Käytöstä poistetun renkaan kierrätettävyyden tehostaminen kumin partikkelikokoa pienentämällä

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2015-09-21
Department
Major/Subject
Vesi- ja ympäristötekniikka
Mcode
R3005
Degree programme
Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
104+6
Series
Abstract
Käytöstä poistettujen renkaiden kierrätettävyyden tehostaminen vaatii niiden hienontamista pienempään partikkelikokoon. Tällöin renkaiden sisältämä kumi saadaan talteen ja se voidaan hyödyntää joko sellaisenaan tai jatkokäsiteltynä (esim. devulkanoituna) uusissa korkeatasoisissa sovelluksissa. Tässä työssä tavoitteena oli tarkastella murskausmenetelmiä renkaiden hienontamiseksi, sekä selvittää devulkanoinnin mahdollisuuksia rengaskumipartikkelien jatkokäsittelyssä. Lisäksi kokeellisessa osuudessa vertailtiin renkaiden murskauslaitoksia niiden prosessi- ja tuoteominaisuuksien osalta. Tuoteominaisuuksista mielenkiinto kohdistui erityisesti kumipartikkelien muotoon ja pinnankarheuteen, sillä nämä tekijät vaikuttavat oleellisesti kumipartikkelien hyötykäyttömahdollisuuksiin. Työn tutkimusaineisto koottiin kirjallisuuden, laitosvierailujen ja laboratoriokokeiden avulla. Laitosvierailut suoritettiin kahdella murskauslaitoksella (laitokset 1 ja 2). Laboratoriokokeissa murskauslaitoksilta saatujen kumipartikkelien muotoa ja pintakuviota tarkasteltiin korkeatasoisella Scanning Electron Microscopy (SEM) -menetelmällä ja stereomikroskoopilla. Kokonaisten renkaiden hienontaminen kumijauheeksi tapahtuu yleensä kolmiportaisesti. Kussakin hienontamisvaiheessa on olemassa useita teknisesti erilaisia murskausmenetelmiä. Devulkanoitavan kumipartikkelin maksimikokona pidetään yleisesti noin 2,0 mm. Jos tämän kokoisen partikkelin devulkanoitumisaste halutaan kuitenkin pitää korkeana, täytyy devulkanointireaktion läpäistä partikkeli. Laitokset 1 ja 2 erosivat toisistaan mm. murskaintyyppien ja prosessiominaisuuksien osalta. Mikroskooppitutkimusten perusteella myös laitosten kumipartikkeleissa oli silmämääräisesti havaittavissa muoto- ja pintakuviollisia eroja: laitos 1 tuotti pääasiassa karheita ja pitkänomaisia kumipartikkeleita, ja laitos 2 sileitä ja pyöreähköjä mutta särmikkäitä kumipartikkeleita. Partikkelien pintakuviota koskevien tulosten perusteella laitoksen 2 partikkelit sopisivat sideaineen kanssa käytettäväksi, ja laitoksen 1 partikkelit muihin seoksiin. Tieto on hyödyllinen suunniteltaessa renkaiden kierrätystoimintaa.

To increase the efficiency of waste tyre recycling, tyres have to be shredded into a smaller particle size. In this way, the rubber in the tyre is separated and it can be used either as such or after further processing (e.g. devulcanization) in new high-value applications. In this work, the objective was to study the shredding methods of tyres and to examine opportunities of devulcanization in the processing of rubber particles. In addition, in the experimental part the process and product characteristics of two waste tyre shredding plants were compared. In product characteristics, the focus was in the shape and surface roughness of the rubber particles, as these factors significantly affect their reutilization. Data for the research were collected using literature, onsite visits at two shredding plants (plants 1 and 2), and laboratory tests. In the laboratory tests, the shape and surface roughness of the rubber particles from two shredding plants were analyzed using a high-quality method called Scanning Electron Microscopy (SEM), and stereomicroscope. The entire tyre can be grinded into the rubber powder usually in three steps. In each grinding step, there are several technically different shredding methods. In devulcanization, the maximum size of the rubber particle is generally about 2,0 mm. However, if the degree of devulcanization of this particle is required to be maintained at a good level, the devulcanization reaction should penetrate the particle. The process and product characteristics in plant 1 differed from those in plant 2. Based on the microscope studies, there were also visually observable differences in the shape and roughness between shredded rubber particles: plant 1 produced mainly rough and elongated rubber particles while plant 2 produced smooth and round but edged rubber particles. According to the results of the roughness of the rubber particles, particles from plant 2 would be suitable for use with the binder, and particles from plant 1 for other mixtures. This information is useful while planning tyre recycling.
Description
Supervisor
Sorvari, Jaana
Thesis advisor
Talja, Jyri
Peltonen, Petri
Keywords
rengas, kumi, kierrätys, murskaus, jauhatus, devulkanointi
Other note
Citation