PL97435B1 - Sposob przetwarzania odpadow gumowych - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.09.1978 97435 MKP C08c 17/38 C08d 13/38 C08h 13/00 Int. Cl.2 C08J 11/00 C08L 95/00 CZYTELNIA Unt^" p~l°?*"'A'*nr Pilskiej KzcciTPOlpoltiei LuM Twórcy wynalazku: Helena Masiarczyk, Tomasz Szczurek Uprawniony z patentu: Instytut Technologii Nafty, Kraków (Polska) Sposób przetwarzania odpadów gumowych Przeznaczenie wynalazku. Przedmiotem wynalaz¬ ku jest sposób przetwarzania odpadów gumowych jak zuzyte opony, detki, odpady przemyslowe. Od¬ pady oprócz gumy moga zawierac inne skladniki jak tkanine z wlókien syntetycznych, wiskozowych,, stalowych, wypelniacze, plastyfikatory i inne.Stan techniki. Znane i powszechnie stosowane w skali przemyslowej sa metody przeróbki odpa¬ dów gumowych na tak zwana gume regenerowana uzywana jako namiastke kauczuku do wytwarza¬ nia wyrobów gumowych. Regeneracje prowadzi sie metoda alkaliczna, metoda termiczna, rzadko meto¬ da kwasna. W metodzie alkalicznej rozdrobnione opony miesza sie z lugiem sodowym i wygrzewa w autoklawie w temperaturze 180—200°C, pod cis¬ nieniem 8—14 atmosfer przez 12—36 godzin. Meto¬ da termiczna polega na wygrzewaniu rozdrobnio¬ nych odpadów gumowych bez kordu, w obecnosci peptyzalorów w temperaturze 180—220°C, pod cis- nitniem 3—10 atmosfer i przez okres 3—15 godzin.Na skale przemyslowa stosowany jest równiez sposób przeróbki odpadów gumowych na materia¬ ly izolacyjne, polegajacy na mieszaniu i ugniataniu w temperaturze 170—220°C zmielonych odpadów gumowych z dodatkiem asfaltu i wysokowrzacych olejów mineralnych. Otrzymywane w ten sposób materialy izolacyjne znajduja ograniczone zastoso¬ wanie. Znany jest równiez sposób rozkladu ter¬ micznego — pirolizy odpadów gumowych w tempe¬ raturze powyzej 430°C. W wyniku glebokiego roz- kladu termicznego substancji organicznej otrzy¬ muje sie gaz opalowy, weglowodory ciekle, benzy¬ ne i oleje popirolityczne oraz koks. Wada procesu przeróbki odpadów metoda pirolizy jest koniecz¬ nosc stosowania kosztownej aparatury wynikajaca miedzy innymi z wysokiej temperatury procesu oraz korozji. Otrzymywane ciekle produkty piroli¬ zy musza byc w specjalny sposób uszlachetniane.Wedlug patentu niemieckiego nr 568709 kauczuk lub gume miekka stapia sie w temperaturach okolo 250°C. Sposób ten moze byc stosowany tylko do kauczuków, lub gum o duzej zawartosci kauczuku (miekkich). Podobne rozwiazanie przewiduje patent niemiecki nr 591539, w którym przerabia sie rów¬ niez gumy miekkie przez stapianie i dodatkowy do niego patent nr 615 175. Te trzy patenty niemieckie bazuja na kauczuku, lub gumie miekkiej, tj. o du¬ zej zawartosci kauczuku. Sposoby te nie nadaja sie do przerobu gum twardych (wypelnionych), a zwlaszcza zuzytych opon.Patent RFN nr 1570187 opisuje przetwarzanie starej gumy w dwustopniowym procesie, przy czym w I stopniu nastepuje specznienie gumy poprzez ogrzewanie do 240°C w obecnosci asfaltów, a w II stopniu intensywna obróbka mechaniczna. Sposób wymaga duzych ilosci energii, odpowiednio ciezkich urzadzen, a ponadto daje produkt typu regeneratu, o ograniczonym zastosowaniu.Znany jest równiez sposób przerobu gumy mie¬ lonej w asfalcie wedlug patentu RFN nr 2 105 779 97 4353 97 435 4 przez ogrzewanie w obecnosci katalizatorów. Po¬ dobny sposób katalityczny relacjonuje patent St.Zjedn. Am. nr 3700615, w którym stosuje sie lekkie weglowodory.Istota wynalazku. Stwierdzono, ze mozna w tani i prosty sposób przetworzyc uciazliwe odpady gu¬ mowe jak zuzyte opony, zuzyte detki, odpady przemyslowe w wartosciowe produkty. Istota wy¬ nalazku jest przeprowadzenie odpadów gumowych w mase dajaca jednorodne mieszaniny z ciezkimi produktami naftowymi. Osiaga sie to na drodze rozkladu odpadów gumowych poprzez ich ogrze¬ wanie do temperatury 250—400°C, w srodowisku cieklym asfaltu naftowego lub oleju mineralnego na przyklad ekstraktu po rafinacji olejów furfu¬ rolem, ciezkich olejów z przeróbki smoly weglo¬ wej, lub w samym produkcie rozkladu odpadów.Korzystne jest przy tym stosowanie olejów o du¬ zej zawartosci weglowodorów aromatycznych i tem¬ peraturze wrzenia powyzej 350°C, a zwlaszcza ekstraktów po rafinacji olejów rozpuszczalnikami, szczególnie furfurolem. W charakterze asfaltów naftowych mozna stosowac zarówno asfalty po destylacji ropy, jak i poddane uprzednio utlenie¬ niu, lub innej obróbce. Jako olej z przeróbki smoly weglowej stosuje sie korzystnie olej antracenowy.W sposób wedlug wynalazku mozna przerabiac odpady zawierajace kauczuk naturalny lub kauczu¬ ki syntetyczne o róznym stopniu zwulkanizowania i nie wulkanizowane. ¦ Produkty rozkladu gumy wytworzone sposobem wedlug wynalazku moga byc poddane utlenianiu.Proces ten w sposób korzystny prowadzi sie po zmieszaniu produktu rozkladu odpadów z asfal¬ tami lub ekstraktami parafinacyjnymi. Zawartosc produktu rozkladu odpadów gumowych w takiej mieszaninie powinna wynosic 0,1—40% wagowych.Produkty otrzymane sposobem wedlug wynalazku moga byc stosowane jako: uszlachetniajace kompo¬ nenty do asfaltów drogowych, przemyslowych i specjalnych, smól i paków weglopochodnych, pla¬ styfikatory do gum, komponenty smól i olejów opalowych, komponenty olejów do produkcji sadzy.Przyklad I. Do mieszalnika zawierajacego 95 kg ekstraktu po rafinacji oleju silnikowego fur¬ furolem, o poczatku wrzenia 410°C, ogrzanego do temperatury 400°C wprowadzono 5 kg zmielonych do wielkosci ziarna ponizej 1 milimetra opon z kordem wiskozowym. Calosc mieszano 6 minut.Otrzymano jednorodna mieszanine o nastepujacych wlasnosciach: — gestosc w temperaturze 20°C — 1,014 g/ml — lepkosc w temperaturze 100°C — 37 cSt — temperatura zaplonu — 163°C — temperatura krzepniecia — +3°C Przyklad II. Do mieszalnika zawierajacego 60 kg oleju antracenowego II ogrzanego do tempe¬ ratury 250°C wprowadzono 20 kg odpadów gumo¬ wych rozdrobnionych na kilkucentymetrowe ka¬ walki. Calosc mieszano 20 godzin utrzymujac przez caly czas temperature 260°C. Otrzymano miesza¬ nine jednorodna o wlasnosciach: — gestosc w temperaturze 20° — 1,17 g/ml OZGraf. Zam. i — lepkosc BTA w temperaturze 30°C przy srednicy otworu wyplywowego 10 milimetrów— 360 sek.Przyklad III. Do mieszalnika zawierajacego s 95 kg pozostalosci asfaltowej o temperaturze miek- nienia wedlug metody Pierscien-Kula 46°C, ogrza¬ nej do temperatury 270°C wprowadzono 5 kg od¬ padów gumowych z kordem poliamidowym roz¬ drobnionych na kilkucentymetrowe kawalki. Calosc io mieszano 6 godzin utrzymujac caly czas tempera¬ ture 270°C. Otrzymano jednorodna mieszanine o nastepujacych wlasnosciach: — temperatura mieknienia metoda Pierscien-Kula— 42°C — temperatura lamliwosci — minus 23°C — peneracja w temperaturze 25°C — 230 mm/10 Przeklad IV. Do mieszalnika zawierajacego kg ekstraktu po rafinacji olejów silnikowych furfurolem, ogrzanego do temperatury 350°C, do- zowano odpady gumowe rozdrobnione do wielkosci czastek ponizej 3 milimetrów o lacznej ilosci 75 kg.' Czas dozowania trwal 6 godzin. Przez caly czas dozowania utrzymywano temperature 350°C. Po zakonczeniu dozowania mieszanie kontynuowano jeszcze przez 0,5 godziny. Otrzymano jednorodna mieszanine, która ochlodzono do temperatury 150°C, nastepnie odpuszczono z mieszalnika okolo 80 kg a 20 kg pozostawiono w mieszalniku. Mieszanine w mieszalniku ponownie ogrzano do temperatury 350°C i wprowadzono do niej stopniowo przy sta¬ lym mieszaniu oraz utrzymywaniu temperatury poczatkowej to jest 350°C 80 kg rozdrobnionych odpadów gumowych. Po zakonczeniu dozowania calosc mieszano jeszcze przez 1 godzine. Otrzyma- no jednorodna, ciagliwa mase o gestosci w tem¬ peraturze 20°C 1,219 g/ml i pozostalosci po spopie¬ leniu 3,75e/o. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 40 1. Sposób przetwarzania odpadów gumowych, znamienny tym, ze poddaje sie je dzialaniu tem¬ peratury 250—400°C w obecnosci asfaltu naftowego, oleju mineralnego, korzystnie o duzej zawartosci 45 weglowodorów aromatycznych i temperaturze wrze¬ nia powyzej 350°C, ciezkich olejów z przeróbki smoly weglowej lub produktu rozkladu gumy.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako asfalty naftowe stosuje sie asfalty podesty- *p lacyjne i/lub utlenione.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako olej mineralny stosuje sie ekstrakty po ra¬ finacji olejów rozpuszczalnikami, korzystnie eks¬ trakt furfurolowy. w

4. , Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako ciezki olej z przeróbki smoly weglowej sto¬ suje sie olej antracenowy. •

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uzyskane produkty rozkladu gumy poddaje sie •o utlenianiu, korzystnie po zmieszaniu z asfaltami lub ekstraktami porafinacyjnymi do zawartosci 0,1—40,0°/* wagowych produktu rozkladu gumy w mieszaninie. naklad 105+17 egz. i 45 zl PL