熱分解カーボンブラック （回復とも呼ばれる） カーボンブラック有機廃棄物（RCB）は、廃タイヤ、廃ゴム、その他の有機廃棄物を無酸素または酸素制限条件下で高温熱分解して得られる固体製品です。
- コアソース: 主にタイヤのリサイクルから発生します。熱分解プラントでは、廃タイヤが密閉反応器に投入され、加熱により燃料油、可燃性ガス、鋼線、熱分解生成物に分解されます。 カーボンブラック.
従来のカーボンブラックとの違い
従来のカーボンブラック: 石油または天然ガスの不完全燃焼によって生成されます。プロセスは制御されており、均一な純度、構造、表面化学特性が得られます。
熱分解カーボンブラック組成はより複雑で、無機不純物（亜鉛、硫黄、シリカ、灰分）とタイヤ添加剤由来の残留炭化水素が含まれています。従来のカーボンブラックに比べて、表面活性が低く、構造が不規則で、直接的な性能が著しく劣ります。
したがって、rCB をゴム、プラスチック、その他の高価値用途の強化充填剤として再利用し、資源の循環利用を確保するには、改良が不可欠です。
rCBの主なパフォーマンス特性
- 表面不活性活性官能基（-OH、-COOH）を欠いているため、ポリマーマトリックスとの相溶性が悪く、結合力が弱くなります。
- 不純物含有量が高い: かなりの量の灰分（無機塩、金属酸化物）、硫黄、残留炭化水素が含まれており、製品の純度と性能を低下させます。
- 不規則な集合構造: 通常、従来のカーボンブラックよりも構造度（DBP吸収）が低いため、強化効果が弱くなります。
- 幅広い 粒子サイズ 分布N550～N990カーボンブラックと大きさは同等ですが、分布は不均一です。
全体的に、改質されていない熱分解カーボンブラックは、補強性が弱く、分散性が悪く、複合材料の機械的特性（引張強度、引裂強度、耐摩耗性）が低下するなど、性能が低下します。
従来の改造方法と効果
身体改造
- 研削/粉砕: 使用 ボールミル, ジェットミル等を用いて大きな骨材を粉砕します。分散性は向上しますが、粉砕しすぎると骨材構造が損傷する可能性があります。
- ペレット化押し出し造粒は均一な粒子を形成し、粉塵の発生を抑え、嵩密度を向上させます。加工性は向上しますが、表面活性は向上しません。
- 表面酸化酸化剤（硝酸、過酸化水素、オゾン）による処理、または空気中での熱酸化により、酸素含有官能基（-COOH、-OH、-C=O）が導入されます。表面エネルギー、親水性、そして極性ポリマー（例：ナイロン）との界面結合が向上します。これは、費用対効果の高い主流のアプローチです。
- 接ぎ木の改良特定のポリマーまたはカップリング剤（例：シランKH-550、TESPT）をrCB表面にグラフト化することで、特定のマトリックスとの適合性を調整します。シリコーンゴムやタイヤコンパウンドとの接着性を大幅に向上させます。
- 表面 コーティング樹脂、界面活性剤、または低分子量ポリマーでコーティングすると、分散性および加工性が向上しますが、加工中にコーティングが劣化する可能性があります。
将来の展望
- 環境に優しく低コストな技術コストを削減しながら環境に優しいプロセス（プラズマ処理、バイオ改質など）を開発します。
- 高価値アプリケーション: rCB をゴム充填材から機能性材料 (電池電極、吸着剤など) にアップグレードするための高度な改質 (例: グラファイト化)。
- 標準化とインテリジェント処理: さまざまな rCB 発生源に対する迅速な検出および評価基準を確立し、AI と組み合わせて修正パラメータを最適化し、正確な処理を実現します。
RCBを「廃棄物」から「資源」へと転換するには、改良が重要なステップです。継続的なイノベーションを通じて、黒色汚染の削減だけでなく、循環型経済とカーボンニュートラルの目標達成も推進できます。
エピックパウダー
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