Los neumáticos son estructuras tubulares complejas (se utilizan hasta 200 compuestos químicos diferentes) compuestas fundamentalmente de caucho natural (su principal componente), cauchos sintéticos, negro de humo (carga de refuerzo), agentes químicos (azufre, óxido de zinc, Cadmio y aditivos), aceites minerales y fibras reforzantes (hilos de acero y textiles). Los cauchos sintéticos más utilizados en la actualidad son estireno-butadieno (SBR), polisoprenos sintéticos (IR) y polibutadienos (BR).
La matriz de caucho más utilizada es el copolímero estireno-butadieno (SBR), con un 25% en peso de estireno o una mezcla de caucho natural y SBR.
La combinación de cauchos naturales y sintéticos, se realiza de modo que los cauchos naturales proporcionen elasticidad y los sintéticos, estabilidad térmica. El proceso de vulcanizado a que se someten los neumaticos, es un entrelazamiento de cadenas de polímeros con moléculas de azufre a alta presión temperatura. En e ste proceso, el caucho pasa de ser un material termoplástico a ser un elastómero.
El negro de humo, formado por partículas muy pequeñas de carbono, aumenta la tenacidad y la resistencia a la tracción, a la torsión y al desgaste.
De forma general, el neumático está compuesto por diversos componentes. En la Tabla 4 se recoge la composición típica porcentual por componentes de los NFUs. La composición química elemental media de los neumáticos usados6, se recoge en la Tabla 5.
Tabla 4. Composición típica porcentual por componentes de un neumático fuera de uso (European Tyre Recyling Association, ETRA)
| Componente | Turismos (%) | Vehículos
Pesados (%) |
Función |
|
Caucho y elastómeros |
48 |
45 |
Agente vulcanizante |
|
Negro de humo |
22 |
22 |
|
|
Refuerzos metálicos (Acero) |
15 |
25 |
Formación esqueleto |
|
Refuerzos textiles |
5 |
0 |
Formación esqueleto |
|
Óxido de Zinc |
1.2 |
2.1 |
Catalizador |
|
Azufre |
1 |
1 |
Agente vulcanizante |
|
Aditivos y otros |
|||
|
Peso del neumático (kg) |
6.5 – 9 |
55 – 80 |
Tabla 5. Composición química elemental de un NFU
|
Elemento |
% peso |
|
C (Carbono) |
70 |
|
H (Hidrogeno) |
7 |
|
S (azufre) |
1 |
|
N2 (Dinitrógeno ) |
0.5 |
|
O (Oxigeno) |
4 |
|
ZnO (Oxido de Zinc) |
1 |
|
Fe (Hierro) |
16 |
|
Ácido esteárico |
0.3 |
|
Halógenos |
0.1 |
|
Ligandos cupríferos |
200 mg/kg |
|
Cd (Cadmio) |
10 mg/kg |
|
Cr (Cromo) |
90 mg/kg |
|
Ni (Niquel) |
80 mg/kg |
|
Pb (Plomo) |
50 mg/kg |
Un esquema del modelo de gestión utilizado en los SIG se recoge en la Figura 1.
Existe una gran producción tecnológica en los últimos años acerca de la valorización de los Neumaticos Fuera de Uso (NFU). En la base de datos Derwent Innovation Index, aparecen unas 130 patentes en el período 2000-2006 sobre diferentes tecnologías de valorización de los NFUs. La producción científica es aún más abundante, existiendo más de 140 trabajos científicos sobre procesos de tratamiento de neumáticos usados recogidos en el Current Contents Connect del ISI Web of Kowledge de Thompson.
Existen varios tipos de tecnologías empleadas para la recuperación y/o reciclaje de los NFUs; según el uso que se le vaya a da, se emplearán una o varias tecnologías. Se pueden distinguir las siguientes:
- Tecnologías fuera de los sistemas de reciclado del material: se puede citar el denominado Buffing (suele ser una parte del proceso de recauchutado que no incluye a los neumáticos al final de su vida útil), recanalado y recauchutado.
- Tratamientos Mecánicos: proceso mecánico mediante el cual los neumáticos son comprimidos, cortados o fragmentados en piezas i rregulares. Entre ellos se encuentran fabricación de balas, troceado (ripping), trituración (cutting).
- Tecnologías de reducción de tamaño: se distingue entre el realizado a temperatura ambiente, criogénico y húmedo.
- Tecnologías de Regeneración: desvulcanización, recuperación del caucho (reclaiming), modificación superficial, modificación biológica.
- Otras tecnologías: Pirólisis Termólisis
EL NEGRO DE HUMO OBTENIDO POR PIROLISIS ES DE MALA CALIDAD.
Estos resultados, indican que el negro de humo pirolítico contiene determinados compuestos presentes en el neumático original, f undamentalmente ZnO, S y volátiles. En función de la temperatura de pirólisis, estos compuestos pueden reaccionar entre sí y transformarse en otras fases d iferentes que afectarán a las características físico-químicas del negro de humo resultante.
En consecuencia, el negro de humo pirolítico es física y químicamente diferente del original empleado en la fabricación del neumático y por lo tanto, deberá de ser sometido a operaciones físico-químicas de purificación para adaptar la composición química y las características granulométricas a las exigencias del sector de fabricación del neumático.
Actualmente en el proceso de pirólisis de neumáticos, para que la operación resulte rentable es necesario valorar tanto la corriente gaseosa como la corriente de aceites condensables, aunque el mayor margen de valorización esté en el negro de carbono pirolítico.
Los productos obtenidos mediante pirólisis y sus características dependen de la fuente de alimentación, las condiciones experimentales y de las características específicas el sistema empleado (tamaño y tipo de reactor, eficiencia de la transferencia de calor, tiempo de permanencia…). Se ha observado19,20 una relación inversamente proporcional entre el tamaño de las partículas de neumático y la conversión pirolítica, así como que la temperatura de degradación máxima del mismo tipo de caucho bajo idénticas condiciones depende de la composición del neumático empleado, o que las constantes cinéticas dependen de la velocidad de calentamiento o de la conversión.
Los resultados obtenidos a pequeña escala, son coherentes con datos de procesos de pirólisis realizados a escala industrial y disponibles en la literatura.
La Tabla 9 muestra un resumen de los resultados más significativos de la composición química de negro de humo pirolítico obtenido a nivel de laboratorio o dispositivos piloto (después de eliminar la fracción acero).
En relación a la composición del negro de humo, es de destacar que los contenidos en cenizas son en todos los casos superiores al 7%, con contenidoss de C comprendidos entre 82 y 86%, variando la proporción de volátiles en función del tipo de neumático tratado. Estos resultados, se corresponden con los valores analíticos de algunos tipos de negro de humo pirolítico obtenido en varias instalaciones españolas de tratamiento de NFUs.
En la Tabla 10 se recogen las composiciones químicas y poderes caloríficos de negro de humo pirolítico procedente de las plantas españolas de RMD y UNILEÓN (En la actualidad, ambas instalaciones están en fuera de uso industrial).
Se observa que los contenidos en cenizas están alrededor del 14%, con 3% de Azufre y un 3.6% de materiales volátiles.
Los contenidos en C se encuentran entre 81 y 82%.
El análisis químico de las cenizas, cuyo contenido aparece en la tabla anterior, se recoge en la Tabla 11, en la que se observa que los componentes fundamentales son el Zinc, el Azufre y en menor proporción, el Hierro.
Fuente: http://digital.csic.es/handle/10261/17979
Por unas Merindades limpias de elementos tóxicos ¡ NO A LA INCINERADORAS DE QUINTANA MARTIN GALINDEZ y MONEO!
Buenas noches amigos como puedo obtener informacion de valor calorifico de los nuematicos por cada pieza?