S:Piroliz Karbon Siyahı Nedir?
Piroliz karbon siyahı (yaygın olarak şu şekilde anılır PCB, Piro-CB, veya rCB) katıdır karbon siyahı Atık lastiklerin, atık kauçukların veya diğer karbon açısından zengin polimer malzemelerin pirolizinden elde edilen ürün.
Piroliz sırasında (genellikle oksijen eksikliği veya düşük oksijen koşullarında 450–900°C'de), lastiklerde bulunan endüstriyel karbon siyahı (N330, N660 vb.) termal olarak ayrışır. Elde edilen ürün, yüzeyi piroliz yağı, katran, polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar) ve diğer organik maddelerle kaplanan karbon siyahıdır; kül içeriği (ZnO, SiO₂, sülfürler vb.) ise önemli ölçüde artar; bu nedenle "ikincil karbon siyahı" olarak adlandırılır.
S：Saf Karbon Siyahı ile Piroliz Karbon Siyahı Arasındaki Farklar Nelerdir?
| Öğe | Saf Karbon Siyahı (VCB) | Piroliz Karbon Siyahı (rCB) |
|---|---|---|
| Kaynak | Petrol/doğal gazın eksik yanması | Atık lastik pirolizinin yan ürünü |
| Kül | <0.5% | 10–20% (veya daha yüksek) |
| Uçucu madde | <1.5% | 3–15% (artık katran, PAH'lar) |
| Yüzey alanı | Dereceye bağlı olarak 30–120 m²/g | Başlangıçta benzer, ancak biriken kalıntılar nedeniyle azalmış |
| Yüzey aktivitesi | Yüksek | Daha düşük (tedavi sonrası aktivasyon gerektirir) |
| PAH'lar | Çok düşük | Daha yüksek (Benzo[a]piren ppm seviyelerine ulaşabilir) |
| Fiyat | 8.000–15.000 RMB/ton | 2.000–5.000 RMB/ton (rafine edildikten sonra 6.000+) |
S: Ana Uygulamaları Nelerdir? rCB?
- Düşük uç: Yakıt (kalorifik değer 28–32 MJ/kg), çimento fırını eş işleme
- Orta seviye: Kauçuk dolgu maddesi (yarı takviyeli, N550/N660 yerine), plastik masterbatch'ler, renkli masterbatch'ler
- Üst düzey (arıtmadan sonra): Lastik sırtı bileşikleri, konveyör bant kaplama kauçuğu, yüksek performanslı kauçuk ürünleri; N234, N339 vb. için kısmi yedek.
S: Ham Piroliz Karbon Siyahı Takviye Performansında Neden Zayıftır?
Çünkü:
- Yüzey, amorf karbon, katran ve PAH'larla kaplıdır ve bu da kimyasal kauçukla yapıştırma yerleri.
- Yüksek kül içeriği (özellikle ZnO, SiO₂) gevşek yapıya ve zayıf dağılabilirliğe yol açar.
- Geniş parçacık boyutu dağılım; agregalar hasar görür veya yeniden kümelenir.
S: Ana unsurlar nelerdir? Rafine etme/Değişiklik rCB için teknolojiler?
1. Yüksek sıcaklıkta buharlaştırma (ikincil ısıl işlem):
800–1100°C döner fırın veya akışkan yatak, yüzey katranını ve çoğu PAH'ı giderir; temel arıtma adımıdır.
2. Ultra ince öğütme + hassasiyet hava sınıflandırıcı :
Piroliz karbon siyahı, d50 = 2,5–4,5 μm ve d97 ≤ 10–15 μm'ye bir toz haline getirilir. hava sınıflandırıcı değirmen, iri kül parçacıklarını ve aglomeraları hassas bir şekilde uzaklaştırır.
Sonuçlar:
- Yüzey alanı artar 15–40% (örneğin, 50–60 m²/g'dan 80–110 m²/g'a)
- DBP yağ emilimi artar 20–40 ×10⁻⁵ m³/kg
- Dağılabilirlik önemli ölçüde iyileşir; Mooney viskozitesi azalır 8–15 MU
- Kül içeriği azaltıldı 16% ila 11–13% (mekanik kül giderme)
3.Asit yıkama kül giderme: HCl/H₂SO₄, ZnO'yu giderir, CaCO₃, vb.; kül <5%'ye düşebilir.
4.Oksidatif modifikasyon: HNO₃, H₂O₂ ve ozon, yüzey aktivitesini artırmak için oksijen içeren gruplar sunar.
5.Plazma/mikrodalga modifikasyonu: Hızlı PAH giderimi; oldukça etkili ancak maliyetli.
6.Islak granülasyon + yüzey kaplama: Kauçuk uyumluluğunu artırmak için Si69, A-189 gibi silan bağlayıcı ajanlar.
7.Vakumlu sürekli piroliz + hat içi uçucu madde giderme: Ön uç süreç yükseltmeleri.
S: Piroliz Karbon Siyahı Saf Karbon Siyahının Yerini Tamamen Alacak mı?
Hayır, ama önemli bir takviye olacak.
İle 2030:
- Küresel lastik sınıfı karbon siyahı talebi ≈ 18 milyon ton
- Geri kazanılan karbon siyahı (rCB) tedariki: 1,5–2 milyon ton, veya 8–11%
- AB'nin "Sürdürülebilir Lastik" politikaları şunları zorunlu kılabilir: 5–10% rCB içeriği
S: rCB Endüstrisinin Karşılaştığı Başlıca Zorluklar Nelerdir?
rCB'nin çevresel ve ekonomik avantajları olmasına rağmen, sanayileşme hala bazı engellerle karşı karşıyadır:
- Performans tutarlılığı:
Atık lastik hammaddesindeki değişkenlik, istikrarsız kaliteye (partikül boyutu, yapı, yüzey alanı) yol açmaktadır. - Yüksek kül ve kükürt içeriği:
İnorganik kalıntılar (ZnO, SiO₂, kükürt bileşikleri) yüksek performanslı uygulamalarda kullanımını sınırlar. - Piyasa kabulü:
Kauçuk ve lastik sanayi uzun sertifikasyon döngülerine ihtiyaç duyuyor; pazar güveni ise henüz gelişme aşamasında.
S: Sıradan Kullanıcılar rCB'nin Kalitesini Nasıl Yargılayabilir?
Beş temel göstergeye bakın (tercihen üçüncü taraf testleri aracılığıyla):
- Kül (550°C): ≤10% (ne kadar düşükse o kadar iyi)
- Isıtma kaybı (950°C): ≤2%
- Toplam 16 PAH: ≤200 ppm (lastik sınıfı uygulamalar için)
- DBP emilimi: ≥90 ×10⁻⁵ m³/kg (yapı korundu)
- BET yüzey alanı: ≥80 m²/g (Üst düzey kaliteler için ≥100 m²/g)
Piroliz karbon siyahı i"Atıktan değere" dönüşüm süreci hızla ilerliyor ve çevre dostu, yüksek performanslı bir güçlendirme malzemesine dönüşüyor. İşin sırrı, gelişmiş son işlem teknolojisi ve yasal düzenlemelere uyumda yatıyor. Önümüzdeki beş yıl, sektördeki yeniden yapılanma ve kalite atılımları için altın bir dönem olacak.
"Okuduğunuz için teşekkürler. Umarım makalem yardımcı olur. Lütfen aşağıya yorum bırakın. Daha fazla bilgi için Zelda online müşteri temsilcisiyle de iletişime geçebilirsiniz."
— Emily Chen tarafından yayınlandı