Devulkaniseren

Om rubber in te zetten in andere toepassingen dan degene die mogelijk zijn na het shredderen of vermalen van afvalbanden, kan devulkanisatie worden toegepast. Door het verbreken van de zwavelverbindingen (devulkanisatie) kan de rubber weer in plastische toestand gebracht worden, waardoor de fractie bruikbaar wordt voor een nieuwe vormgeving. Hierbij wordt getracht de polymeerketens zelf zo weinig mogelijk aan te tasten.

De elastische eigenschappen van rubbers (elastomeren) zijn een gevolg van de (beperkte) vernetting die tussen de polymeerketens aangebracht wordt. Voor de courante rubbersoorten wordt voor de vernetting gebruik gemaakt van zwavelverbindingen. Het proces waarbij de zwavelverbindingen gevormd worden, wordt vulkanisatie genoemd. Door de vulkanisatie is de vormgeving van een rubbervoorwerp in principe irreversibel.

Bij devulkanisatie wordt getracht de C-S verbindingen te verbreken, zonder de C-C verbindingen aan te tasten. Dit vormt een uitdaging, aangezien de hoeveelheid energie die hiervoor nodig is voor beide verbindingen dicht bij elkaar ligt (Wintersteller et al, 2020). De energie, die vereist is voor het verbreken van de zwavelverbinding, kan op verschillende manieren geleverd worden. De klassieke techniek steunt op de blootstelling van het rubber aan verhoogde druk en temperatuur in een autoclaaf. Nieuwere technieken werden ontwikkeld voor een snellere en meer selectieve destructie. Verschillende van deze technieken zijn gepatenteerd. Onder meer volgende varianten kunnen vermeld worden:

  • Mechanische devulkanisatie: Hierbij wordt energie geleverd door mechanische vervorming van de rubbergranulaten;
  • Chemische devulkanisatie: activering van klassieke devulkanisatie met behulp van een chemisch agens (bv. difenyldisulfide);
  • Ultrasone devulkanisatie;
  • Microgolfgestuurde devulkanisatie
  • Biologische (bacteriële) devulkanisatie.

Het oppervlak van rubbergranulaat kan op verschillende wijzen reactief gemaakt worden. Het oppervlak kan hierdoor (in beperkte mate) bindingen aangaan. Oppervlakte-geactiveerd granulaat kan op deze wijze door compressiepersen vormgeving ondergaan zonder toevoeging van bindmiddel. Deze techniek situeert zich tussen zuiver vermalen en devulkanisatie.

Devulkanisatie wordt reeds tientallen jaren onderzocht, in eerste instantie gericht op het hergebruik van productieafval. Het is duidelijk dat devulkanisatie, als voorbehandeling voor hoogwaardig hergebruik, in functie van de afzet een relatief hoge inputkwaliteit vereist. Onder meer door de complexe samenstelling van voertuigbanden, wordt devulkanisatie vandaag nog niet toegepast op significante schaal.

Afhankelijk van het proces. Geen concrete gegevens bekend.

Geen concrete gegevens bekend.

  • Markl, E. & Lackner, M. (2020). Devulcanization Technologies for Recycling of Tire-Derived Rubber: A ReviewMaterials. 13(5), 1246. https://doi.org/10.3390/ma13051246
Laatste herziening: 08/03/2024