【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】1月17日消息，近日，一家來自愛爾蘭的新材料科技初創(chuàng)公司公布了一項(xiàng)創(chuàng)新的化學(xué)回收工藝，該工藝在報(bào)廢輪胎材料回收領(lǐng)域取得了重大突破。據(jù)稱，此技術(shù)能將輪胎中的橡膠、炭黑、鋼絲以及纖維織物等關(guān)鍵材料的回收率大幅提升至98%。
這家公司自2020年在愛爾蘭成立以來，便專注于橡膠回收等全球性技術(shù)難題，致力于構(gòu)建具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系。其研發(fā)的OxyCycle橡膠回收技術(shù)，以一套獨(dú)特的化學(xué)氧化脫硫工藝為核心，該工藝基于生物基溫和氧化劑TMO?與專用溶劑，整個(gè)流程細(xì)分為四個(gè)關(guān)鍵步驟。首先，將破碎或完整的輪胎投入TMO?溶劑體系中。由于硫化橡膠分子鏈間存在硫交聯(lián)鍵，橡膠無法直接溶解，但會(huì)在溶劑中發(fā)生溶脹。這一過程中，輪胎中的加工油、增塑劑及石蠟等助劑會(huì)被萃取至溶劑，同時(shí)分離出約10%-15%的輪胎組分。輪胎結(jié)構(gòu)也會(huì)在此階段分層，纖維增強(qiáng)層與其他材料逐漸分離。
接下來，向體系中加入TMO?氧化劑。該氧化劑能精準(zhǔn)切斷硫化橡膠分子鏈間的硫交聯(lián)鍵，使橡膠聚合物溶解于溶劑，形成液態(tài)橡膠溶液。此時(shí)，炭黑、鋼絲和纖維織物以固體顆粒形式懸浮于溶液中。通過過濾，可得到清澈至淡黃色的聚合物溶液，炭黑以精細(xì)粉末形式被回收，鋼絲通過磁力分選技術(shù)分離，纖維織物則保持完整潔凈，原始顏色與結(jié)構(gòu)均不受損。第三步，采用過氧化氫對(duì)體系進(jìn)行洗滌，去除殘留氧化劑。在此過程中，從橡膠中脫除的硫元素會(huì)轉(zhuǎn)化為稀硫酸溶液。隨后，溶劑(TMO)可被回收，并與過氧化氫重新反應(yīng)生成TMO?，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)循環(huán)利用。
據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解，這項(xiàng)工藝的材料總回收率高達(dá)98%，僅有約1%的物料損耗，且損耗成分主要為氧化硫。回收的加工油可通過蒸餾工藝進(jìn)一步提純分離。與熱解工藝不同，該技術(shù)回收的炭黑不會(huì)產(chǎn)生炭化現(xiàn)象，產(chǎn)品粒徑極細(xì)且結(jié)構(gòu)完整。核磁共振及紅外光譜分析數(shù)據(jù)顯示，橡膠分子主鏈上的碳-碳雙鍵在工藝過程中保持完整，僅硫交聯(lián)鍵被選擇性斷裂。該工藝兼容輪胎中的多種橡膠組分，包括天然橡膠、丁二烯橡膠以及用于內(nèi)胎生產(chǎn)的丁基橡膠。此外，工藝反應(yīng)強(qiáng)度可靈活調(diào)節(jié)，能根據(jù)下游用戶需求控制橡膠分子鏈上殘留硫元素的含量。
在技術(shù)研發(fā)與合作方面，該技術(shù)已完成技術(shù)成熟度3級(jí)的驗(yàn)證，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了公斤級(jí)規(guī)模的中試生產(chǎn)。近期，該技術(shù)榮獲愛爾蘭回收機(jī)構(gòu)Repak頒發(fā)的創(chuàng)新獎(jiǎng)項(xiàng)。目前，公司的核心目標(biāo)是推動(dòng)技術(shù)完成實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的規(guī)模化驗(yàn)證，以及工業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景的適用性測(cè)試。公司表示，正積極尋求產(chǎn)業(yè)合作伙伴，特別是希望與輪胎制造商合作，共同測(cè)試回收橡膠及回收炭黑的性能，并參與產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的制定工作。
