[发明专利]分选轮胎的方法

说明书

本发明涉及基于轮胎的组分分选轮胎(15)的方法以及用于执行该方法的装置。本发明还涉及为了获得炭材料的热解过程中的废橡胶的用途。用于分选轮胎(15)的该方法基于二氧化硅含量(7)。

技术领域

本发明涉及基于轮胎的组分分选轮胎的方法以及用于执行该方法的装置。本发明还涉及在为了获得炭材料的热解过程(pyrolysis process)中的废橡胶的用途。

背景技术

乘用车、货车和非公路用(“OTR”)轮胎是复杂工程的产品。它们由许多不同的橡胶化合物、许多不同类型的炭黑、如黏土和二氧化硅的填料以及被添加以允许或加速硫化的化学品和矿物质制成。轮胎还具有多个类型的增强用织物以及多个种类和尺寸的钢。一些钢被扭转或编织成坚固的线缆。

在化合物的配方中，天然橡胶减少了轮胎内部的热的生成，同时提供高的机械阻力。天然橡胶用于轮胎的许多部分，主要用于卡车和推土机轮胎胎面。合成弹性体在应力下变形并在应力移除时恢复其原始形状(磁滞)。该属性对于高抓力轮胎的制造极有价值。合成橡胶还提供其它特定的属性，最显著地在寿命和滚动阻力领域。合成橡胶主要用于乘用车和摩托车轮胎，因为其给予乘用车和摩托车轮胎良好的抓地性能。

添加到橡胶化合物的炭黑使轮胎的耐磨性增加十倍。炭黑占橡胶成分的25％至30％并且给予了轮胎独特的颜色。实际上，该颜色非常有效地抵抗紫外线以防止橡胶开裂和破裂。从沙中获得的二氧化硅具有长期以来被认可的属性，包括橡胶化合物的改善了的抗撕裂性，特别是低滚动阻力，冷表面上的良好抓力和优异的寿命。通过硅酸钠溶液的酸化来制造无定形二氧化硅、硅胶。胶状沉淀物首先被冲洗然后被脱水以制造无色微孔二氧化硅。硫磺是将橡胶从塑性状态转换到弹性状态的硫化剂。硫磺的作用伴随着在生产期间同时使用的延缓和加速产品，这优化了轮胎被硫化时的热作用。此后，在用于子午线轮胎的带束(belt)的增强件中使用钢。金属增强件赋予轮胎耐受性和刚性。织物增强件当前在高性能、高速度轮胎中起到重要作用。聚酯、尼龙、人造丝和芳香族聚酰胺全部用于制造提供附加的耐受性、耐久性和舒适性的增强件。每个轮胎都在侧壁上具有其自身的身份卡，如果你知道如何解码身份卡则该身份卡是有用的。这些标记提供有关轮胎的技术特征及其性能的信息。

轮胎回收或橡胶回收是回收因磨耗或不可修复的损坏(诸如刺穿)而不再适合用于车辆的轮胎(通常为车辆的轮胎)的过程。这些轮胎也被称为“寿命终止”(ELT)轮胎。由于产量大以及耐久性，这些轮胎是最大和最成问题的废物来源。然而，回收轮胎是困难且昂贵的过程，结果每年数百万的轮胎磨损并通常积聚在垃圾填埋场。废轮胎体积庞大并且即使被压缩也占据相当大的空间。另外这种用过的轮胎如果焚烧还会导致空气污染。

一个已知的回收轮胎的方法是借助于热解。热解在没有氧气的情况下利用热分解轮胎以产出钢、挥发性气体和含碳的炭(carbonaceous char)。

US5037628公开了用于通过在一步式热解过程中热解废轮胎而从废轮胎回收含碳材料以形成炭材料的热解方法。

US2002119089说明了涉及使用旋转的螺旋钻的用于热解废轮胎的一阶段式过程。炭黑产品具有0.125mm的平均颗粒尺寸使得产品仅适合低级别应用。

US2008286192说明了用于轮胎的两阶段式热解的批量处理。炭材料未被碾磨而是直接用于橡胶配方。

另外，本发明人的WO 2013/095145公开了热解废轮胎以生产能够被碾磨以生产炭黑粉的炭材料的过程，所述炭黑粉能够用作橡胶合成物、墨、漆、沥青、热塑性合成物或热塑性弹性体中的填料或增强剂。炭材料的典型组分是炭黑、残渣材料、二氧化硅、挥发物和水。鉴于废轮胎的多样性，根据WO 2013/095145的方法适合用于热解具有不同二氧化硅量的废橡胶。WO 2013/095145公开了用作起始材料的用于制备废橡胶的原料轮胎具有低于15％的二氧化硅含量，更优选地具有低于10％并且甚至更优选地低于5％的二氧化硅含量。然而，WO 2013/095145完全没有提及根据轮胎的二氧化硅含量分选轮胎的任何方法。