В: Что такое пиролизный технический углерод?
Пиролизный технический углерод (обычно называемый печатная плата, Пиро-СВ, или рКБ) является твердым телом угольно черный продукт, получаемый при пиролизе изношенных шин, резиновых отходов или других полимерных материалов с высоким содержанием углерода.
В процессе пиролиза (обычно при температуре 450–900 °C в условиях дефицита или низкого содержания кислорода) технический углерод, изначально присутствующий в шинах (например, N330, N660 и др.), термически разлагается. Образующийся продукт представляет собой технический углерод, поверхность которого покрыта пиролизным маслом, смолой, полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) и другими органическими веществами, при этом содержание золы (ZnO, SiO₂, сульфидов и др.) значительно возрастает, отсюда и название «вторичный технический углерод».
В：В чем разница между первичным техническим углеродом и пиролизным техническим углеродом?
| Элемент | Первичный технический углерод (VCB) | Пиролизный технический углерод (rCB) |
|---|---|---|
| Источник | Неполное сгорание нефти/природного газа | Побочный продукт пиролиза изношенных шин |
| Пепел | <0,5% | 10–20% (или даже выше) |
| Летучие вещества | <1,5% | 3–15% (остаточная смола, ПАУ) |
| Площадь поверхности | 30–120 м²/г в зависимости от марки | Первоначально аналогично, но уменьшено из-за отложений остатков |
| Поверхностная активность | Высокий | Нижний (требует активации после обработки) |
| ПАУ | Очень низкий | Выше (бенз[а]пирен может достигать уровня ppm) |
| Цена | 8000–15000 юаней/тонна | 2000–5000 юаней/тонна (6000+ после очистки) |
В: Каковы основные области применения рКБ?
- Низкий уровень: Топливо (теплотворная способность 28–32 МДж/кг), совместная переработка в цементной печи
- Средний диапазон: Резиновый наполнитель (полуармирующий, заменяет N550/N660), пластиковые мастербатчи, цветные мастербатчи
- High-end (после доработки): Резиновые смеси для протекторов шин, резиновые покрытия конвейерных лент, высокоэффективные резинотехнические изделия; частичная замена N234, N339 и т. д.
В: Почему сырой пиролизный технический углерод имеет плохие армирующие свойства?
Потому что:
- Поверхность покрыта аморфным углеродом, смолой и ПАУ, что снижает химический места склеивания с резиной.
- Высокое содержание золы (особенно ZnO, SiO₂) приводит к рыхлой структуре и плохой диспергируемости.
- Широкий размер частицы распределение; агрегаты повреждаются или повторно агломерируются.
В: Каковы основные Переработка/Модификация Технологии для rCB?
1. Высокотемпературное удаление летучих веществ (вторичная термообработка):
Вращающаяся печь при температуре 800–1100 °C или кипящий слой удаляют поверхностную смолу и большинство ПАУ; это основной этап очистки.
2. Сверхтонкое измельчение + точность воздушный классификатор :
Пиролизный технический углерод измельчают до d50 = 2,5–4,5 мкм и d97 ≤ 10–15 мкм с помощью мельница воздушного классификатора, при этом тщательно удаляя крупные частицы золы и агломераты.
Результаты:
- Площадь поверхности увеличивается 15–401ТП3Т (например, от 50–60 м²/г до 80–110 м²/г)
- Увеличивается абсорбция масла DBP 20–40 ×10⁻⁵ м³/кг
- Значительно улучшается диспергируемость; вязкость по Муни снижается 8–15 МЕ
- Содержание золы снижено с 16% до 11–13% (механическое удаление золы)
3. Кислотная промывка и обеззоливание: HCl/H₂SO₄ удаляет ZnO, CaCO₃и т. д.; зола может упасть до <5%.
4.Окислительная модификация: HNO₃, H₂O₂, озон вводят кислородсодержащие группы для повышения поверхностной активности.
5.Плазменная/микроволновая модификация: Быстрое удаление ПАУ; высокоэффективно, но дорого.
6.Влажная грануляция + поверхность покрытие: Силановые связующие агенты, такие как Si69, A-189, для улучшения совместимости с резиной.
7. Вакуумный непрерывный пиролиз + встроенное удаление летучих веществ: Модернизация процессов на внешнем этапе.
В: Заменит ли пиролизный технический углерод полностью первичный технический углерод?
Нет, но это станет важным дополнением.
К 2030:
- Глобальный спрос на технический углерод для шин ≈ 18 миллионов тонн
- Поставки восстановленного технического углерода (rCB): 1,5–2 миллиона тонн, или 8–11%
- Политика ЕС «Устойчивые шины» может потребовать Содержание rCB 5–10%
В: С какими основными проблемами сталкивается отрасль rCB?
Несмотря на то, что rCB имеет экологические и экономические преимущества, индустриализация по-прежнему сталкивается с препятствиями:
- Стабильность производительности:
Различия в составе исходного сырья из отработанных шин приводят к нестабильному качеству (размеру частиц, структуре, площади поверхности). - Высокое содержание золы и серы:
Неорганические остатки (ZnO, SiO₂, соединения серы) ограничивают использование в высокопроизводительных приложениях. - Принятие рынком:
Резиновая и шинная промышленность требуют длительных циклов сертификации; доверие рынка все еще формируется.
В: Как обычные пользователи могут оценить качество rCB?
Обратите внимание на пять ключевых показателей (желательно с помощью стороннего тестирования):
- Зола (550°C): ≤10% (чем ниже, тем лучше)
- Потеря при нагревании (950°C): ≤2%
- Всего 16 ПАУ: ≤200 ppm (для применения в шинах)
- Абсорбция ДБФ: ≥90 ×10⁻⁵ м³/кг (структура сохранена)
- Площадь поверхности по БЭТ: ≥80 м²/г (≥100 м²/г для высококачественных сортов)
Пиролизный технический углерод is стремительно превращается из «отходов в ценность» в экологичный, высокоэффективный армирующий материал. Ключ к успеху — передовые технологии постобработки и соблюдение нормативных требований. Следующие пять лет станут золотым веком для реорганизации отрасли и прорывов в области качества.
Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с представителем Zelda Online по любым вопросам.
— Автор: Эмили Чен