Karbon hitam pirolisis (juga dikenal sebagai pulih karbon hitam, rCB) adalah produk padat yang diperoleh dari pirolisis suhu tinggi ban bekas, karet bekas, dan limbah organik lainnya dalam kondisi bebas oksigen atau terbatas oksigen.
- Sumber Inti: Sebagian besar berasal dari daur ulang ban. Di pabrik pirolisis, ban bekas dimasukkan ke dalam reaktor tertutup, yang kemudian dipanaskan dan diurai menjadi bahan bakar minyak, gas mudah terbakar, kawat baja, dan pirolisis. karbon hitam.
Perbedaan dari Karbon Hitam Konvensional
Karbon Hitam Konvensional: Diproduksi melalui pembakaran minyak bumi atau gas alam yang tidak sempurna. Prosesnya terkontrol, menghasilkan kemurnian, struktur, dan kimia permukaan yang seragam.
Pirolisis Karbon HitamKomposisinya lebih kompleks, mengandung pengotor anorganik (seng, sulfur, silika, abu) dan residu hidrokarbon dari aditif ban. Aktivitas permukaannya rendah, strukturnya tidak teratur, dan kinerja langsungnya jauh lebih rendah daripada karbon hitam konvensional.
Dengan demikian, modifikasi sangat penting sebelum rCB dapat digunakan kembali sebagai bahan pengisi penguat dalam karet, plastik, dan aplikasi bernilai tinggi lainnya, guna memastikan pemanfaatan sumber daya secara sirkular.
Karakteristik Kinerja Utama rCB
- Kelambanan Permukaan:Tidak memiliki gugus fungsi aktif (–OH, –COOH), sehingga mengakibatkan kompatibilitas yang buruk dan ikatan yang lemah dengan matriks polimer.
- Kandungan Pengotor Tinggi: Mengandung banyak abu (garam anorganik, oksida logam), sulfur, dan hidrokarbon sisa, yang mengurangi kemurnian dan kinerja produk.
- Struktur Agregat Tidak Beraturan:Umumnya menunjukkan derajat struktur yang lebih rendah (penyerapan DBP) daripada karbon hitam konvensional, yang menyebabkan penguatan lebih lemah.
- Luas Ukuran Partikel Distribusi:Meskipun ukurannya sebanding dengan karbon hitam N550–N990, distribusinya tidak merata.
Secara keseluruhan, karbon hitam pirolisis yang tidak dimodifikasi berkinerja buruk: penguatan lemah, dispersibilitas buruk, dan penurunan sifat mekanis komposit (kekuatan tarik, kekuatan sobek, ketahanan aus).
Metode Modifikasi Konvensional dan Efeknya
Modifikasi Fisik
- Penggilingan/Penggilingan: Menggunakan pabrik bola, pabrik jet, dll. untuk memecah agregat besar. Meningkatkan dispersibilitas, tetapi penggilingan yang berlebihan dapat merusak struktur agregat.
- PeletisasiGranulasi ekstrusi membentuk partikel yang seragam, mengurangi debu, dan meningkatkan densitas curah. Meningkatkan kemampuan proses, tetapi tidak meningkatkan aktivitas permukaan.
Bahan kimia Modifikasi (paling efektif dan banyak digunakan)
- Oksidasi PermukaanPerlakuan dengan agen pengoksidasi (asam nitrat, hidrogen peroksida, ozon) atau oksidasi termal di udara menghasilkan gugus fungsi yang mengandung oksigen (–COOH, –OH, –C=O). Hal ini meningkatkan energi permukaan, hidrofilisitas, dan ikatan antarmuka dengan polimer polar (misalnya, nilon). Ini adalah pendekatan yang umum dan hemat biaya.
- Modifikasi CangkokPencangkokan polimer atau agen penggandeng tertentu (misalnya, silana KH-550, TESPT) ke permukaan rCB untuk menyesuaikan kompatibilitas dengan matriks tertentu. Secara signifikan meningkatkan ikatan dengan karet silikon atau kompon ban.
- Permukaan Lapisan:Pelapisan dengan resin, surfaktan, atau polimer berbobot molekul rendah meningkatkan dispersibilitas dan kemampuan proses, meskipun pelapis dapat rusak selama pemrosesan.
Prospek Masa Depan
- Teknologi Hijau dan Berbiaya Rendah: Pengembangan proses ramah lingkungan (misalnya, perawatan plasma, bio-modifikasi) sambil menurunkan biaya.
- Aplikasi Bernilai Tinggi: Modifikasi mendalam (misalnya, grafitasi) untuk meningkatkan rCB dari pengisi karet menjadi material fungsional (misalnya, elektroda baterai, adsorben).
- Standarisasi dan Pemrosesan Cerdas: Menetapkan standar deteksi dan evaluasi cepat untuk berbagai sumber rCB, dikombinasikan dengan AI untuk mengoptimalkan parameter modifikasi demi penanganan yang tepat.
Modifikasi merupakan langkah kunci dalam mengubah rCB dari "limbah" menjadi "sumber daya". Melalui inovasi berkelanjutan, polusi hitam tidak hanya dapat dikurangi, tetapi tujuan ekonomi sirkular dan netralitas karbon juga dapat ditingkatkan.
Bubuk Epik
Dengan lebih dari 20 tahun keahlian dalam teknologi penggilingan dan modifikasi ultrafine, Bubuk Epik menyediakan solusi canggih untuk pemrosesan rCB. Dengan mengintegrasikan penggilingan, klasifikasi, dan modifikasi permukaan, Epic Powder membantu mengubah karbon hitam pirolisis menjadi material fungsional bernilai tinggi, memungkinkan daur ulang berkelanjutan dan berkontribusi pada masa depan yang lebih hijau.