SK15452003A3

SK15452003A3 - Spôsob a kompozícia na devulkanizáciu odpadovej gumy

Info

Publication number: SK15452003A3
Application number: SK1545-2003A
Authority: SK
Inventors: Vadim Goldshtein; Michael Kopylov
Original assignee: Ecser Holding Corporation
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2004-06-08
Also published as: WO2002094917A1; CN1509308A; US6541526B1; BG108466A; MXPA03010579A; BR0209872A; IL158976A0; EP1401932A1; CA2445020A1; PL368385A1; JP2004527403A; KR20040002955A; ZA200401640B; US6387966B1; EP1401932A4; RU2003136615A

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka devulkanizácie gumy a konkrétnejšie mechanického a chemického procesu a kompozície na takúto devulkanizáciu.

Doterajší stav techniky

Potreba devulkanizovať použitú gumu vyplýva z prinajmenšom dvoch úvah. Po prvé, odpadová guma vo forme použitých pneumatík je medzinárodným environmentálnym a ekologickým problémom a komerčným problémom. Konkrétne sa každý rok na celom svete stane nepoužiteFnými najmenej 20 miliónov automobilových pneumatík. Nie viac než 30 až 40 % z týchto 20 miliónov pneumatík sa podrobí spracovaniu na sekundárne použitie. Zvyšok, prinajmenšom 12 až 14 miliónov automobilových pneumatík, zostane na skládkach, alebo sa spáli v spaľovniach a aktívne znečisťuje životné prostredie. Riziká rozkladu gumy z použitých pneumatík na skládkach pneumatík sú dobre známe - zahrnujú znečisťovanie vody a pôdy a pestovanie komárov.

Po druhé je nevyhnutné devulkanizovať odpadovú gumu pred jej použitím ako východiskového materiálu na výrobky, ktoré obsahujú gumu. To preto, lebo guma sa vo svojom vulkanizovanom stave nemôže účinne viazať s prísadami, ako je decht, minerálny olej, syntetická guma, síra atcľ., ktoré sa používajú na vytvorenie gumových výrobkov, a preto, lebo guma sa vo svojom vulkanizovanom stave nemôže účinne taviť do formy, potrebnej pre konečný gumový výrobok. Pre gumové výrobky je nevyhnutné používať ako primárnu surovinu panenskú gumu (gumu, ktorá nikdy nebola vulkanizovaná) alebo devulkanizovanú gumu. Napriek široko uznávanej potrebe uskutočňovať proces devulkanizácie a mať cenovo výhodnú surovinu na použitie pri výrobe gumových výrobkov majú v súčasnosti používané devulkanizačné procesy mnohé nevýhody a všeobecné používanie panenskej gumy ako východiskového materiálu na výrobu gumy je zbytočne drahé.

Rôzne známe spôsoby devulkanizácie zahrnujú tepelné, ultrazvukové, mechanické, chemické/termické, biotechnologické a mikrovlnové metódy. Pozri napríklad US patenty č. 6 129 877, 6 095 440, 5 955 035, 5 891 926, 5 799 880, 5 798 394, 5 731 358, 5 683 498, 5 602 186, 5 284 625, 5 275 948, 5 258 413, 4 506 034, 4 459 450, 4 161 464, 4 129 768 a 4 104 205. Všetky tieto známe spôsoby zahrnujú buď veľkú spotrebu energie alebo drahé suroviny alebo zložité zariadenia alebo toxické reagencie a/alebo toxické vedľajšie produkty, majú devulkanizačné vlastnosti, ktoré nie sú priemyselne prijateľné, alebo v jednom prípade sú použiteľné len na špeciálne typy gumy, ktoré nezahrnujú pneumatiky. V dôsledku toho je cena známych spôsobov devulkanizácie približne 500 $ až 600 $ na metrickú tonu konečného produktu, cena, ktorá by sa dala podstatne znížiť, keby boli známe lepšie spôsoby.

Cena na metrickú tonu pri výrobe devulkanizovanej odpadovej gumy na sekundárne použitie sa mení podľa typu výrobku, pre ktorý sa odpadová guma pôvodne použila, a podľa toho, ako sa počas devulkanizácie spracovala. Najlacnejšou devulkanizovanou odpadovou gumou je hrubá gumová drvina a malé gumové kúsky do 50 milimetrov. Najdrahší je gumový regenerát, z ktorého sa vyrábajú technologicky najzaujímavejšie gumové výrobky najvyššej kvality. Výroba regenerátovej gumy známymi spôsobmi stojí až do 600 $ až 650 $ na metrickú tonu.

Ďalšou nevýhodou je to, že konečným produktom známych devulkanizačných spôsobov nie je vysokokvalitná guma, ktorá by sa dala použiť ako východisková surovina pri výrobe gumových výrobkov, a namiesto toho sa používa ako plnivo. Východiskovým materiálom pre gumové výrobky je surová guma, ktorá sa nikdy nevulkanizovala, ktorá sa niekedy nazýva panenskou gumou. Panenská guma však na výrobu použiteľných gumových výrobkov vyžaduje pridanie mnohých prísad, napríklad síry, dechtu, sadzí, minerálneho oleja. To sa odohráva v podmienkach zahrievania pri vulkanizácii. Keby sa devulkanizovaná guma dala vyrábať cenovo výhodnejšie a s dostatočne vysokou kvalitou, potom by sa devulkanizovaná guma dala použiť ako východiskový materiál pre gumové výrobky namiesto panenskej gumy bez nevyhnutnosti pridať decht, sadze, síru, olej alebo iné prísady.

Ďalšou nevýhodou niektorých spôsobov devulkanizácie je, že nie je dlhodobá v tom zmysle, že síra zostane aktívnou v prítomnosti strednej teploty. V dôsledku toho by použitie týchto spôsobov spôsobilo problémy počas prepravy a skladovania devulkanizovanej gumy na neskoršie použitie, ak by bola vystavená teplu zo slnka alebo iných zdrojov.

Čo je potrebné, je spôsob devulkanizácie odpadovej gumy, napríklad použitých pneumatík, ktorý stojí podstatne menej na metrickú tonu než známe spôsoby devulkanizácie, vyrobí konečný produkt, ktorým je guma dostatočne vysokej kvality, ktorá sa dá použiť ako náhradná surovina za panenskú gumu pri výrobe všetkých druhov gumových výrobkov, ktorý nepoužíva žiadne toxické reaktanty a nevyrába žiadne toxické vedľajšie produkty a je environmentálne priaznivý, a ktorý produkuje dostatočne stabilný konečný výrobok, ktorý sa predčasne opätovne nevulkanizuje. To by tak revolucionalizovalo cenu výroby gumových výrobkov, ako aj značne zvýšilo kvalitu životného prostredia. Spôsob a kompozícia podľa tohto vynálezu dosahuje tieto, ako aj iné ciele.

Podstata vynálezu

Spôsob podľa tohto vynálezu je mechanický/chemický spôsob a kompozícia na devulkanizáciu gumy, ktorá zachováva makromolekuly odpadovej gumy, udržiava síru pasívnou pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, sú cenovo výhodné, environmentálne priaznivé a produkujú vysokokvalitnú devulkanizovanú gumu, ktorá nahradí panenskú gumu. Odpadová guma sa rozkúskuje, podrví a prípadné kovy sa odstránia. Modifikujúca kompozícia sa pridá, keď sa častice rozkúskovanej odpadovej gumy sypú medzi dva valcové mlyny, ktoré častice ďalej drvia. Modifikujúcou kompozíciou je zmes (1) donora protónov, ktorý selektívne trhá väzby síry a zachováva síru pasívnou, (2) oxidu kovu a (3) organickej kyseliny, ktorá aktivuje nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (4) inhibítora, ktorý bráni opätovnému vzájomnému spájaniu sírových radikálov predtým, než sa na síru naviaže samotný donor protónu, a (5) prostriedku na zvýšenie trenia, ktorý zabráni kĺzaniu odpadovej gumy medzi valcami valcových mlynov. Častice sú vystavené pôsobeniu prinajmenšom desiatich párov valcov v najmenej desiatich valcových mlynoch, skontrolujú sa na konzistenciu a, ak je to potrebné, podrobia sa pôsobeniu ďalších zostáv valcových mlynov. Treba si uvedomiť, že jediný mnohovalcový mlyn sa bude chápať tak, že zahrnuje samostatné valcové mlyny pre každý pár valcov v mnohovalcovom mlyne. Kompozícia selektívne trhá väzby síry k síre, pričom umožní, aby väzby uhlíka k uhlíku zostali neporušené, čím sa zachová integrita makromolekúl gumy.

Dôležité ciele a výhody.

Nasledujúcimi dôležitými cieľmi a výhodami tohto vynálezu sú:

(1) poskytnúť spôsob devulkanizácie odpadovej gumy, ako sú použité pneumatiky, ktorý je environmentálne priaznivý tým, že recykluje použité pneumatiky na surovú gumu bez použitia a bez emisie toxických odpadov;

(2) poskytnúť spôsob devulkanizácie odpadovej gumy, pri ktorom jemné mletie odpadovej gumy nie je potrebné;

(3) poskytnúť spôsob devulkanizácie, ktorý vytvorí stabilný konečný výrobok, ktorý sa predčasne opätovne nevulkanizuje, keď je vystavený stredným teplotám, ako je 50 až 70 stupňov Celzia;

(4) poskytnúť spôsob devulkanizácie, ktorý je podstatne lacnejší pri výrobe každej metrickej tony konečného produktu než existujúce spôsoby;

(5) poskytnúť spôsob devulkanizácie, ktorý poskytuje vysokokvalitný konečný gumový výrobok;

(6) poskytnúť spôsob a kompozíciu na devulkanizáciu, pričom táto kompozícia je vyrobená z prísad, ktoré majú slabý pach a ktoré nepáchnu nepríjemne;

(7) poskytnúť kompozíciu a spôsob devulkanizácie, pričom táto kompozícia je vyrobená z prísad, ktoré sú vo vode takmer nerozpustné;

(8) poskytnúť spôsob a kompozíciu na devulkanizáciu, pričom táto kompozícia je vyrobená z prísad, ktoré nie sú horľavé;

(9) poskytnúť spôsob a kompozíciu na devulkanizáciu, pričom táto kompozícia je vyrobená z prísad, ktoré sú lacné;

(10) poskytnúť spôsob a kompozíciu na devulkanizáciu, pričom táto kompozícia je dostatočne stabilná na to, aby zostala v použiteľnej forme najmenej pol roka;

(11) poskytnúť kompozíciu na devulkanizáciu, pričom jej zložky sú environmentálne bezpečné pre človeka a životné prostredie;

(12) poskytnúť kompozíciu na devulkanizáciu gumy, ktorá sa pridá k časticiam podrvenej odpadovej gumy v pomere, ktorý je približne medzi 3 hmotnostnými dielmi kompozície na 100 hmotnostných dielov odpadovej gumy a približne 6 dielmi kompozície na 100 dielov odpadovej gumy a ktorý je ideálne 5 hmotnostných dielov kompozície na 100 hmotnostných dielov odpadovej gumy;

(13) poskytnúť spôsob devulkanizácie gumy, pričom sa zosieťovanie väzieb síry potrhá, ale síra zostane pasívne v gume a dá sa opätovne aktivovať pri neskoršom vystavení teplu počas opätovnej vulkanizácie, čím sa eliminuje alebo podstatne zníži množstvo síry, ktorá sa musí pridať počas opätovnej vulkanizácie;

(14) poskytnúť spôsob devulkanizácie, ktorý používa chemické a mechanické prostriedky v kombinácii;

(15) poskytnúť spôsob devulkanizácie, pri ktorom použité chemické prísady reagujú okamžite po pridaní k odpadovej gume a potom nie sú detegovateľné;

(16) poskytnúť spôsob devulkanizácie, ktorý vedie ku konečnému produktu, ktorý sa dá opätovne vulkanizovať bez pridania čohokoľvek;

(17) poskytnúť spôsob devulkanizácie, pri ktorom konečný gumový produkt spôsobu môže byť významnou prísadou pri výrobe výrobkov na báze gumy, ako sú asfaltové zmesi, asfaltové nátery, vodovzdorné nátery, gumové lepidlá, antikorózne zmesi, dopravné pásy, traktory a ťažké mechanizmy, pneumatiky pre ťahače a prívesy, elastické nátery, hermetické zmesi, vozovky, športové štadióny, detské ihriská a automobilové pneumatiky;

(18) poskytnúť spôsob devulkanizácie, využívajúci kompozíciu, ktorá ponecháva väzby uhlíka k uhlíku neporušené a zachováva integritu makromolekúl gumy;

(19) poskytnúť kompozíciu na devulkanizáciu, ktorá generuje aktívnu časticu s rozmermi nie väčšími než 10 Ängstrómov a ktorá je aktívna 10-100 milisekúnd;

(20) poskytnúť kompozíciu na devulkanizáciu, ktorá vykoná chemický atak na väzby síry k síre a väzby síry k uhlíku;

(21) poskytnúť kompozíciu na devulkanizáciu, ktorá generuje takú aktívnu časticu, že po pripojení aktívnej častice k polymérnym makromolekulám gumy sa na mieste väzieb síry so sírou, ktoré sa pretrhali, neobjavia chemické štruktúry;

(22) poskytnúť vysokokvalitnú surovinu na vulkanizáciu gumy, zahrnujúcu devulkanizovanú odpadovú gumu, ktorá obsahuje kompozíciu, v ktorej je prerušených najmenej približne 70 % väzieb síry k síre, ktoré existovali pred devulkanizáciou odpadovej gumy, v ktorej je prerušených menej než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, ktoré existovali pred devulkanizáciou odpadovej gumy, ktorá je stabilná najmenej šesť mesiacov, ktorá sa dá vulkanizovať zahriatím na teplotu približne 140 stupňov Celzia bez pridania síry, sadzí, dechtu, minerálneho oleja a/alebo panenskej gumy.

Stručný opis obrázkov

Obr. 1 je simulácia krokov spôsobu podľa tohto vynálezu, ktorá znázorňuje len jeden valcový mlyn a vynecháva ďalšie valcové mlyny.

Obr. 2 je znázornenie častice gumy, ktorá je drvená medzi valcami valcových mlynov v súlade s jedným krokom spôsobu podľa tohto vynálezu.

Podrobný opis výhodného uskutočnenia

Vulkanizovaná guma zahrnuje siete uhľovodíkových reťazcov, spojených navzájom cez väzby síry k síre a dá sa povedať, že je vytvorená zo siete polymérnych makromolekúl. Sieť vulkanizovanej gumy teda môže pozostávať z ľubovoľného počtu dlhých uhľovodíkových reťazcov, pričom reťazce samotné sú navzájom spojené väzbami síry k síre. V dôsledku toho siete vulkanizovanej gumy obsahujú chemické väzby uhlíka k uhlíku, chemické väzby uhlíka k síre a chemické väzby síry k síre. Pevnosť väzieb uhlíka k uhlíku, meraná v kilokalóriách na mól, je 82,6 kcal/mol; pevnosť väzieb uhlíka k síre je 65,0 kcal/mol a pevnosť väzieb síry k síre je 54,0 kcal/mol. Všetky tri tieto väzby sú nepoláme, t. j. majú nulové dipólové momenty. V súlade s tým chemický spôsob devulkanizácie v sieti vulkanizovanej gumy najprv preruší väzby síry k síre, potom väzby síry k uhlíku a potom väzby uhlíka k uhlíku.

Sieť vulkanizovanej gumy je dostatočne otvorená na to, aby častice s rozmermi niekoľkých Ángstrômov (Ä) mohli difundovať do medzimolekulového priestoru v nej. Medzimolekulové vzdialenosti v sieti vulkanizovanej gumy sa musia tiež vziať do úvahy pri rozhodovaní o vhodnom chemickom a mechanickom spôsobe devulkanizácie. Medzimolekulové vzdialenosti sa môžu zväčšovať alebo zmenšovať v dôsledku mechanických efektov. Preto mechanické efekty na sieť vulkanizovanej gumy môžu pomôcť chemickému spôsobu devulkanizácie v tom, že väzby síry k síre sa môžu trhať účinnejšie chemickými atakmi, doplnenými mechanickými vplyvmi. Avšak mechanická devulkanizácia nie je selektívna a mechanická devulkanizácia samotná alebo mechanická devulkanizácia, ktorá nie je dostatočne kontrolovaná a obmedzená, by v prípade mechanického strihového namáhania viedla k trhaniu väzieb uhlíka k uhlíku. Táto deštrukcia integrity siete vulkanizovanej gumy by obmedzila účinnosť devulkanizovanej gumy ako suroviny pri neskoršej opätovnej vulkanizácii.

Aby sa maximalizovala komerčná hodnota devulkanizovanej gumy, postavili sa pre chemické činidlá (a mechanické vplyvy), použité pri tomto spôsobe devulkanizácie, nasledujúce kritériá:

1) Chemická kompozícia musí byť schopná generovať aktívnu časticu, či už ión alebo voľný radikál, s rozmermi nie väčšími než desať Ángstrômov, aby mohla difundovať cez sieť gumy. Desať Ángstrômov je maximálna voľná medzera medzi makromolekulami, keď sa väzby síry k síre neprerušia. Keď dôjde k mechanickému strihovému namáhaniu častíc odpadovej gumy valcovými mlynmi, vzdialenosť medzi dvoma makromolekulami je na svojom maxime a rovná sa približne desať Ängstrómov. Desať Ángstrômov je približná dĺžka väzby síry k síre, ktorá premosťuje makromolekuly v sieti vulkanizovanej gumy.

2) Aktívna častica by si mala zachovať svoju aktivitu po dobu, ktorá sa rovná od približne 10 do približne 100 milisekúnd, aby sa častici umožnilo difundovať cez sieť vulkanizovanej gumy.

3) Aktívna častica musí atakovať a prerušiť väzby síry k síre (ktoré majú pevnosť 54,0 kcal/mol) a väzby uhlíka k síre (ktoré majú pevnosť 65,0 kcal/mol), ale nesmie prerušiť väzby uhlíka k uhlíku (ktoré majú pevnosť 82,6 kcal/mol).

4) Po tom, čo aktívna častica predifunduje cez polymérne makromolekuly a spojí sa polymérnymi časticami a väzby síry k síre sa prerušia, modifikujúca kompozícia zabráni tomu, aby sa na mieste prerušených väzieb síry k síre objavili chemické štruktúry, pretože to by zabránilo neskoršej opätovnej vulkanizácii, alebo by prinajmenšom zhoršilo technické charakteristiky akéhokoľvek takéhoto opätovne vulkanizovaného materiálu.

Ako opisujeme ďalej, kompozícia podľa tohto vynálezu vyhovuje a dosahuje každé z uvedených štyroch kritérií a naviac dosahuje devulkanizáciu bez badateľnej dezintegrácie polymérneho reťazca.

Obr. 1 má len ilustrovať simulovanú grafickú reprezentáciu spôsobu podľa tohto vynálezu a nemá predstavovať aktuálnu presnú reprezentáciu fyzikálnych krokov, ktoré sa uskutočňujú. Ako vidieť z obr. 1, spôsob podľa tohto vynálezu zahrnuje vzatie odpadovej gumy ako východiskovej prísady z takých vecí, ako sú použité pneumatiky a podobne. Odpadová guma z použitých pneumatík je vulkanizovaná makromolekula polymerizovanej gumy s veľkými reťazcami. Pretože proces vulkanizácie gumy zahrnuje pridanie síry, odpadová guma z komerčne vyrábanej gumy obsahuje síru. Treba poznamenať, že na chemické väzby medzi atómami síry tu odkazujeme ako na sírové väzby. Ďalej, guma v pneumatikách má na zvýšenie pevnosti v sebe rozptýlený kov. V súlade s tým východiskový produkt obsahuje kov.

Alternatívne je východiskovým produktom spôsobu podľa tohto vynálezu odpadová guma, z ktorej sa už kov odstránil známymi spôsobmi. V tom prípade sa ďalej uvádzaný krok odstraňovania kovu z odpadovej gumy, ako napríklad magnetická separácia, vynechá.

Začiatočný krok spôsobu devulkanizácie podľa tohto vynálezu zahrnuje použitie akýchkoľvek známych prostriedkov na premenu odpadovej gumy na častice odpadovej gumy. Toto sa typicky urobí trhaním a drvením (alebo mletím) odpadovej gumy, aby sa vyrobili častice odpadovej gumy. Konkrétne spôsoby trhania a drvenia odpadovej gumy sú dobre známe. Nasledujúcim krokom je odstránenie prípadného kovu magnetickou separáciou kovu z častíc odpadovej gumy. Tento krok môže byť prípadne urobený pred začatím tohto spôsobu. Okrem toho je pre spôsob podľa tohto vynálezu nepodstatné, či sa krok odstránenia kovu urobí pred alebo po kroku trhania a drvenia odpadovej gumy.

Alternatívne spôsob podľa tohto vynálezu vynechá prvé dva kroky. To znamená, že spôsob sa začne z častíc odpadovej gumy (odpadová guma sa už premenila na častice), z ktorých sa už odstránil kov. Takéto častice sa môžu jednoducho kúpiť. V takom prípade by sa spôsob začal nasledujúcim krokom.

Ako najlepšie vidieť na obr. 1, nasledujúcim krokom je vziať častice odpadovej gumy, podrobiť ich pôsobeniu špeciálnej kompozície podľa tohto vynálezu, keď sa častice sypú do valcových mlynov. Týmto krokom je súčasné pridanie modifikujúcej kompozície k časticiam odpadovej gumy, keď častice odpadovej gumy padajú ako častice, ktoré sa sypú do oblasti medzi dvoma silnými valcami prvého výkonového valcového mlyna, ktorý drví častice. V záujme zjednodušenia sa konečný produkt z tohto kroku nazýva modifikované drvené častice. Pridanie modifikujúcej kompozície k časticiam odpadovej gumy vedie k okamžitej chemickej reakcii s časticami a výsledok sa môže nazvať modifikovaná častica odpadovej gumy.

V tomto kroku je hmotnostné množstvo modifikujúcej kompozície, ktorá sa pridáva k časticiam drvenej odpadovej gumy, medzi približne 3 % a približne 6 %, pričom optimum je približne 5 %. Napríklad sa pridá 50 gramov modifikujúcej kompozície k 1 kilogramu častíc drvenej odpadovej gumy. Spodná hranica 3 % sa odporúča pre dokončené gumové výrobky, ako napríklad pneumatiky, ktoré vyžadujú suroviny najlepšej kvality. Môžu však existovať iné hotové gumové výrobky, napríklad gumové rohože, dlaždice atď., pre ktoré guma nemusí mať tak vysokú kvalitu a v dôsledku toho tento spôsob môže vytvoriť východiskový materiál pre takéto výrobky s použitím menej než 3 %. Ďalej sa požadovaná úroveň kvality môže meniť podľa výrobcu gumového výrobku. Z tohto dôvodu ďalej uvedená Tabuľka 2 tiež zahrnuje devulkanizačné vzorky, v ktorých je hmotnostný podiel kompozície menši než 3 %.

Po procese devulkanizácie podľa tohto vynálezu v dôsledku chemických reakcií existujú fragmenty, prvky alebo časti modifikujúcej kompozície v gume v rôznych formách.

Valcovými mlynmi sú štandardné priemyselné výkonové valcové mlyny, prevádzkované pri teplote nižšej než 70 stupňov Celzia. Jeden valec v páre alebo zostave valcov vo valcovom mlyne sa otáča v opačnom smere než jeho proťajšok (ak sa jeden otáča v smere chodu hodinových ručičiek, druhý sa otáča proti smeru chodu hodinových ručičiek a naopak), aby vyvinuli potrebný tlak na drvenie, a pretože sa otáčajú rôznymi rýchlosťami, vyvoláva sa mechanické strihové namáhanie. Na základe obr. 2 nasledujúci opis uvádza ďalšie podrobnosti o silách, pôsobiacich na modifikovanú časticu odpadovej gumy priemernej veľkosti, keď táto prechádza cez zostavy valcov vo valcových mlynoch. V súlade s tým sú nasledujúce hodnoty len predpokladmi na výpočet týchto síl. Každý valec má polomer R veľkosti 75 centimetrov. Predný valec sa otáča 18-krát za minútu (n1) a má lineárnu rýchlosť v1 veľkosti 80 centimetrov za sekundu. Zadný valec sa otáča 20-krát za minútu (n2) v opačnom smere a má lineárnu rýchlosť v2 veľkosti 90 centimetrov za sekundu. Medzera m medzi predným a zadným valcom sa rovná jednej stotine centimetra. Častica odpadovej gumy má predtým, než prejde cez valcové mlyny, minimálnu veľkosť Q desatinu centimetra v každom rozmere: šírke, dĺžke a výške.

Ako vidieť zo schémy na obr. 2, X znamená konkrétnu vzdialenosť na schéme. Vidíme, že sa dá zostaviť rovnica na výpočet X:

X/0,045 cm = 75 cm/X

Preto, X = 1,8 centimetra. Na základe výpočtu X, a ak označíme ako t dobu, ktorú potrebuje modifikovaná častica, aby prešla zostavou valcov vo valcovom mlyne, potom t = 2X/v1, čo je 3,6/80 alebo 0,04 sekundy. Ak dalej predpokladáme, že tá istá modifikovaná častica prejde 20 zostavami valcov vo valcových mlynoch v priebehu spôsobu devulkanizácie podľa tohto vynálezu, modifikovaná drvená častica priemernej veľkosti strávi celkovú dobu T.

T = 0,04 x 20 alebo 0,8 sekundy prechádzaním medzi zostavami valcov vo valcových mlynoch. Toto platí pre časticu priemernej veľkosti. Pre určitý rozsah modifikovaných drvených častíc bude celková doba T od 0,5 do 1,5 sekundy.

Strihová rýchlosť modifikovanej častice priemernej veľkosti, prechádzajúcej priestorom medzi valcami vo valcových mlynoch je daná nasledujúcou rovnicou: strihová rýchlosť Y = (V₂ - Vi)/(k x m), kde k je koeficient, ktorý zohľadňuje rozdiely medzi veľkosťou medzery a rozmermi častíc a kde k je v rozsahu od 1,5 do 2,0.

V súlade s tým pre k = 2 máme v našom príklade Y = (90 - 80)/(0,1 x 2) alebo 500, čo je 0,5 x 10³. Jednotky sú s¹. Opäť, pre určitý rozsah veľkostí modifikovaných častíc Y = približne medzi 0,5 a 0,67 x 10³ s'¹.

Ďalej, na základe znalostí o gume by sa modifikovaná častica odpadovej gumy stlačila vo svojej veľkosti o faktor 10 a prechádzala by rýchlosťou v rozsahu medzi 1 a 10 x 10⁴ jednotiek, kde jednotky sú s'¹ x cm'¹, v dôsledku čoho by sa na modifikovanej častici vyvolalo strihové napätie, ktoré by sa približne rovnalo 15 až 20 megapascalov MPa alebo 150 až 200 kilogramov na štvorcový centimeter, keď by modifikovaná častica prechádzala medzi valcovými mlynmi.

Predpokladá sa, že modifikovaná častica nebude medzi valcami kĺzať, a to v dôsledku činidla na zvýšenie trenia, ktoré tvorí súčasť zmesi modifikujúcej kompozície, ako rozvedieme ďalej.

Modifikovaná drvená častica odpadovej gumy sa pošle do ďalších zostáv valcov vo valcových mlynoch, ktoré sú identické s prvou zostavou valcov v prvom valcovom mlyne. Modifikované drvené častice odpadovej gumy sa sypú do oblasti medzi dvoma valcami druhej zostavy valcov v druhom valcovom mlyne, ktorý ďalej drví modifikované drvené častice odpadovej gumy. To isté sa urobí s ôsmimi ďalšími zostavami valcov v ďalších valcových mlynoch, takže častica sa pošle do zostavy valcov valcového mlyna najmenej desaťkrát.

Počet zostáv valcov valcových mlynov, ktorý bude nevyhnutný pri použití spôsobu podľa tohto vynálezu, sa môže meniť od 10 do 20 zostáv valcov. Ak by častice mali prejsť viac než 20 zostavami valcov, nedošlo by už k žiadnym rozdielom, čo sa týka vlastností konečného produktu. V súlade s tým sa po tom, čo sa modifikovaná častica podrví najmenej 10 zostavami valcov valcových mlynov, vzorka modifikovaných drvených častíc preskúma a skontroluje sa jej konzistencia. Ak je nevyhnutné ďalšie drvenie ďalšími zostavami valcov valcových mlynov, toto sa robí, kým sa nedosiahne požadovaná konzistencia, k čomu by malo dôjsť celkove v približne 20 alebo menej zostavách valcov alebo valcových mlynov.

Ako vidieť, vyššie uvedený spôsob devulkanizácie je kombináciou mechanického a chemického spracovania odpadovej gumy.

Kompozícia podľa tohto vynálezu

Prísady do kompozície podľa tohto vynálezu sa vybrali na potlačenie a minimalizovanie vedľajších procesov, najmä spätných vulkanizačných procesov, ku ktorým dochádza, ked je kompozícia a odpadová guma v styku s mechanickými účinkami výkonových valcových mlynov.

Nasledujúce charakteristiky opisujú kompozíciu podľa tohto vynálezu, ktorá je zmesou piatich prísad:

1) Zmes je sivožltý prášok, ktorý nevytvára prach a slabo zapácha. Je takmer nerozpustný vo vode, nehygroskopický.

2) Zmes neobsahuje kvapalné, prchavé, horľavé zlúčeniny s nepríjemnými zápachmi.

3) Prísady do zmesi sú lacné a sú ľahko dostupné.

4) Prísady sú bezpečné pre ľudí v súlade s Materiál Safety Data Sheets (MSDS) a sú bezpečné pre životné prostredie.

5) Zmes je dostatočne stabilná na to, aby zostala v použiteľnej forme najmenej šesť mesiacov.

Táto zmes v gume nepresahuje približne 4 až 6 hmotnostných % častíc odpadovej gumy počas devulkanizácie. 5 % je optimálne percento kompozície na to, aby sa vytvoril gumový konečný produkt, ktorý má najžiaducejšie vlastnosti.

Modifikujúcou kompozíciou je zmes (1) donora protónov, ktorý selektívne trhá sírové väzby a zachováva síru pasívnou, (2) oxidu kovu, ktorý vytvára nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (3) organickej kyseliny so 16 až 24 atómami uhlíka na molekulu, ktorá reaguje s oxidom kovu a vytvára nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (4) inhibítora, ktorý bráni opätovnému vzájomnému spájaniu sírových radikálov predtým, než sa na síru naviaže samotný donor protónu, a (5) prostriedku na zvýšenie trenia, ktorý bráni kĺzaniu odpadovej gumy medzi valcami valcových mlynov.

Kompozícia na devulkanizáciu odpadovej gumy zahŕňa zmes piatich prísad. Prvou prísadou je donor protónu, ako je kyselina, ktorá trhá sírové väzby, ktoré existujú medzi atómami/molekulami síry vo vulkanizovanej gume. Mal by zodpovedať vyššie uvedeným charakteristikám v tom, že nepáchne, je lacný, bezpečný atď. Tiež by mal byť výhodne netoxický, hoci podmienka, že kyselina alebo donor protónu (a ďalšie štyri prísady) by nemal byť toxický, nie je absolútnou požiadavkou. Napríklad by mohol mať nízku toxicitu a mohli by sa prijať ochranné opatrenia, aby sa zabránilo škodlivým účinkom tejto nízkej toxicity - mohlo by sa stať, že toto bude lacnejšie než použitie úplne netoxického materiálu. Poznamenajme tiež, že akákoľvek jeho toxicita (alebo ktorejkoľvek inej prísady) by sa znížila po spôsobe devulkanizácie podľa tohto vynálezu v dôsledku reakcie s ťažkými makromolekulami cez síru, čím by sa znížila jeho mobilita.

Zmes obsahuje medzi približne 76 hmotnostných % a približne 94 hmotnostných % donora protónu. Výhodné percento je približne 92 %.

Príkladmi prijateľných donorov protónov sú: (a) jednosýtna organická kyselina s 8 až 12 atómami uhlíka, (b) aromatické oxyuhlíkaté kyseliny, (c) zmiešané fenoly (napríklad rezorcín, dioxyfenyl, orcín), (d) fenolformaldehydová živica (novolak alebo rezol) a (e) kyselina kyánúrová. Príkladom takej kyseliny, ktorá nie je drahá, je široko dostupná a netoxická, je kyselina benzoová. Keď sa zmes alebo modifikujúca kompozícia podľa tohto vynálezu pridá k časticiam odpadovej gumy vo valcovom mlyne, dôjde k okamžitej reakcii. Aktívnou časticou je kyselinový zvyšok a táto aktívna častica difunduje cez sieť vulkanizovanej gumy a zachováva si svoju aktivitu po dobu 10 - 100 milisekúnd. Napríklad aktívny benzoan, ktorý je kyselinovým zvyškom kyseliny benzoovej, nie je dlhší než 10 Ängstrômov, a preto nie je väčší než približná vzdialenosť medzi makromolekulami v sieti vulkanizovanej gumy.

Keď sa kyselina benzoová v zmesi kompozície podľa tohto vynálezu pridá k častici odpadovej gumy, COOH skupina kyseliny benzoovej atakuje väzbu síry k síre v častici odpadovej gumy. Pretože kyselina benzoová ľahko odovzdá vodík svojej COOH skupiny, kyselina benzoová bez tohto vodíkového protónu skupiny COOH sa viaže s každým atómom síry a chráni síru pred reagovaním a viazaním sa na iné atómy síry. Väzba síry k síre medzi atómami síry je takto prerušená, ale sira sa neodstráni z gumy. Naviac, väzba síry k síre sa zachovala pasívna a schopná neskoršej opätovnej aktivácie v prítomnosti teploty nad 140 stupňov Celzia. Počas neskoršej opätovnej vulkanizácie častíc odpadovej gumy si častice odpadovej gumy môžu zachovať a zachovajú (na rozdiel od panenskej gumy) ďalšie nevyhnutné komponenty gumového výrobku, ako sú decht, sadze, minerálny olej, syntetická guma atď., a dajú sa účinne roztaviť do potrebnej formy.

Teda síra zostane v makromolekulách odpadovej gumy, ale zostane pasívna. To je rozdiel oproti existujúcim spôsobom, kde sa síra zachováva aktívna a kde sa konečný produkt musí rýchlo opätovne vulkanizovaf, pretože vystavenie slnku alebo iným zdrojom tepla bude opätovne vulkanizovať tam prítomnú aktívnu síru v nežiaducom tvare.

Spôsob podľa tohto vynálezu tiež udržiava integritu makromolekúl odpadovej gumy, takže tá sa dá opätovne vulkanizovať. V súlade s vyššie uvedenými kritériami, ktoré sa všetky dosahujú kompozíciou podľa tohto vynálezu, sa preruší nie viac než 10 15 % väzieb uhlíka k uhlíku a väzby síry k síre sa prerušia len selektívne. Predpokladá sa tiež, že pri použití spôsobu podľa tohto vynálezu sa preruší približne 20 až 40 % väzieb síry k uhlíku. Na opätovnú vulkanizáciu konečného produktu spôsobu podľa tohto vynálezu nie je nevyhnutné pridať nič okrem tepla. Nemusí sa pridať síra, decht, sadze, minerálny olej atď., pretože tieto veci sa neodstránili. Samozrejme, do hotových gumových produktov, ktoré majú nezvyčajne vysoký obsah síry, pretože sú to veľmi tvrdé tuhé materiály, napríklad ebonit, sa môže pridať malé množstvo síry v priebehu opätovnej vulkanizácie po spôsobe podľa tohto vynálezu.

Po tom, čo sa aktívna častica - kyselina mínus vodíkový protón - naviaže na polymérne makromolekuly a väzby síry k síre sa prerušia, na mieste prerušených väzieb síry k síre sa neobjavia chemické štruktúry, takže neskoršia opätovná vulkanizácia sa škodlivo neovplyvní.

V súlade s tým môže byť gumový konečný produkt spôsobu podľa tohto vynálezu významnou prísadou pri výrobe výrobkov na báze gumy.

Druhou prísadou zmesi je medzi približne 1 % a približne 5 % vulkanizačného činidla, špecificky oxidu kovu, ktorý vytvára nové väzby medzi makromolekulami odpadovej gumy pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu. Príkladmi sú oxid zinočnatý, oxid horečnatý, oxid vápenatý a oxid železa. Výhodné percento je približne 1,5 % zo zmesi.

Treťou prísadou v zmesi je medzi približne 1 % a približne 5 % hmotnostnými ďalšieho vulkanizačného činidla, a síce organickej kyseliny, ktorá má medzi 16 a 24 atómami uhlíka na molekulu. Táto organická kyselina bude reagovať s oxidom kovu a táto organická kyselina bude tiež vytvárať nové väzby medzi makromolekulami odpadovej gumy pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu. Príkladmi organickej kyseliny sú kyselina stearová a kyselina palmitová. Výhodné percento je približne 1,5 % zo zmesi.

Štvrtou prísadou v zmesi je medzi približne 2 % a približne 10 % hmotnostnými inhibítora vulkanizácie, ktorý zabraňuje opätovnému vzájomnému spojeniu radikálov síry predtým, než sa donor protónu sám naviaže na radikál síry. Známymi inhibítormi sú hydrochinón, polyfenoly a fenotiazín.

Piatou a konečnou prísadou v zmesi je medzi približne 2 % a približne 10 % činidla na zvýšenie trenia, ktoré bráni kĺzaniu odpadovej gumy, keď sa odpadová guma sype medzi valce valcových mlynov. Kĺzanie by veľmi znížilo efekt mechanického stlačenia výkonovými valcovými mlynmi na častice odpadovej gumy. Príkladmi známych činidiel na zvýšenie trenia sú terpény. Terpény môžu byť vo forme olejoživice, ako je kalafuna, alebo éterického oleja.

Kompozícia podľa tohto vynálezu je selektívna v tom, že uprednostňuje prerušenie väzieb síry k síre pred väzbami uhlíka k uhlíku alebo väzbami uhlíka k síre. Kompozícia preruší najmenej približne 70 % väzieb síry k síre v sieti vulkanizovanej gumy, čo je minimum, potrebné na devulkanizáciu gumy. Naopak, kompozícia neporuší viac než približne 10 až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku hlavných polymérnych reťazcov. Môžeme povedať, že väzby uhlíka k uhlíku zostanú v podstate neporušené, a môžeme povedať, že väzby síry k síre sú v podstate prerušené. V dôsledku toho hlavné reologické, fyzikálno-chemické a fyzikálnomechanické charakteristiky gumy zostanú dostatočne neporušené pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu.

Kompozícia a spôsob podľa tohto vynálezu dosahujú recykláciu použitej odpadovej gumy na nové suroviny vysokej kvality pre opätovnú vulkanizáciu. Surovina pre vulkanizáciu gumy je vyrobená z devulkanizovanej odpadovej gumy, zahrnujúcej fragmenty kompozície podľa tohto vynálezu v rôznej forme po chemickom zreagovaní s časticami odpadovej gumy, v ktorej sa prerušilo najmenej približne 70 % väzieb síry k síre, ktoré existovali pred devulkanizáciou odpadovej gumy, v ktorej sa prerušilo menej než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, ktoré existovali pred devulkanizáciou odpadovej gumy, ktorá je stabilná najmenej šesť mesiacov a ktorá sa dá opätovne vulkanizovať zahriatím na teplotu približne 140 stupňov Celzia bez pridania ďalších prísad.

Ako dôsledok spôsobu podľa tohto vynálezu zmes prísad zostane po devulkanizácii v gume. Tým sa vyhneme problému toxických odpadov z procesu devulkanizácie.

Spôsob podľa tohto vynálezu vyžaduje kombináciu pridania opísanej chemickej kompozície a podrobenia mechanickému tlaku vo výkonových valcových mlynoch desať- alebo viackrát. Tento spôsob udržiava integritu makromolekúl odpadovej gumy a zachováva atómy síry pasívne pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, pričom uvedený spôsob je cenovo výhodný, environmentálne priaznivý a uvedený spôsob produkuje vysokokvalitnú devulkanizovanú gumu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Kompozíciu podľa tohto vynálezu úplnejšie opíšeme s odkazom na nasledujúce príklady. Diely sú hmotnostné, pokiaľ nie je uvedené ináč.

Príklad 1

Modifikujúca kompozícia je vyrobená zo zmesi nižšie uvedených prísad, ktoré sú tuhé prášky alebo granuly, formulované nasledovne:

Prísada	Percento
1. Kyselina benzoová 2. Oxid zinočnatý 3. Kyselina stearová 4. Hydrochinón 5. Kalafuna	približne 92 % približne 1,5 % približne 1,5 % približne 2 % približne 3 %
Príklad 2

Prísada	Percento
1. Fenolformaldehydová živica (novolak) 2. Oxid horečnatý 3. Kyselina palmitová 4. Polyfenoly 5. Zmes terpénov	približne 83,0 % približne 5,0 % približne 5,0 % približne 3,0 % približne 4 %

Príklad 3

Prísada	Percento
1. Kyselina kyánúrová 2. Oxid vápenatý 3. Kyselina palmitová 4. Fenotiazín	približne 89,0 % približne 2,0 % približne 2,0 % približne 4,0 %
5. Kalafuna	približne 3 %

Príklad 4

Prísada

1. Aromatické oxyuhlíkaté kyseliny

2. Oxid železa

3. Kyselina stearová

4. Polyfenoly

5. Terpény

Percento približne 76,0 % približne 5,0 % približne 5,0 % približne 10,0 % približne 4 %

Príklad 5

Prísada

1. Fenolformaldehydová živica (rezol)

2. Oxid zinočnatý

3. Kyselina stearová

4. Hydrochinón

5. Kalafuna

Percento približne 94 % približne 1,0 % približne 1,0 % približne 2 % približne 2 %

Príklad 6

Prísada	Percento
1. Zmiešané fenoly (rezorcín, dioxydifenyl, orcín)	približne 85 %
2. Oxid zinočnatý	približne 2,0 %
3. Kyselina palmitová	približne 2,0 %
4. Fenotiazín	približne 8 %
5. Kalafuna	približne 3 %

V príkladoch I až VI sa zmes vytvorí z piatich vyššie uvedených prísad a táto zmes sa pridá k časticiam odpadovej gumy, keď sa sypú do oblasti medzi dvoma valcovými mlynmi na stlačenie a deformáciu strihom. Výsledkom devulkanizovaného konečného výrobku je vysokokvalitný gumový produkt, ku ktorému netreba nič pridať počas opätovnej vulkanizácie. Avšak z praktických dôvodov sa na zlepšenie vlastností obyčajne pridá malé množstvo (oveľa menej, než je potrebné, ak sa začína s panenskou gumou) síry, minerálneho oleja a panenskej gumy.

Spôsob a kompozícia podľa tohto vynálezu vytvárajú gumový konečný produkt, ktorý sa dá dlhšie skladovať a nevyžaduje prísady v procese opätovnej vulkanizácie. To veľmi zvyšuje hodnotu miliónov použitých pneumatík, ležiacich na skládkach gumy, pretože tieto použité pneumatiky sú východiskovým materiálom pre devulkanizačný proces. V dôsledku toho spôsob a kompozícia podľa tohto vynálezu vedú k zníženiu počtu použitých pneumatík, zostávajúcich na skládkach, tým, že robia ich použitie atraktívnejším. Z tohto dôvodu spôsob a kompozícia podľa tohto vynálezu materiálovo zlepšuje životné prostredie. Druhým dôvodom, prečo spôsob a kompozícia podľa tohto vynálezu materiálovo zlepšuje životné prostredie, je to, že na rozdiel od spôsobov a kompozícií v doterajšom stave techniky použitie tohto spôsobu a kompozície samotné nepoškodzuje životné prostredie vytváraním toxických vedľajších produktov vo vzduchu alebo vode alebo používaním toxických materiálov.

Tabuľky 1 až 4 sú uvedené, aby demonštrovali, že spôsob a kompozícia podľa tohto vynálezu sú účinné na opísané účely a že konečný produkt spôsobu dosahuje vynikajúce charakteristiky, užitočné pre opätovnú vulkanizáciu.

Tabuľka 1

c;

Donor protónu

Oxid kovu

Organická kyselina 0(16-24)

Inhibítor

Činidlo na zvýšenie trenia

D1	jednosýtna kyselina 89,0	oxid zinočnatý 2,0	kyselina stearová 2,0	hydrochinón 4,0	kalafuna 3,0
D2	aromatická oxyuhlíkatá kyselina 85,0	oxid horečnatý 3.0	kyselina palmitová 3,0	polyfenoly 6,0	kalafuna 3,0
D3	zmiešané fenoly (rezorcín, dioxydifenyl, orcín) 85,0	oxid zinočnatý 2,0	kyselina stearová 2,0	fenotiazín 8,0	terpén 3,0
D4	fenolformal- dehydová živica (novolak) 88,0	oxid vápenatý 3,0	kyselina stearová 3,0	hydrochinón 3,5	kalafuna 2,5
D5	fenolformal- dehydová živica (rezol) 83,0	oxid vápenatý 5,0	kyselina stearová 5,0	hydrochinón 3,0	kalafuna 4,0
D6	kyselina kyánúrová 88,5	oxid železa 3,0	kyselina palmitová 3,0	fenotiazín 2,5	kalafuna 3,0
D7	jednosýtne uhlíkaté kyseliny C(8-12) 78,0	oxid zinočnatý 5,0	kyselina stearová 5,0	hydrochinón 8,0	kalafuna 4,0
D8	aromatické oxyuhlíkaté kyseliny 76,0	oxid horečnatý 5,0	kyselina palmitová 5,0	polyfenoly 10,0	kalafuna 4,0
D9	zmiešané fenoly (rezorcín, dioxyfenyl, orcín) 77,0	oxid zinočnatý 4,5	kyselina stearová 4,5	fenotiazín 10,0	terpén 10,0
D10	fenolformal- dehydová živica	oxid vápenatý 4,0	kyselina stearová	hydrochinón 7,0	kalafuna 4,0

	(novolak) 81,0		4,0
D11	fenolformal- dehydová živica (rezol) 80,5	oxid vápenatý 5,0	kyselina stearová 5,0	hydrochinón 6,0	kalafuna 3,5
D12	kyselina kyánúrová 81,0	oxid železa 4,5	kyselina palmitová 4,5	fenotiazín 7,0	kalafuna 3,0
D13	jednosýtne uhlíkaté kyseliny C(8-12) 94,0	oxid zinočnatý 1,0	kyselina stearová 1,0	hydrochinón 2,0	kalafuna 2,0
D14	aromatické oxyuhlíkaté kyseliny 91,5	oxid horečnatý 1,5	kyselina palmitová 1,5	polyfenoly 3,0	kalafuna 2,5
D15	zmiešané fenoly (rezorcín, dioxydifenyl, orcín) 91,5	oxid zinočnatý 1,5	kyselina stearová 1,5	fenotiazín 3,0	terpén 2,5
D16	fenolformal- dehydová živica (novolak) 94,0	oxid vápenatý 1,0	kyselina stearová 1,0	hydrochinón 2,0	kalafuna 2,0
D17	fenolformal- dehydová živica (rezol) 92,5	oxid vápenatý 1,5	kyselina stearová 1,5	hydrochinón 2,5	kalafuna 2,0
D18	kyselina kyánúrová 94,0	oxid železa 1,0	kyselina palmitová 1,0	fenotiazín 2,0	kalafuna 2,0

Tabuľka 2

Číslo vzorky

Č. zmesi z

Hmotnostné

Teplota

Trenie

Doba procesu,

regenerátu	tabuľky 1	zloženie ako hmotnostné % častíc odpadovej gumy	valcového mlyna, stupne teploty	valcového mlyna	minúty
R1	D1	1,0	50	1,2	15
R2	D1	3,0	55	1,2	12
R3	D1	4,5	50	1,2	10
R4	D2	1,5	45	1,3	15
R5	D2	3,5	40	1,3	13
R6	D2	5,0	45	1,3	10
R7	D3	0,5	25	1,15	15
R8	D3	2,5	30	1,15	11
R9	D3	5,0	30	1,15	10
R10	D4	1,0	43	1,2	14
R11	D4	3,0	35	1,2	10
R12	D4	4,5	35	1,2	10
R13	D5	1,5	40	1,3	147
R14	D5	2,5	40	1,3	13
R15	D5	3,0	45	1,3	11
R16	D6	1,5	60	1,15	14
R17	D6	3,0	55	1.15	12
R18	D6	4,0	60	1,15	10
R19	D7	2,0	45	1,2	15
R20	D7	4,0	40	1,2	13
R21	D7	5,0	45	1,2	12
R22	D8	0,5	40	1,15	14
R23	D8	3,0	30	1,15	13
R24	D8	5,0	35	1,15	10
R25	D9	1,5	35	1,2	15
R26	D9	2,0	35	1,2	12
R27	D9	3,0	50	1,2	10
R28	D10	2,0	45	1,15	15
R29	D10	4,0	50	1.Ϊ5	13
R30	D10	5,0	45	1,15	11
R31	D11	1,0	50	1,15	15
R32	D11	3,0	60	1,15	12

R33	D11	4,5	50	1,15	10
R34	D12	1,5	55	1,15	15
R35	D12	3,0	40	1,15	13
R36	D12	5,0	40	1,15	11
R37	D13	0,5	40	1,2	14
R38	D13	3,0	45	1,2	13
R39	D13	4,5	45	1,2	10
R40	D14	2,0	40	1,15	15
R41	D14	3,0	40	1,2	13
R42	D14	4,0	40	1,2	10
R43	D15	1,5	45	1,15	14
R44	D15	2,5	40	1,15	13
R45	D15	3,5	40	1,15	10
R46	D16	1,5	40	1,2	15
R47	D16	3,0	55	1,2	12
R48	D16	4,5	50	1,2	10
R49	D17	0,5	50	1,15	14
R50	D17	2,0	50	1,15	12
R51	D17	5,0	45	1,15	10
R52	D18	2,0	45	1,15	15
R53	D18	3,0	45	1,2	13
R54	D18	4,0	50	1,15	11

Tabuľka 3

Č. zmesi	Č. vzorky regenerátu z tabuľky 2	Síra (hmotnostné diely na 100 hmotnostných dielov regenerátu)	Minerálny olej (hmotn. diely na 100 hmotn. dielov regenerátu)	Panenská guma (hmotn. diely na 100 hmotn. dielov regenerátu)
M1	R1	0,5	2,0	8
M2	R1	1,5	3,0	10
M3	R1	3,0	5,0	12
M4	R2	0,5	2,0	8
M5	R2	1,5	3,0	10
M6	R2	3,0	5,0	12
M7	R3	0,5	2,0	8
M8	R3	1,5	3,0	10

Μ9	R3	3,0	5,0	12
Μ10	R4	0,5	2,0	8
Μ11	R4	1,5	3,0	10
Μ12	R4	3,0	5,0	12
Μ13	R5	0,5	2,0	8
Μ14	R5	1,5	3,0	10
Μ15	R5	3,0	5,0	12
Μ16	R6	0,5	2,0	8
Μ17	R6	1,5	3,0	10
Μ18	R6	3,0	5,0	12
Μ19	R7	1,0	33,0	10
Μ20	R8	1,0	3,3	10
Μ21	R9	1,5	3,0	10
Μ22	R10	0,5	4,0	10
Μ23	R11	1,5	4,0	10
Μ24	R12	1,5	4,0	10
Μ25	R13	1,0	3,0	10
Μ26	R14	1,5	3,0	10
Μ27	R15	0,5	3,0	10
Μ28	R16	1,5	3,0	10
Μ29	R17	1,0	4,0	10
Μ30	R18	1,0	4,0	10
Μ31	R19	1,0	3,0	12
Μ32	R20	1,5	3,0	12
Μ33	R21	0,5	3,0	12
Μ34	R22	1,5	2,0	12
Μ35	R23	1,5	2,0	12
Μ36	R24	1,5	3,0	12
Μ37	R25	1,0	3,0	12
Μ38	R26	1,0	3,0	12
Μ39	R27	0,5	3,0	12
Μ40	R28	0,5	4,0	12
Μ41	R29	1,5	4,0	12
Μ42	R30	1,0	2,0	12
Μ43	R31	1,0	2,0	12
Μ44	R32	1,0	2,0	12
Μ45	R33	1,5	3,0	12

M46	R34	1,5	4,0	12
M47	R35	1,5	3,0	12
M48	R36	1,0	3,0	12
M49	R37	1,0	3,0	10
M50	R38	1,0	3,0	10
M51	R39	0,5	4,0	10
M52	R40	1,0	4,0	10
M53	R41	1,5	4,0	10
M54	R42	1,0	4,0	10
M55	R43	1,0	4,0	10
M56	R44	1,0	3,0	10
M57	R45	1,5	3,0	10
M58	R46	1,5	3,0	10
M59	R47	1,0	3,0	10
M60	R48	1,0	3,0	10
M61	R49	1,5	3,0	10
M62	R50	1,5	3,0	10
M63	R51	1,0	3,0	10
M64	R52	1,0	3,0	10
M65	R53	1,0	3,0	10
M66	R54	1,5	4,0	10

Tabuľka 4

Č. zmesi z tabuľky 3	Mooneyho viskozita pri 70 °C	Modul 100 %, MPa	Pevnosť v ťahu, MPa	Predĺženie, %	Tvrdosť podľa Shora
Začiatočný vulkanizát	45	2,7	21,5	520	58
M1	75	2,6	15,2	380	56
M2	65	2,4	13,9	350	61
M3	80	1,9	11,7	410	59
M4	95	3,0	14,6	330	62
M5	60	2,2	16,1	400	58
M6	90	2,6	15,6	370	60
M7	55	2,9	15,7	290	57
M8	70	3,0	13,0	300	66

Μ9	100	2,4	17,0	360	63
Μ10	85	2,1	14,8	280	59
Μ11	90	1.8	15,2	420	62
Μ12	65	2,2	15,0	350	57
Μ13	100	2,5	17,0	410	58
Μ14	55	2,4	16,2	300	60
Μ15	75	2,4	14,1	190	64
Μ16	95	2,9	11,0	340	59
Μ17	80	3,1	10,2	330	61
Μ18	60	2,7	16,2	400	56
Μ19	95	2,8	16,4	370	57
Μ20	80	2,4	15,9	220	61
Μ21	85	2,2	13,1	300	67
Μ22	65	2,6	10,0	350	56
Μ23	75	2,9	10,2	320	66
Μ24	80	2,1	17,0	380	60
Μ25	100	1,4	15,9	390	64
Μ26	70	2,6	14,7	350	58
Μ27	75	3,0	13,0	230	68
Μ28	80	2,2	12,7	290	59
Μ29	90	2,6	9,9	300	70
Μ30	55	2,9	10,9	390	62
Μ31	75	2,7	17,1	340	66
Μ32	65	2,8	11,9	400	57
Μ33	90	2,5	18,0	280	63
Μ34	60	2,4	9,5	240	60
Μ35	85	2,5	16,0	350	69
Μ36	85	2,6	9,7	440	56
Μ37	100	2,1	14,8	330	68
Μ38	70	2,9	10,8	360	59
Μ39	60	2,3	12,6	410	58
Μ40	95	2,7	17,3	250	67
Μ41	100	2,8	13,1	280	52
Μ42	80	3,1	15,8	390	71
Μ43	90	2,9	11,7	300	61
Μ44	65	2,4	14,9	370	57
Μ45	75	2,6	12,5	390	57

M46	55	2,1	17,4	330	60
M47	60	1,8	11,5	260	64
M48	85	2,9	10,7	370	58
M49	95	2,0	15,7	290	68
M50	65	2,4	14,0	320	61
M51	90	2,7	9,3	270	56
M52	55	2,1	17,5	370	66
M53	70	2,6	12,0	350	59
M54	90	2,0	136,2	440	70
M55	70	3,1	12,1	310	60
M56	85	2,1	13,0	400	62
M57	80	2,6	15,5	290	56
M58	100	2,5	12,4	330	63
M59	65	2,3	15,0	270	58
M60	60	2,1	17,6	240	62
M61	90	2,3	11,3	300	59
M62	95	1,9	9,1	180	61
M63	60	2,0	10,6	370	57
M64	85	2,7	13,3	250	63
M65	100	2,6	12,3	280	54
M66	75	2,4	15,0	410	59

Tabuľka 1 predstavuje 18 rôznych testovaných kombinácií, D1 až D18, rôznych kandidátov na prísady a rôznych percentuálnych obsahov v rozsahu prijateľných percentuálnych obsahov pre päť prísad v zmesi kompozície podľa tohto vynálezu. Tabuľka 2 predstavuje údaje, keď vezmeme týchto 18 kombinácií a meníme teplotu valcového mlyna, trenie a hmotnostné podiely v kompozícii, čo vedie k 54 rôznym devulkanizačným vzorkám R1 až R54. Tabuľka 3 predstavuje údaje, keď vezmeme týchto 54 devulkanizovaných vzoriek a meníme pridávanie síry, minerálneho oleja a panenskej gumy počas opätovnej vulkanizácie. Ako demonštruje Tabuľka 3, uvedená vyššie, v celkovom súhrne sa počas opätovnej vulkanizácie pridalo len približne 10 až 20 % týchto troch prísad a testovali sa vlastnosti (napríklad Mooneyho viskozita, modul 100 %, čo je pevnosť pri 100 %-nom predĺžení, pevnosť v ťahu, predĺženie, tvrdosť) opätovne vulkanizovanej gumy. Výsledky týchto testovaných vlastností sú uvedené v Tabuľke 4.

Treba si uvedomiť, že zatiaľ čo spôsob a kompozícia podľa tohto vynálezu boli opísané a ilustrované podrobne, vyššie opísané uskutočnenia jednoducho ilustrujú princípy vynálezu. Treba tiež chápať, že skúsení odborníci v tejto oblasti môžu navrhnúť rôzne modifikácie a zmeny, ktoré budú zahrnovať princípy tohto vynálezu a budú spadať do jeho ducha a rámca. Nie je žiaduce obmedziť vynález na znázornenú a opísanú presnú konštrukciu a prevádzku. Duch a rámec tohto vynálezu sú obmedzené len duchom a rámcom nasledujúcich nárokov.

Claims

1. Spôsob devulkanizácie odpadovej gumy, pozostávajúcej zo siete polymérnych makromolekúl, z ktorej sa už odstránili kovy, pričom v tejto odpadovej gume existujú väzby síry k síre medzi atómami síry, väzby síry k uhlíku medzi atómami síry a uhlíka a väzby uhlíka k uhlíku medzi atómami uhlíka, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že zahrnuje kroky:

(A) premeny odpadovej gumy, s použitím akýchkoľvek známych prostriedkov, na častice odpadovej gumy, pričom týmito známymi prostriedkami sú typicky trhanie a drvenie odpadovej gumy, aby sa vyrobili častice odpadovej gumy;

(B) súčasného pridania modifikujúcej kompozície k časticiam odpadovej gumy, keď sa častice odpadovej gumy sypú do oblasti medzí valcami prvého valcového mlyna, ktorý drví častice, čím sa vytvoria modifikované drvené častice, pričom uvedenou modifikujúcou kompozíciou je zmes (1) donora protónov, ktorý trhá väzby síry k síre a udržiava síru pasívnou, (2) oxidu kovu, ktorý vytvára nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (3) organickej kyseliny, ktorá reaguje s oxidom kovu a vytvára nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (4) inhibítora vulkanizácie, ktorý bráni opätovnému vzájomnému spájaniu sírových radikálov predtým, než sa na síru naviaže samotný donor protónu, a (5) prostriedku na zvýšenie trenia, ktorý bráni kĺzaniu odpadovej gumy medzi valcami prvého valcového mlyna a medzi valcami druhého valcového mlyna a ďalších valcových mlynov;

(C) sypania modifikovaných drvených častíc odpadovej gumy do oblasti medzi valcami druhého valcového mlyna, ktorý drví modifikované drvené častice odpadovej gumy;

(D) opakovania kroku (C) sypaním modifikovaných drvených častíc odpadovej gumy do oblasti medzi valcami ôsmich ďalších valcových mlynov;

(E) kontroly konzistencie modifikovaných drvených častíc odpadovej gumy, ktoré sú výsledkom krokov (A) až (D), a potom opakovania kroku (C) pre valce ďalších valcových mlynov, ako bude nevyhnutné na dosiahnutie požadovanej konzistencie, pričom tento spôsob zachováva integritu makromolekuly odpadovej gumy a udržiava atómy síry pasívnymi pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, uvedený spôsob je cenovo výhodný, environmentálne priaznivý a uvedený spôsob produkuje vysokokvalitnú devulkanizovanú gumu.

2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že polymérne makromolekuly zostanú v podstate neporušené.

3. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa pri ňom preruší najmenej približne 70 % väzieb síry k síre a nepreruší sa viac než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku.

4. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že väzby uhlíka k uhlíku zostanú v podstate neprerušené a väzby síry k síre sú v podstate prerušené.

5. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu s rozmermi nie väčšími než približne 10 Ängstrómov.

6. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu, ktorá si udržiava svoju aktivitu po dobu medzi približne 10 až približne 100 milisekúnd.

7. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že po tom, čo sa aktívna častica, generovaná modifikujúcou kompozíciou, spojí s polymérnymi makromolekulami a väzby síry k síre sa prerušia, modifikujúca kompozícia zabráni tomu, aby sa na mieste prerušených väzieb síry k síre objavili chemické štruktúry.

8. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy.

9. Spôsob podľa nároku 1,vyznačuj úci sa tým, že hmotnosť modifikujúcej kompozície je približne 5 % hmotnosti častíc odpadovej gumy.

10. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

11. Spôsob podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že sa pri ňom preruší najmenej približne 70 % väzieb síry k síre a nepreruší sa viac než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, pričom hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy a modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

12. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúc i sa tým, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu s rozmermi nie väčšími než približne 10 Ángstromov, pričom modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu, ktorá si udržiava svoju aktivitu po dobu približne 10 až približne 100 milisekúnd, pričom po tom, čo sa aktívna častica, generovaná modifikujúcou kompozíciou, spojí s polymérnymi makromolekulami a väzby síry k síre sa prerušia, modifikujúca kompozícia zabráni tomu, aby sa na mieste prerušených väzieb síry k síre objavili chemické štruktúry, pričom je prerušených najmenej približne 70 % väzieb síry k síre, pričom nie je prerušených viac než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, pričom hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy a modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

13. Spôsob devulkanizácie odpadovej gumy, pozostávajúcej zo siete polymérnych makromolekúl, pričom v nej existujú väzby síry k síre medzi atómami síry, väzby síry k uhlíku medzi atómami síry a atómami uhlíka a väzby uhlíka k uhlíku medzi atómami uhlíka, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje kroky:

(B) odstránenia prípadných kovov magnetickou separáciou uvedených kovov z častíc odpadovej gumy;

(C) súčasného pridania modifikujúcej kompozície k časticiam odpadovej gumy, keď sa častice odpadovej gumy sypú do oblasti medzi valcami prvého valcového mlyna, ktorý drví častice, čím sa vytvoria modifikované drvené častice, pričom uvedenou modifikujúcou kompozíciou je zmes (1) donora protónov, ktorý trhá väzby síry k síre a udržiava síru pasívnou, (2) oxidu kovu, ktorý vytvára nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (3) organickej kyseliny, ktorá reaguje s oxidom kovu a vytvára nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (4) inhibítora vulkanizácie, ktorý bráni opätovnému vzájomnému spájaniu sírových radikálov predtým, než sa na síru naviaže samotný donor protónu, a (5) prostriedku na zvýšenie trenia, ktorý bráni kĺzaniu odpadovej gumy medzi valcami prvého valcového mlyna a medzi valcami druhého valcového mlyna a ďalších valcových mlynov;

(D) sypania modifikovaných drvených častíc odpadovej gumy do oblasti medzi valcami druhého valcového mlyna, ktorý drví modifikované drvené častice odpadovej gumy;

(E) opakovania kroku (D) sypaním modifikovaných drvených častíc odpadovej gumy do oblasti medzi valcami ôsmich ďalších valcových mlynov;

(F) kontroly konzistencie modifikovaných drvených častíc odpadovej gumy, ktoré sú výsledkom krokov (A) až (E), a potom opakovania kroku (D) pre valce ďalších valcových mlynov, ako bude nevyhnutné na dosiahnutie požadovanej konzistencie, pričom tento spôsob zachováva integritu makromolekuly odpadovej gumy a udržiava atómy síry pasívnymi pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, uvedený spôsob je cenovo výhodný, environmentálne priaznivý a uvedený spôsob produkuje vysokokvalitnú devulkanizovanú gumu.

14. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že polymérne makromolekuly zostanú v podstate neporušené.

15. Spôsob podľa nároku 13, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že sa pri ňom preruší najmenej približne 70 % väzieb síry k síre a nepreruší sa viac než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku.

16. Spôsob podľa nároku 13, vy z n a č u j ú c i sa t ý m, že väzby uhlíka k uhlíku zostanú v podstate neprerušené a väzby síry k síre sú v podstate prerušené.

17. Spôsob podľa nároku 13, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu s rozmermi nie väčšími než približne 10 Ángstrômov.

18. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu, ktorá si udržiava svoju aktivitu po dobu približne 10 až približne 100 milisekúnd.

19.Spôsob podľa nároku 13, vy z n a č u j ú c i sa t ý m, že po tom, čo sa aktívna častica, generovaná modifikujúcou kompozíciou, spojí s polymérnymi makromolekulami a väzby síry k síre sa prerušia, modifikujúca kompozícia zabráni tomu, aby sa na mieste prerušených väzieb síry k síre objavili chemické štruktúry.

20. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy.

21. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že hmotnosť modifikujúcej kompozície je približne 5 % hmotnosti častíc odpadovej gumy.

22.Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že gumu modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

23. Spôsob podľa nároku 13, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že sa pri ňom preruší najmenej približne 70 % väzieb síry k síre a nepreruší sa viac než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, pričom hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy a modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

24. Spôsob podľa nároku 13, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu s rozmermi nie väčšími než približne 10 Ángstrômov, pričom modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu, ktorá si udržiava svoju aktivitu po dobu približne 10 až približne 100 milisekúnd, pričom po tom, čo sa aktívna častica, generovaná modifikujúcou kompozíciou, spojí s polymérnymi makromolekulami a väzby síry k síre sa prerušia, modifikujúca kompozícia zabráni tomu, aby sa na mieste prerušených väzieb síry k síre objavili chemické štruktúry, pričom je prerušených najmenej približne 70 % väzieb síry k síre, nie je prerušených viac než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, pričom hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy a modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

25. Spôsob devulkanizácie častíc odpadovej gumy, pozostávajúcej zo siete polymérnych makromolekúl, z ktorej sa už odstránili prípadné kovy, pričom v časticiach odpadovej gumy existujú väzby síry k síre medzi atómami síry, väzby síry k uhlíku medzi atómami síry a atómami uhlíka a väzby uhlíka k uhlíku medzi atómami uhlíka, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje kroky:

(A) súčasného pridania modifikujúcej kompozície k časticiam odpadovej gumy, keď sa častice odpadovej gumy sypú do oblasti medzi valcami prvého valcového mlyna, ktorý drví častice, čím sa vytvoria modifikované drvené častice, pričom uvedenou modifikujúcou kompozíciou je zmes (1) donora protónov, ktorý trhá väzby síry k síre a udržiava síru pasívnou, (2) oxidu kovu, ktorý vytvára nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (3) organickej kyseliny, ktorá reaguje s oxidom kovu a vytvára nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (4) inhibítora vulkanizácie, ktorý bráni opätovnému vzájomnému spájaniu sírových radikálov predtým, než sa na síru naviaže samotný donor protónu, a (5) prostriedku na zvýšenie trenia, ktorý bráni kĺzaniu odpadovej gumy medzi valcami prvého valcového mlyna a medzi valcami druhého valcového mlyna a ďalších valcových mlynov;

(B) sypania modifikovaných drvených častíc odpadovej gumy do oblasti medzi valcami druhého valcového mlyna, ktorý drví modifikované drvené častice odpadovej gumy;

(C) opakovania kroku (B) sypaním modifikovaných drvených častíc odpadovej gumy do oblasti medzi valcami ôsmich ďalších valcových mlynov;

(D) kontroly konzistencie modifikovaných drvených častíc odpadovej gumy, ktoré sú výsledkom krokov (A) až (C), a potom opakovania kroku (B) pre valce ďalších valcových mlynov, ako bude nevyhnutné na dosiahnutie požadovanej konzistencie, pričom tento spôsob zachováva integritu makromolekuly odpadovej gumy a udržiava atómy síry pasívnymi pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, uvedený spôsob je cenovo výhodný, environmentálne priaznivý a uvedený spôsob produkuje vysokokvalitnú devulkanizovanú gumu.

26. Spôsob podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že polymérne makromolekuly zostanú v podstate neporušené.

27. Spôsob podľa nároku 25, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že sa pri ňom preruší najmenej približne 70 % väzieb síry k síre a nepreruší sa viac než približne 10 až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku.

28. Spôsob podľa nároku 25, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že väzby uhlíka k uhlíku zostanú v podstate neprerušené a väzby síry k síre sú v podstate prerušené.

29. Spôsob podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu s rozmermi nie väčšími než približne 10 Ángstrômov.

30. Spôsob podľa nároku 25, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu, ktorá si udržiava svoju aktivitu po dobu približne 10 až približne 100 milisekúnd.

31. Spôsob podľa nároku 25, vy z n a č u j ú c i sa t ý m, že po tom, čo sa aktívna častica, generovaná modifikujúcou kompozíciou, spojí s polymérnymi makromolekulami a väzby síry k síre sa prerušia, modifikujúca kompozícia zabráni tomu, aby sa na mieste prerušených väzieb síry k síre objavili chemické štruktúry.

32. Spôsob podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy.

33. Spôsob podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že hmotnosť modifikujúcej kompozície je približne 5 % hmotnosti častíc odpadovej gumy.

34. Spôsob podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

35. Spôsob podľa nároku 25, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že sa pri ňom preruší najmenej približne 70 % väzieb síry k síre a nepreruší sa viac než približne 10 až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, pričom hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy a modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

36. Spôsob podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu s rozmermi nie väčšími než približne 10 Ángstrômov, pričom modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu, ktorá si udržiava svoju aktivitu po dobu približne 10 až približne 100 milisekúnd, pričom po tom, čo sa aktívna častica, generovaná modifikujúcou kompozíciou, spojí s polymérnymi makromolekulami a väzby síry k síre sa prerušia, modifikujúca kompozícia zabráni tomu, aby sa na mieste prerušených väzieb síry k síre objavili chemické štruktúry, pričom je prerušených najmenej približne 70 % väzieb síry k síre, nie je prerušených viac než približne 10 až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, pričom hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy a modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

37. Spôsob devulkanizácie častíc odpadovej gumy, pozostávajúcej zo siete polymérnych makromolekúl, pričom v nej existujú väzby síry k síre medzi atómami síry, väzby síry k uhlíku medzi atómami síry a atómami uhlíka a väzby uhlíka k uhlíku medzi atómami uhlíka, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje kroky:

(A) odstránenia prípadných kovov magnetickou separáciou uvedených kovov z častíc odpadovej gumy;

(B) súčasného pridania modifikujúcej kompozície k časticiam odpadovej gumy, keď sa častice odpadovej gumy sypú do oblasti medzi valcami prvého valcového mlyna, ktorý drví častice, čím sa vytvoria modifikované drvené častice, pričom uvedenou modifikujúcou kompozíciou je zmes (1) donora protónov, ktorý trhá väzby síry k síre a udržiava síru pasívnou, (2) oxidu kovu, ktorý vytvára nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (3) organickej kyseliny, ktorá reaguje s oxidom kovu a vytvára nové väzby medzi makromolekulami pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu, (4) inhibítora vulkanizácie, ktorý bráni opätovnému vzájomnému spájaniu sírových radikálov predtým, než sa na síru naviaže samotný donor protónu, a (5) prostriedku na zvýšenie trenia, ktorý bráni kĺzaniu odpadovej gumy medzi valcami prvého valcového mlyna a medzi valcami druhého valcového mlyna a ďalších valcových mlynov;

38. Spôsob podľa nároku 37, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že polymérne makromolekuly zostanú v podstate neporušené.

39. Spôsob podľa nároku 37, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že sa pri ňom preruší najmenej približne 70 % väzieb síry k síre a nepreruší sa viac než približne 10 až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku.

40. Spôsob podľa nároku 37, vy z n a č u j ú c i sa t ý m, že väzby uhlíka k uhlíku zostanú v podstate neprerušené a väzby síry k síre sú v podstate prerušené.

41. Spôsob podľa nároku 37, vyznačujúci sa tým, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu s rozmermi nie väčšími než približne 10 Ángstrómov.

42. Spôsob podľa nároku 37, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu, ktorá si udržiava svoju aktivitu po dobu približne 10 až približne 100 milisekúnd.

43. Spôsob podľa nároku 37, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že po tom, čo sa aktívna častica, generovaná modifikujúcou kompozíciou, spojí s polymérnymi makromolekulami a väzby síry k síre sa prerušia, modifikujúca kompozícia zabráni tomu, aby sa na mieste prerušených väzieb síry k síre objavili chemické štruktúry.

44.Spôsob podľa nároku 37, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy.

45. Spôsob podľa nároku 37, vyznačujúci sa tým, že hmotnosť modifikujúcej kompozície je približne 5 % hmotnosti častíc odpadovej gumy.

46. Spôsob podľa nároku 37, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že gumu modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

47. Spôsob podľa nároku 37, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že sa pri ňom preruší najmenej približne 70 % väzieb síry k síre a nepreruší sa viac než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, pričom hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy a modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

48. Spôsob podľa nároku 37, vyznačujúci sa tým, že modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu s rozmermi nie väčšími než približne 10 Ángstrômov, pričom modifikujúca kompozícia generuje aktívnu časticu, ktorá si udržiava svoju aktivitu po dobu približne 10 až približne 100 milisekúnd, pričom po tom, čo sa aktívna častica, generovaná modifikujúcou kompozíciou, spojí s polymérnymi makromolekulami a väzby síry k síre sa prerušia, modifikujúca kompozícia zabráni tomu, aby sa na mieste prerušených väzieb síry k síre objavili chemické štruktúry, pričom je prerušených najmenej približne 70 % väzieb síry k síre, nie je prerušených viac než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, pričom hmotnosť modifikujúcej kompozície je medzi približne 3 % a približne 6 % hmotnosti častíc odpadovej gumy a modifikujúca kompozícia zostane po dokončení spôsobu v modifikovaných drvených časticiach odpadovej gumy.

49. Kompozícia na devulkanizáciu odpadovej gumy, vyznačujúca sa t ý m, že zahrnuje zmes prísad (v hmotnostných podieloch), ktorými sú:

(1) medzi približne 76 % a približne 94 % donora protónov, ktorý trhá väzby síry k síre v odpadovej gume;

(2) medzi približne 1 % a približne 5 % oxidu kovu;

(3) medzi približne 1 % a približne 5 % organickej kyseliny, ktorá má medzi 16 a 24 atómov uhlíka na molekulu;

(4) medzi približne 2 % a približne 10 % inhibítora vulkanizácie a (5) medzi približne 2 % a približne 10 % činidla na zvýšenie trenia.

50. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca sa tým, že donor protónov je vybraný zo skupiny, ktorá pozostáva z jednosýtnych organických kyselín, ktoré majú medzi 8 a 12 atómami uhlíka, aromatických oxyuhlíkatých kyselín, zmiešaných fenolov, fenolformaldehydových živíc a kyseliny kyánúrovej.

51. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca sa tým, že inhibítor vulkanizácie je vybraný zo skupiny, pozostávajúcej z hydrochinónu, polyfenolu a fenotiazínu.

52. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca na zvýšenie trenia je terpén. s a t ý m, že činidlom 53. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca prášok, ktorý nevytvára prach. s a t ý m, že je to 54. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca nerozpustná vo vode. s a t ý m, že je takmer 55. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca sa sú neprchavé a žiadnou z prísad nie je horľavá kvapalina. t ý m, že prísady 56. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca nemajú nepríjemný pach. s a t ý m, že prísady 57. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca sú lacné a ľahko dostupné. s a t ý m, že prísady 58. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca s a t ý m, že prísady

sú bezpečné a netoxické pre ľudí a sú bezpečné pre životné prostredie.

59. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca sa tým, že zostane v použiteľnej forme najmenej šesť mesiacov.

60. Kompozícia podľa nároku 49, v y z n a č u j ú c a sa t ý m, že je to prášok, ktorý nevytvára prach, je vo vode takmer nerozpustná, prísady sú neprchavé a žiadnou z prísad nie je horľavá kvapalina, prísady nemajú nepríjemný pach, sú lacné a ľahko dostupné, sú bezpečné a netoxické pre ľudí a sú bezpečné pre životné prostredie, a kompozícia zostane v použiteľnej forme najmenej šesť mesiacov.

61. Kompozícia podľa nároku 49, vyznačujúca sa tým, že donor protónov je vybraný zo skupiny, ktorá pozostáva z jednosýtnych organických kyselín, ktoré majú medzi 8 a 12 atómami uhlíka, aromatických oxyuhlíkatých kyselín, zmiešaných fenolov, fenolformaldehydových živíc a kyseliny kyánúrovej, a inhibítor vulkanizácie je vybraný zo skupiny, pozostávajúcej z hydrochinónu, polyfenoiu a fenotiazínu.

62. Kompozícia podľa nároku 61, vyz n a č u j ú c a sa t ý m, že činidlom na zvýšenie trenia je terpén.

63. Kompozícia na devulkanizáciu odpadovej gumy, vyznačujúca sa t ý m, že zahrnuje zmes prísad (v hmotnostných podieloch), ktorými sú:

(1) medzi približne 76 % a približne 94 % donora protónov, ktorý trhá väzby síry k síre v odpadovej gume a udržiava síru pasívnou;

(2) medzi približne 1 % a približne 5 % oxidu kovu, ktorý vytvára nové väzby medzi makromolekulami odpadovej gumy pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu;

(3) medzi približne 1 % a približne 5 % organickej kyseliny, ktorá má medzi 16 a 24 atómami uhlíka na molekulu, ktorá reaguje s oxidom kovu a vytvára nové väzby medzi makromolekulami odpadovej gumy pre neskoršiu opätovnú vulkanizáciu;

(4) medzi približne 2 % a približne 10 % inhibítora vulkanizácie, ktorý zabraňuje opätovnému spojeniu radikálov síry navzájom predtým, než sa donor protónu sám naviaže na radikál síry, a (5) medzi približne 2 % a približne 10 % činidla na zvýšenie trenia, ktoré bráni kĺzaniu odpadovej gumy.

64. Kompozícia podľa nároku 63, vyznačujúca sa tým, že donor protónov je vybraný zo skupiny, ktorá pozostáva z jednosýtnych organických kyselín, ktoré majú medzi 8 a 12 atómami uhlíka, aromatických oxyuhlíkatých kyselín, zmiešaných fenolov, fenolformaldehydových živíc a kyseliny kyánúrovej.

65. Kompozícia podľa nároku 63, vyznačujúca sa tým, že inhibítor vulkanizácie je vybraný zo skupiny, pozostávajúcej z hydrochinónu, polyfenolu a fenotiazínu.

66. Kompozícia podľa nároku 63,vyznačujúca sa tým, že činidlom na zvýšenie trenia je terpén.

67. Kompozícia podľa nároku 63, v y z n a č u j ú c a sa t ý m, že je to prášok, ktorý nevytvára prach.

68. Kompozícia podľa nároku 63, vyznačujúca sa tým, že je takmer nerozpustná vo vode.

69. Kompozícia podľa nároku 63, vyznačujúca sa tým, že prísady sú neprchavé a žiadnou z prísad nie je horľavá kvapalina.

70. Kompozícia podľa nároku 63, vyznačujúca s a t ý m, že prísady nemajú nepríjemný pach. 71. Kompozícia podľa nároku 63, vyznačujúca s a t ý m, že prísady sú lacné a ľahko dostupné. 72. Kompozícia podľa nároku 63, vyznačujúca s a t ý m, že prísady

73. Kompozícia podľa nároku 63, vyznačujúca sa tým, že zostane v použiteľnej forme najmenej šesť mesiacov.

74. Kompozícia podľa nároku 63, v y z n a č u j ú c a sa t ý m, že je to prášok, ktorý nevytvára prach, je vo vode takmer nerozpustná, prísady sú neprchavé a žiadnou z prísad nie je horľavá kvapalina, prísady nemajú nepríjemný pach, sú lacné a ľahko dostupné, sú bezpečné a netoxické pre ľudí a sú bezpečné pre životné prostredie, a kompozícia zostane v použiteľnej forme najmenej šesť mesiacov.

75. Kompozícia podľa nároku 63, vyznačujúca sa tým, že donor protónov je vybraný zo skupiny, ktorá pozostáva z jednosýtnych organických kyselín, ktoré majú medzi 8 a 12 atómami uhlíka, aromatických oxyuhlíkatých kyselín, zmiešaných fenolov, fenolformaldehydových živíc a kyseliny kyánúrovej, a inhibítor vulkanizácie je vybraný zo skupiny, pozostávajúcej z hydrochinonu, polyfenolu a fenotiazínu.

76. Kompozícia podľa nároku 75, vyznačujúca sa tým, že činidlom na zvýšenie trenia je terpén.

77. Surovina na vulkanizáciu gumy, vyznačujúca sa tým, že zahrnuje devulkanizovanú odpadovú gumu, v ktorej je prerušených najmenej približne 70 % väzieb síry k síre, ktoré existovali pred devulkanizáciou odpadovej gumy, v ktorej je prerušených menej než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, ktoré existovali pred devulkanizáciou odpadovej gumy, ktorá je stabilná najmenej šesť mesiacov a ktorá sa dá opätovne vulkanizovať zahriatím na teplotu približne 140 stupňov Celzia bez pridania ďalších prísad.

78. Surovina podľa nároku 77, v y z n a č u j ú c a sa t ý m, že sa opätovne nevulkanizuje, keď sa mierne zahreje.

79. Surovina na vulkanizáciu gumy, vyznačujúca sa tým, že zahrnuje devulkanizovanú odpadovú gumu, v ktorej je prerušených najmenej približne 70 % väzieb síry k síre, ktoré existovali pred devulkanizáciou odpadovej gumy, v ktorej je prerušených menej než približne 10 % až 15 % väzieb uhlíka k uhlíku, ktoré existovali pred devulkanizáciou odpadovej gumy, ktorá je stabilná najmenej šesť mesiacov a ktorá sa dá opätovne vulkanizovať zahriatím na teplotu približne 140 stupňov Celzia bez pridania síry, sadzí, dechtu, minerálneho oleja a/alebo panenskej gumy.

80. Surovina podľa nároku 79,vyznačujúca sa tým, že sa opätovne nevulkanizuje, keď sa mierne zahreje.