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摘要：资源型社会的构建离不开各行业的支持，对于轮胎加工行业来说，充分充实废旧轮胎的处理环节能够积极对应生态效益产生的要求。通过化学方式将橡胶脱硫化处理是目前广泛应用的方式，为保证再生胶技术的成熟度，应当积极寻找技术提升的方法，避免酸性废料的溢出。本文将以热解炭黑过程为例，浅谈炭黑深加工的方法和具体应用。
关键词：热解炭黑;深加工;利用
引言
废旧轮胎热解炭黑是人们资源利用意识提升的表现，为了达到回收处理的效果，要积极探究提升回收率的办法，避免二次污染。下文将具体介绍废轮胎热解炭黑的深加工办法。
1 废轮胎热解炭黑的深加工
1.1 研磨过程
热解炭黑的深加工中，第一步要对废轮胎采用研磨的方式，将炭黑有效的解离出来。研磨过程对于热解炭黑的效果有着促进作用，结合混炼原理，炭黑结构的尺寸与研磨的程度有关，并且在研磨中添加的填料起到补强的作用，决定了分散尺寸。研磨采用的主要方法是，利用双筒体的震动作用，结合混炼工艺中橡胶的硫化性能，将废旧轮胎尽可能的研碎，接着将研碎极细颗粒通过单转子分级机，在超细气流的作用下，使不同颗粒大小的废轮胎分级。需要注意是，为保证裂解炭黑直径维持在稳定的范围内，应当将分级机的转速调节到800转每分钟。结合电镜图片的扫描结果，可以发现，废轮胎中的炭黑粒子在经过高强度的研磨作业后，其粒子直径较原始直径大幅度缩小，每个炭黑粒子间的距离也随之减小，每个粒子间的粘附作用更为紧密。出现此种现象的原因是，在研磨过程中，双筒体的振动功效使炭黑表面活性提升，充分发挥出补强橡胶的物理性能，使得炭黑粒子间更容易形成团聚的形态，不利于分散到橡胶中，因此要对裂解炭黑予以化学改性处理[1]。
1.2 去灰分处理过程
去灰分处理包含化学改性的步骤，其作用原理是通过多步骤的酸碱洗，并适当添加化学制剂，达到去灰分的效果。由于在轮胎的制作过程中，为保证轮胎的强度在其中加入大量的配合助剂，而这些助剂在裂解中随着过程的不断深入，会分散到CBp中，导致裂解炭黑中含有大量的灰分。灰分的产生不利于裂解炭黑表面活性发挥作用，形成一层阻隔膜，将橡胶分子链隔离在炭黑表面，影响最终的炭黑含量。因此在实际操作中，要重视去灰分的过程，结合裂解炭黑的具体特性，选用不同的方式脱除灰分，目前可选用的方式分为以下两种：
1.3 CBp酸-碱洗
采用此种方法的流程是：经过酸处理的原材料进入到过滤池中，应用水洗的方式洗掉溶于水的杂质，接着进入碱洗池，为保证碱洗池清洗的程度，一般采用喷淋加濯洗的方式提升清洗力度。经由过滤池后的材料继续水洗，最终完成灰分的处理工作。利用此种方式脱除灰分不仅可以保证灰分含量的下降，还能够经过多次的酸碱洗实现炭黑表面积提高的目标，并且该过程使用的化学试剂在处理后可再次使用，节约资源[2]。
1.4 酸处理
灰分的种类涵盖的范围广，通过热解轮胎过程检测到在其中包含大量的氧化物，而这些金属氧化物均可以与酸发生反应，因此为除去此部分金属氧化物可以使用酸处理的办法，提升炭黑含量。在轮胎生产过程中，补强料的选择不局限于炭黑，有时也需要加入适量的白炭黑，正是白炭黑的作用，在轮胎热裂解中可能产生大量二氧化硅，其含量远超过其他金属氧化物。二氧化硅具有很强的稳定性，通过普通的办法难以将其完全去除，因此具有较大的难度。为了除去二氧化硅，在实际操作中，一般使用的方式是：首先完全清洗废旧轮胎，维持其表面的干净程度，并结合光谱分析，采用酸处理的办法将无机杂质去除，达到最大化保留有机物质的目标[3]。
1.5 改性过程
材料改性原理是：有机高分子具有修饰无机物表面的作用，但由于其结构上存在较大差异，因此需要偶联剂的加入，通过偶联剂提升两种物质相容性的作用机理，提升无机填料与有机高分子间的亲和力，完成无机填料表面修饰的过程。无机填料具有亲水性的特点，通过偶联剂的作用，转变为疏水性，进而紧密联合聚合物，改良材料性能。现阶段使用的偶联剂主要是钛酸酯，此物质结构中的烷羟基可以与炭黑表面羟基发生反应，形成不饱和烯烃长链，此长链能够接枝到物体表面，在范德华力的作用下，与NR分子结合，形成具有高拉伸强度的大分子结构，从而改善CBp分子的胶体特性。经过改性的分子加入到硫化胶中具有高化学关联度，使炭黑分子结构更具有稳定均一的特性，逐渐向商品炭黑的结构和性质靠拢。
2 废轮胎热裂解炭黑的具体应用
2.1 填充料方面
经过热裂解后的炭黑广泛应用于橡胶制品中，其应用效果强于表面积较小的商品炭黑，有着较为广泛的实用价值。充分调研炭黑的具体应用效能后发现，使用炭黑代替其他材料，可以提升机械性能，发挥出良好的混炼和挤出特性，尤其是在成品内胎的应用中，结合大量数据得到其在满足国家标准的基础上，有效降低了成本。对比未经改性过程的炭黑，发现其实际性能弱于商品炭黑，在分析补强效果和配方成分后，发现未经改性处理的炭黑结构度低，且不具有高强度的表面活性，自然灰分含量高、分散性能差。经由热裂解处理后的废轮胎要重视裂解产物的收集过程，发挥产物的附加值，提升利用率，有效缓解资源污染的问题，以产物应用作为拓宽应用渠道的出发点，能够一定程度上将使用档次提升，进而更好的而应用到橡胶工业中，加强应用效果[4]。
2.2 活性炭方面
生產活性炭的原料是植物和矿物类材料，具有不可再生的特性，且活性炭的制取过程中使用的技术水平较高，需要大量的资金支持，这不符合现阶段资源型社会建设的要求，不可避免的会出现应用渠道缩窄的现象。经过热裂解的炭黑结构其含碳率和孔隙结构基本满足活性炭的使用要求，因此已被广泛应用于商品活性炭的领域范围内。热裂解炭黑具有活性炭的特性需要经过活化处理，未经活化处理的炭黑其表面空隙和比表面积无法满足吸附要求，直接使用与液相或气相吸附的活性炭有着性能上的差异。市面上使用的活性炭，其比表面积要远高于炭黑粒子，若想达到活化要求，应当使用微波诱导化学浸渍技术，改良炭黑性能，提升孔隙率和孔容积。
2.3 颜料方面
将炭黑的颜色特性应用于颜料中具有较强的光学性能，比起一般油墨颜料其耐候性更加，能够很好的保留其中的化学成分。炭黑粒子以色素的形式提升印刷油墨的质量，解决胶体分散的缺陷，使得连接材料和辅助制剂发挥更好的作用效果，满足流动性和稳定性的要求，积极对应颜料生产的效率和光泽度要求，缩短固定生成时间。
结束语
综上所述，通过热裂解处理的炭黑不仅具有多种化学性能，其物理机械性能也随之提升，能够广泛应用于颜料、活性炭制作、填充料和沥青加固等环节中，起到一定的促进生产的效果。由此可见，要重视废轮胎的处理过程，拓展应用广度。
参考文献
[1]袁熙超，宋杨刚，罗思义.胶粉与机油共热解制取炭黑实验研究[J].黑龙江科学，2019，1002：1-4+9.
[2]李成，张斌，林红，邓少奎，刘波.废轮胎低温热解制油研究[J].石油炼制与化工，2019，5002：27-30.
[3]吴广荣，马立成，韩理理，王贝贝，魏玉山，冷帅.废轮胎裂解炭黑在全钢子午线轮胎过渡层胶中的应用研究[J].中国轮胎资源综合利用，2019，03：43-45.
[4]王凤超，高宁博，全翠.废轮胎热解技术及炭黑产物的品质提升与应用研究进展[J].化工学报，2019，7008：2864-2875.
关键词：热解炭黑;深加工;利用
引言
废旧轮胎热解炭黑是人们资源利用意识提升的表现，为了达到回收处理的效果，要积极探究提升回收率的办法，避免二次污染。下文将具体介绍废轮胎热解炭黑的深加工办法。
1 废轮胎热解炭黑的深加工
1.1 研磨过程
热解炭黑的深加工中，第一步要对废轮胎采用研磨的方式，将炭黑有效的解离出来。研磨过程对于热解炭黑的效果有着促进作用，结合混炼原理，炭黑结构的尺寸与研磨的程度有关，并且在研磨中添加的填料起到补强的作用，决定了分散尺寸。研磨采用的主要方法是，利用双筒体的震动作用，结合混炼工艺中橡胶的硫化性能，将废旧轮胎尽可能的研碎，接着将研碎极细颗粒通过单转子分级机，在超细气流的作用下，使不同颗粒大小的废轮胎分级。需要注意是，为保证裂解炭黑直径维持在稳定的范围内，应当将分级机的转速调节到800转每分钟。结合电镜图片的扫描结果，可以发现，废轮胎中的炭黑粒子在经过高强度的研磨作业后，其粒子直径较原始直径大幅度缩小，每个炭黑粒子间的距离也随之减小，每个粒子间的粘附作用更为紧密。出现此种现象的原因是，在研磨过程中，双筒体的振动功效使炭黑表面活性提升，充分发挥出补强橡胶的物理性能，使得炭黑粒子间更容易形成团聚的形态，不利于分散到橡胶中，因此要对裂解炭黑予以化学改性处理[1]。
1.2 去灰分处理过程
去灰分处理包含化学改性的步骤，其作用原理是通过多步骤的酸碱洗，并适当添加化学制剂，达到去灰分的效果。由于在轮胎的制作过程中，为保证轮胎的强度在其中加入大量的配合助剂，而这些助剂在裂解中随着过程的不断深入，会分散到CBp中，导致裂解炭黑中含有大量的灰分。灰分的产生不利于裂解炭黑表面活性发挥作用，形成一层阻隔膜，将橡胶分子链隔离在炭黑表面，影响最终的炭黑含量。因此在实际操作中，要重视去灰分的过程，结合裂解炭黑的具体特性，选用不同的方式脱除灰分，目前可选用的方式分为以下两种：
1.3 CBp酸-碱洗
采用此种方法的流程是：经过酸处理的原材料进入到过滤池中，应用水洗的方式洗掉溶于水的杂质，接着进入碱洗池，为保证碱洗池清洗的程度，一般采用喷淋加濯洗的方式提升清洗力度。经由过滤池后的材料继续水洗，最终完成灰分的处理工作。利用此种方式脱除灰分不仅可以保证灰分含量的下降，还能够经过多次的酸碱洗实现炭黑表面积提高的目标，并且该过程使用的化学试剂在处理后可再次使用，节约资源[2]。
1.4 酸处理
灰分的种类涵盖的范围广，通过热解轮胎过程检测到在其中包含大量的氧化物，而这些金属氧化物均可以与酸发生反应，因此为除去此部分金属氧化物可以使用酸处理的办法，提升炭黑含量。在轮胎生产过程中，补强料的选择不局限于炭黑，有时也需要加入适量的白炭黑，正是白炭黑的作用，在轮胎热裂解中可能产生大量二氧化硅，其含量远超过其他金属氧化物。二氧化硅具有很强的稳定性，通过普通的办法难以将其完全去除，因此具有较大的难度。为了除去二氧化硅，在实际操作中，一般使用的方式是：首先完全清洗废旧轮胎，维持其表面的干净程度，并结合光谱分析，采用酸处理的办法将无机杂质去除，达到最大化保留有机物质的目标[3]。
1.5 改性过程
材料改性原理是：有机高分子具有修饰无机物表面的作用，但由于其结构上存在较大差异，因此需要偶联剂的加入，通过偶联剂提升两种物质相容性的作用机理，提升无机填料与有机高分子间的亲和力，完成无机填料表面修饰的过程。无机填料具有亲水性的特点，通过偶联剂的作用，转变为疏水性，进而紧密联合聚合物，改良材料性能。现阶段使用的偶联剂主要是钛酸酯，此物质结构中的烷羟基可以与炭黑表面羟基发生反应，形成不饱和烯烃长链，此长链能够接枝到物体表面，在范德华力的作用下，与NR分子结合，形成具有高拉伸强度的大分子结构，从而改善CBp分子的胶体特性。经过改性的分子加入到硫化胶中具有高化学关联度，使炭黑分子结构更具有稳定均一的特性，逐渐向商品炭黑的结构和性质靠拢。
2 废轮胎热裂解炭黑的具体应用
2.1 填充料方面
经过热裂解后的炭黑广泛应用于橡胶制品中，其应用效果强于表面积较小的商品炭黑，有着较为广泛的实用价值。充分调研炭黑的具体应用效能后发现，使用炭黑代替其他材料，可以提升机械性能，发挥出良好的混炼和挤出特性，尤其是在成品内胎的应用中，结合大量数据得到其在满足国家标准的基础上，有效降低了成本。对比未经改性过程的炭黑，发现其实际性能弱于商品炭黑，在分析补强效果和配方成分后，发现未经改性处理的炭黑结构度低，且不具有高强度的表面活性，自然灰分含量高、分散性能差。经由热裂解处理后的废轮胎要重视裂解产物的收集过程，发挥产物的附加值，提升利用率，有效缓解资源污染的问题，以产物应用作为拓宽应用渠道的出发点，能够一定程度上将使用档次提升，进而更好的而应用到橡胶工业中，加强应用效果[4]。
2.2 活性炭方面
生產活性炭的原料是植物和矿物类材料，具有不可再生的特性，且活性炭的制取过程中使用的技术水平较高，需要大量的资金支持，这不符合现阶段资源型社会建设的要求，不可避免的会出现应用渠道缩窄的现象。经过热裂解的炭黑结构其含碳率和孔隙结构基本满足活性炭的使用要求，因此已被广泛应用于商品活性炭的领域范围内。热裂解炭黑具有活性炭的特性需要经过活化处理，未经活化处理的炭黑其表面空隙和比表面积无法满足吸附要求，直接使用与液相或气相吸附的活性炭有着性能上的差异。市面上使用的活性炭，其比表面积要远高于炭黑粒子，若想达到活化要求，应当使用微波诱导化学浸渍技术，改良炭黑性能，提升孔隙率和孔容积。
2.3 颜料方面
将炭黑的颜色特性应用于颜料中具有较强的光学性能，比起一般油墨颜料其耐候性更加，能够很好的保留其中的化学成分。炭黑粒子以色素的形式提升印刷油墨的质量，解决胶体分散的缺陷，使得连接材料和辅助制剂发挥更好的作用效果，满足流动性和稳定性的要求，积极对应颜料生产的效率和光泽度要求，缩短固定生成时间。
结束语
综上所述，通过热裂解处理的炭黑不仅具有多种化学性能，其物理机械性能也随之提升，能够广泛应用于颜料、活性炭制作、填充料和沥青加固等环节中，起到一定的促进生产的效果。由此可见，要重视废轮胎的处理过程，拓展应用广度。
参考文献
[1]袁熙超，宋杨刚，罗思义.胶粉与机油共热解制取炭黑实验研究[J].黑龙江科学，2019，1002：1-4+9.
[2]李成，张斌，林红，邓少奎，刘波.废轮胎低温热解制油研究[J].石油炼制与化工，2019，5002：27-30.
[3]吴广荣，马立成，韩理理，王贝贝，魏玉山，冷帅.废轮胎裂解炭黑在全钢子午线轮胎过渡层胶中的应用研究[J].中国轮胎资源综合利用，2019，03：43-45.
[4]王凤超，高宁博，全翠.废轮胎热解技术及炭黑产物的品质提升与应用研究进展[J].化工学报，2019，7008：2864-2875.