Charakterystyka sadzy popirolitycznej otrzymanej w wyniku pirolizy opon prowadzonej w skali przemysłowej, metodą periodyczną

W artykule przedstawiono parametry sadzy popirolitycznej, uzyskanej w instalacji przemysłowej pracującej w trybie wsadowym, istotne z punktu widzenia zastosowania jako napełniacz do mieszanek kauczukowych i tworzyw sztucznych. Dzięki zbadaniu próbek sadzy popirolitycznej z trzech niezależnych procesów prowadzonych w jednakowy sposób oceniono rozrzut właściwości. Średnie wartości parametrów porównano z właściwościami sadz technicznych N330, N550, N772 i N990. Poszczególne próby sadzy popirolitycznej nie wykazują istotnego rozrzutu właściwości w parametrach strukturalnych, tj. w wartościach liczby jodowej (średnio 50 g/kg) i liczby DBF (średnio 73 cm3/100 g). Rozrzut uzyskanych wartości nie przekracza dopuszczalnego dla sadz technicznych. Średnia wartość liczby jodowej sadzy popirolitycznej wynosząca 50 g/kg jest zbliżona do wartości dla sadzy N550 (43 g/kg), natomiast średnia wartość liczby DBF wynosząca 73 g/kg jest zbliżona do wartości dla sadzy N772 (65 g/kg). Sadza popirolityczna jest zanieczyszczona znaczną ilością związków mineralnych. Rozrzut wartości tych zanieczyszczeń jest stosunkowo znaczny, wynosi 15,5–21,8% mas. Sadza techniczna zawiera do 0,5% mas. zanieczyszczeń mineralnych, dlatego pod tym względem sadzy popirolitycznej nie da się porównać do sadz technicznych. Sadza popirolityczna jest materiałem węglowo-mineralnym. Przeprowadzone badania SEM wykazały, że rozdrobnienie surowej sadzy popirolitycznej jest niewystarczające, a cząstki będące wtórnym aglomeratami sadzy nie ulegają dezintegracji podczas oznaczania wartości przesiewu na sicie 0,045 mm. Oznaczona za pomocą SEM morfologia sadzy popirolitycznej dowodzi, że sadza ta ma strukturę sadzy technicznej. Jest w zasadzie odzyskaną sadzą techniczną (dokładniej mieszaniną sadz technicznych) zanieczyszczoną związkami mineralnymi i niewielką ilością związków organicznych: olejów i nierozłożonych zupełnie kauczuków.

The paper presents parameters of pyrolytic carbon black, obtained in an industrial installation operating in batch mode, important from the point of view of application as a filler for rubber and plastic composites. Thanks to the investigation of pyrolytic carbon black samples from three independent processes carried out in the same way, the dispersion of properties was evaluated. Average values of parameters were compared with properties of technical carbon black N330, N550, N772 and N990. Individual samples of pyrolytic carbon black do not show significant dispersion of properties in structural parameters, i.e. iodine adsorption (average 50 g/kg) and DBF number (average 73 cm3/100 g). The dispersion of the obtained values does not exceed the acceptable values for technical carbon black. The average value of iodine adsorption 50 g/kg for pyrolytic carbon black is close to that of N550 carbon black (43 g/kg), while the average value of DBF absorption 73 g/kg is close to that of N772 carbon black (65 g/kg). Pyrolytic carbon black is polluted with a significant amount of mineral compounds. The dispersion of the value of these contaminants is relatively significant and amounts to 15.5–21.8% wt.%. Technical carbon black contains up to 0.5% wt.% of mineral impurities, therefore in this respect pyrolytic carbon black cannot be compared to technical carbon black. Pyrolytic carbon black is a carbon-mineral material. SEM analysis have shown that the fragmentation of crude pyrolytic carbon black is insufficient and particles which are secondary carbon black agglomerates are not disintegrated during the determination of the screening value on the 0.045 mm sieve. The morphology of pyrolytic carbon black as determined by SEM proves that this carbon black has the structure of technical carbon black. It is basically a recovered technical carbon black (more precisely, a mixture of technical carbon black) contaminated with mineral compounds and a small number of organic compounds: oils and undecomposed rubber.