- Áp dụng chi phí thu gom và tái chế
6.4. THU HỒI VÀ CHẾ BIẾN CÁC SẢN PHẨM CAO SU
Trong công nghiệp chế tạo máy, việc sử dụng các sản phẩm cao su kỹ thuật rất đa dạng. Trong đó phức tạp chủ yếu nhất là giải quyết vấn đề sử dụng các sản phẩm bỏ đi và cũ không dùng nữa. Mặc dù cao su được sử dụng ở các thiết bị công nghệ các loại, nhưng tỷ lệ về lượng thì lại rất thấp so với khối lượng của sản phẩm.
Để lấy miếng cao su từ trong kết cấu ra, đôi khi phải tháo dỡ các nút và các chi tiết ra. Thông thường các công tác tháo dỡ khá lớn nên giá trị thu hồi khơng đáng kể. Vì vậy khi thiết bị đã hỏng đi thì người ta đưa ra đống sắt vụn mà không phân chia các bộ phận riêng rẽ
được. Chính do sự tản mạn của các sản phẩm từ cao su trong toàn bộ khối lượng thiết bị nên nó gây khó khăn cho việc tổ chức thu nhặt nguyên liệu thứ cấp.
Vấn đề tổ chức thu nhặt có ý nghĩa rất quan trọng. Việc tàng trử các chất thải cao su kỹ thuật của các sản phẩm lớn như: săm lốp otơ, băng chuyền, ống cao su mềm mang tính chất lẻ tẻ, vụn vặt mà số lượng không nhiều, xảy ra tình trạng cấm khơng được giao đồ cao su mới cho xí nghiệp cơng nghiệp nếu họ khơng giao nộp lại đồ cũ. Tuy nhiên không phải lúc nào cũng thực hiện được vì khó khăn trong việc giao nộp tập trung và khơng có mạng lưới giao nộp tập trung và khơng có mạng lưới tổ chức thu hồi thiết bị cao su. Việc vận chuyển một lượng nhỏ chất thải trên một khoảng cách dài thì lại khơng lợi cho xí nghiệp. Vì vậy việc tập trung hóa cơng tác gia cơng sơ bộ các chất thải sản xuất phải xét đến hệ thống thu nhặt cao su cũ.
Trong trương hợp đang xét thì khơng thể dùng lực lượng của người tiêu thụ, sử dụng để hoàn nguyên các chất thải cao su kỹ thuật được, bởi vì cơng nghệ phục hồi tính chất ban đầu của cao su là một quá trình phức tạp nhiều giai đoạn đòi hỏi ở các trạm với thiết bị chuyên dùng cũng như cán bộ được đào tạo chun mơn. Cơng việc đó chỉ có thể thực hiện trong điều kiện của xí nghiệp chế tạo săm lốp hoặc cơng nghiệp cao su kỹ thuật. Hồn ngun cao su là một hướng cơ bản và có lợi nhất trong việc gia công lại các sản phẩm bỏ đi bởi vì cho cao su hồn ngun vào lẫn với hỗn hợp cao su thì sẽ tiết kiệm được rất nhiều cao su mới và các thành phần phụ gia khác, ta biết trong các loại cao su có tới 5 – 6 đến 20 thành phần chất liệu khác nhau.
Q trình hồn ngun bao gồm: cơng đoạn chuyển hóa cao su thành vật liệu đàn hồi dẻo rồi tiếp theo là xử lý kỹ thuật và q trình lưu hóa. Trước khi đưa cao su vào hoàn nguyên người ta phải phân loại theo sản phẩm, theo dạng và lượng. Sau khi loại kim loại và các tạp chất khác khỏi cao su, người ta nghiền nó thành bột tới mức nhất định nào đó và giải phóng ra các mẫu kim loại đen.
Thực tiễn cho thấy tốt nhất nên thực hiện nghiền sơ bộ trong môi trường nitơ lỏng với nhiệt độ -30 và -60. Cao su trở nên giòn và dễ tách khỏi kim loại. Kim loại vẫn giữ tính đàn hồi, tính dẻo và khơng bị phá hủy, do đó cho phép thu hồi dễ dàng và hoàn toàn. Hỗn hợp thu được sẽ qua khử lưu huỳnh, chuyển thành bán sản phẩm dẻo. Cao su hóa dẻo có cấu trúc không gian 3 chiều do các phân tử cao su tạo thành dưới ảnh hưởng của nhiên liệu, nồng độ oxy và các tác động cơ học. Sự phá hủy các liên kết hấp phụ của muội – cao su – muội củng
tạo khả năng hình thành sản phẩm phân hủy phân tử thấp. Người ta thực hiện khử lưu hóa cao su trên cơ sở cao su tổng hợp với sự có mặt của các chất làm mềm, làm giảm tác động tương hỗ giữa các phân tử trong cao su hoặc cho thêm một ít chất hoạt hóa (0,25 – 3,0%) là chất cho phép rút ngắn thời gian q trình và chi phí chất làm mềm và tăng tính dẻo, đàn hồi của chất đã hồn ngun.
Khử lưu hóa cao su có thể được tiến hành tùy thuộc tính chất của cao su khi sử dụng các phương pháp khác nhau. Khi dùng các phương pháp khác: hơi, trung hòa nước, kiềm… thì người ta thực hiện khử lưu hóa cao su ở nhiệt độ 150 – 200oC với sự có mặt của oxy khơng khí trong một số giờ.
Khi hoàn nguyên bằng các phương pháp cơ nhiệt để khử lưu hóa diễn ra dưới ảnh hưởng của nhiệt độ 170oC và nhiều tác động cơ học khác trong vịng 1 – 15 phút. Ở Liên Xơ người ta nghiên cứu đề ra q trình hồn ngun cao su bằng cách phân tán trong môi trường nước chứa nhũ tương. Khối lượng phân tán sẽ hình thành sẽ được keo tụ và sấy khơ. Sản phẩm thu được có tính dẻo tốt. Tính chất bền chắc của cao su chế tạo bằng phương pháp này gần với các thông số tương tự của cao su ban đầu.
Giai đoạn cuối cùng của q trình hồn ngun cao su là làm sạch khối lượng đã thu được khỏi các tạp chất lẫn vào và sử dụng cao su khi sản xuất các hỗn hợp cơng tác để lưu hóa. Sơ đồ công nghệ tái chế lốp cao su được thể hiện ở hình 6.8.
Lốp cao su Thu gom Nhiệt phân Làm vụn Chế biến thành hạt và bột cao su Tái sử dụng Dầu Khí Muội than
Sử dụng Công nghệ nặng Sử dụng