DE102020210343A1 - Process for recycling a vehicle tire - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Recycling eines Fahrzeugreifens. Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren wenigstens die folgenden Verfahrensschritte:A) Bereitstellung eines Fahrzeugreifens;B) Pyrolyse des Fahrzeugreifens gemäß Schritt A) ohne vorherige Zerkleinerung.The invention relates to methods for recycling a vehicle tire. According to the invention, the method comprises at least the following method steps: A) providing a vehicle tire; B) pyrolysis of the vehicle tire according to step A) without prior comminution.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recycling eines Fahrzeugreifens.The invention relates to a method for recycling a vehicle tire.
Es besteht ein immer größer werdender Bedarf nach geeigneten Recycling-Verfahren, um die Materialien von Produkten wie Fahrzeugreifen, insbesondere Altreifen, möglichst vollständig wieder verwenden zu können und somit das Entsorgungsproblem zu lösen. Hierbei sollte das Recycling-Verfahren selbst möglichst ökologisch und ökonomisch optimiert sein.
Das Recycling von Fahrzeugreifen umfasst üblicherweise die Zerkleinerung der Fahrzeugreifen als einen der ersten Verfahrensschritte.There is an ever-increasing need for suitable recycling methods in order to be able to reuse the materials from products such as vehicle tires, in particular used tires, as completely as possible and thus to solve the disposal problem. The recycling process itself should be optimized as ecologically and economically as possible.
The recycling of vehicle tires usually includes the shredding of the vehicle tires as one of the first process steps.
Ferner können Fahrzeugreifen neben den üblichen Reifenbauteilen umfassend Laufstreifen, Gürtelpaket, Karkasslage, Seitenwände, sowie im Fall von Fahrzeugluftreifen eine luftdicht ausgeführte Innenschicht, weitere Komponenten aufweisen, wie Dichtmittel zum Abdichten von Leckagen im Pannenfall, und/oder Geräuschabsorber, durch die das Reifenabrollgeräusch gedämpft wird.
Derartige Fahrzeugreifen bereiten beim Recycling zusätzliche Schwierigkeiten, da die Komponenten üblicherweise zunächst entfernt werden müssen, da sich der Reifen mit den Komponenten nur schwer zerkleinern lässt.Furthermore, in addition to the usual tire components, including treads, belt package, carcass layer, side walls and, in the case of pneumatic vehicle tires, an airtight inner layer, vehicle tires can have other components such as sealants for sealing leaks in the event of a puncture and/or noise absorbers, which dampen tire rolling noise .
Vehicle tires of this type pose additional difficulties during recycling, since the components usually have to be removed first, since the tire with the components is difficult to break up.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Recycling von Fahrzeugreifen bereitzustellen, welches vergleichsweise einfach und kostengünstig ist und es zudem ermöglicht, solche Fahrzeugreifen auf vergleichsweise einfache und kostengünstige Weise zu recyceln, die zusätzliche Komponenten wie Dichtmittel und/oder Geräuschabsorber aufweisen.The object of the present invention is to provide a method for recycling vehicle tires that is comparatively simple and inexpensive and also makes it possible to recycle vehicle tires that have additional components such as sealants and/or noise absorbers in a comparatively simple and inexpensive manner.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass das Verfahren wenigstens die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
- A) Bereitstellung eines Fahrzeugreifens;
- B) Pyrolyse des Fahrzeugreifens gemäß Schritt A) ohne vorherige Zerkleinerung.
- A) providing a vehicle tire;
- B) Pyrolysis of the vehicle tire according to step A) without prior comminution.
Dadurch dass der Fahrzeugreifen ohne vorherige Zerkleinerung pyrolysiert wird, wird der Verfahrensschritt des Zerkleinerns gespart und das Recycling von Fahrzeugreifen ist vereinfacht sowie vergleichsweise kostengünstig und energiesparend.Because the vehicle tire is pyrolyzed without prior comminution, the comminution process step is saved and the recycling of vehicle tires is simplified and is comparatively inexpensive and energy-saving.
Im Folgenden wird die Erfindung weiter erläutert und weitere vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben. Soweit nicht anders angegeben oder technisch nicht machbar, können verschiedene Ausführungsformen auch miteinander kombiniert werden.The invention is explained further below and further advantageous embodiments are described. Unless stated otherwise or not technically feasible, different embodiments can also be combined with one another.
Unter Fahrzeugreifen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Fahrzeugluftreifen und Vollgummireifen, inklusive Reifen für Industrie- und Baustellenfahrzeuge, LKW-, PKW- sowie Zweiradreifen verstanden.In the context of the present invention, vehicle tires are understood to mean pneumatic vehicle tires and solid rubber tires, including tires for industrial and construction site vehicles, truck, passenger car and two-wheeler tires.
Gemäß vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung handelt es sich insbesondere um einen Altreifen, d. h. um einen Reifen, der bereits bestimmungsgemäß verwendet wurde und entsorgt werden kann. Es ist aber auch denkbar, dass der Fahrzeugreifen ein solcher ist, der zwar als Neureifen hergestellt ist, aber aus verschiedenen Gründen nicht als Neureifen in den Handel gelangt, insbesondere wenn Abweichungen zu einer oder mehrerer Spezifikationen vorliegen.According to advantageous embodiments of the invention, it is in particular a used tire, i. H. a tire that has already been used as intended and can be disposed of. However, it is also conceivable for the vehicle tire to be one that was manufactured as a new tire but was not sold as a new tire for various reasons, particularly if there were deviations from one or more specifications.
Gemäß vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ist der Fahrzeugreifen in Schritt A) ein Fahrzeugluftreifen.According to advantageous embodiments of the invention, the vehicle tire in step A) is a pneumatic vehicle tire.
Gemäß vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung weist der Fahrzeugreifen in Schritt A) wenigstens einen Geräuschabsorber auf.According to advantageous embodiments of the invention, the vehicle tire has at least one noise absorber in step A).
Gemäß vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung weist der Fahrzeugreifen in Schritt A) wenigstens ein Dichtmittel auf.
Bei dem Dichtmittel kann es sich um ein vorab aufgebrachtes selbsttätig abdichtendes Reifendichtmittel oder im Pannenfall nachträglich aufgebrachtes Dichtmittel, wie beispielsweise in der
The sealant can be a previously applied self-sealing tire sealant or, in the event of a puncture, a sealant that is subsequently applied, such as in the
Gemäß besonders vorteilhafter Ausführungsformen ist der Fahrzeugreifen in Schritt A) ein Fahrzeugluftreifen, der ein vorab aufgebrachtes selbsttätig abdichtendes Reifendichtmittel und/oder einen Geräuschabsorber aufweist.According to particularly advantageous embodiments, the vehicle tire in step A) is a pneumatic vehicle tire which has a previously applied automatically sealing tire sealant and/or a noise absorber.
Selbstdichtend ausgestaltete Fahrzeugluftreifen sind beispielsweise aus der
Das Dichtmittel zeichnet sich durch Luftdichtigkeit, starke Klebrigkeit und ausgewogenes Fließverhalten aus.Self-sealing designed pneumatic vehicle tires are, for example, from
The sealant features airtightness, strong stickiness and balanced flow behavior.
Die starke Klebrigkeit des Dichtmittels erschwert jedoch das Recycling der Reifen. Üblicherweise werden Reifen -ohne Dichtmittel- beim Recycling zunächst zerkleinert. Sollte sich unter den Reifen einer befinden, der ein Dichtmittel aufweist, so ist das Zerkleinern durch die Klebrigkeit des Dichtmittels stark erschwert, da das Dichtmittel an der Zerkleinerungsvorrichtung klebt und die weitere Zerkleinerung immer weiter erschwert.However, the strong stickiness of the sealant makes it difficult to recycle the tires. Usually, tires - without sealant - are first shredded during recycling. If one of the tires is one that has a sealant, the stickiness of the sealant makes crushing very difficult, since the sealant sticks to the crushing device and makes further crushing more and more difficult.
Es ist ferner bekannt Fahrzeugluftreifen mit Geräuschabsorbern auszustatten, um das Fahrgeräusch zu reduzieren. Meist ist der Geräuschabsorber in Form eines Schaumstoffrings ausgeführt, der die Luftschwingung im Reifen reduziert und somit zu einer Verbesserung des Geräuschverhaltens im Fahrzeug führt.It is also known to equip pneumatic vehicle tires with noise absorbers in order to reduce driving noise. The noise absorber is usually designed in the form of a foam ring, which reduces the air vibrations in the tire and thus leads to an improvement in the noise behavior in the vehicle.
Auch das Vorhandensein eines Geräuschabsorbers, wie eines Schaumes, kann bei der Zerkleinerung und damit dem Recycling von derartigen Fahrzeugluftreifen hinderlich sein.The presence of a noise absorber, such as a foam, can also be a hindrance when shredding and thus recycling such pneumatic vehicle tires.
Ferner kann der Geräuschabsorber auch, wie in der
Hier ergeben sich die angesprochenen Probleme bei der Zerkleinerung in besonderem Maße.Furthermore, the noise absorber, as in the
This is where the problems mentioned in the comminution arise to a particular extent.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit besonders vorteilhaft, um einen Fahrzeugluftreifen zu recyceln, der ein vorab aufgebrachtes selbsttätig abdichtendes Reifendichtmittel und/oder einen Geräuschabsorber aufweist.The method according to the invention is therefore particularly advantageous in order to recycle a pneumatic vehicle tire which has a previously applied self-sealing tire sealant and/or a noise absorber.
Bei dem Geräuschabsorber kann es sich prinzipiell um jedes Element oder jede Kombination von Elementen handeln, welches bzw. welche in einem Fahrzeugluftreifen auf seiner Innenfläche durch Haftung angebracht werden kann/können und welches/welche die Geräuschemission des Reifens im Fahrbetrieb reduziert/reduzieren.In principle, the noise absorber can be any element or any combination of elements which can be attached to the inner surface of a pneumatic vehicle tire by adhesion and which/which reduce the noise emission of the tire when driving.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens eine Geräuschabsorber wenigstens ein poröses Dämpfungselement.
Poröse Materialien weisen insbesondere den Vorteil auf, dass sie neben der Geräuschabsorption zugleich ein nicht zu hohes Eigengewicht in den Reifen einbringen, sodass die Rollwiderstandseigenschaften des Reifens nicht unnötig verschlechtert werden. Das poröse Material, aus dem das Dämpfungselement ausgebildet ist, ist beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Polyurethan, insbesondere Polyurethanschäume auf einer Polyetherbasis und/oder Polyurethanschäume auf einer Polyesterbasis mit einer Dichte von 18 bis 300 kg/m3, bevorzugt 30 bis 35 kg/m3, und einer Härte von 6,5 kilo-pascal, Polyester mit einer Dichte von 18 bis 300 kg/m3 bevorzugt 30 bis 35 kg/m3, und einer Härte von 6,5 kilo-pascal, Polyether, sowie beliebige poröse, schallabsorbierende Materialienmischungen, wie beispielsweise Glas- oder Steinwolle, Schlingenware oder Hochflor oder Vliesmaterialien oder Kork. Weitere mögliche poröse Materialien, die sich für die Nutzung als Dämpfungselement eignen, sind beispielsweise ein Melaminharzschaum oder ein Bauschaum.According to a preferred embodiment, the at least one noise absorber is at least one porous damping element.
Porous materials have the particular advantage that, in addition to absorbing noise, they do not add too much dead weight to the tire, so that the rolling resistance properties of the tire are not unnecessarily impaired. The porous material from which the damping element is made is selected, for example, from the group containing polyurethane, in particular polyurethane foams on a polyether basis and/or polyurethane foams on a polyester basis with a density of 18 to 300 kg/m 3 , preferably 30 to 35 kg/m m 3 , and a hardness of 6.5 kilo-pascals, polyesters with a density of 18 to 300 kg/m 3 preferably 30 to 35 kg/m 3 , and a hardness of 6.5 kilo-pascals, polyethers, as well as any porous, sound-absorbing material mixtures, such as glass or rock wool, loop pile or shaggy or fleece materials or cork. Other possible porous materials that are suitable for use as a damping element are, for example, a melamine resin foam or a construction foam.
Besonders bevorzugt enthält der Geräuschabsorber, bevorzugt wenigstens ein poröses Dämpfungselement, wenigstens ein Polyurethan. Polyurethan ist aufgrund seiner spezifischen Dichte und sonstigen Materialbeschaffenheit sowie Verfügbarkeit besonders geeignet.The noise absorber particularly preferably contains at least one porous damping element, preferably at least one polyurethane. Polyurethane is particularly suitable due to its specific density and other material properties and availability.
Darüber hinaus können der Geräuschabsorber bzw. die Geräuschabsorber eine beliebige Form aufweisen, wie. z.B. einzelne Elemente in Form von Blöcken, Streifen oder ähnlichem, die beliebig miteinander kombiniert werden können.In addition, the noise absorber or noise absorbers can have any shape, such as. e.g. individual elements in the form of blocks, strips or similar, which can be combined with one another as desired.
Bei dem Dichtmittel der genannten Möglichkeiten - vorab aufgebrachtes selbsttätig abdichtendes Reifendichtmittel oder nachträglich eingebrachtes Dichtmittel - kann es sich um alle geeigneten und dem Fachmann bekannten Dichtmittelzusammensetzungen handeln, wie beispielsweise auf Silikonbasis, oder auf Basis von Polyurethan oder basierend auf der Vernetzung eines Kautschuks und/oder eines Polyolefins.The sealant of the options mentioned--automatically sealing tire sealant applied beforehand or sealant introduced subsequently--can be any suitable sealant composition known to those skilled in the art, such as, for example, based on silicone, or based on polyurethane, or based on the crosslinking of a rubber and/or a polyolefin.
Dem Fachmann ist klar, dass die Bestandteile im vernetzten Dichtmittel zumindest teilweise in chemisch veränderter Form, insbesondere als Derivate, vorliegen.It is clear to the person skilled in the art that the components in the crosslinked sealant are at least partially present in a chemically modified form, in particular as derivatives.
Gemäß vorteilhafter Ausführungsformen enthält das nachträglich eingebrachte Dichtmittel bzw. das selbsttätig abdichtende Reifendichtmittel wenigstens einen Kautschuk.According to advantageous embodiments, the subsequently introduced sealant or the automatically sealing tire sealant contains at least one rubber.
Bei dem Kautschuk kann es sich um alle dem Fachmann bekannten Kautschuktypen handeln. Es ist auch ein Gemisch verschiedener Kautschuke denkbar.The rubber can be any type of rubber known to those skilled in the art. A mixture of different rubbers is also conceivable.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Kautschuk um Naturkautschuk (NR) und/oder Butadien-Kautschuk (BR) und/oder Isopren-Kautschuk (IR) und/oder Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) und/oder Polychloropren (CR) und/oder Butylkautschuk (IIR) und/oder Brombutylkautschuk (BIIR) und/oder Chlorbutylkautschuk (CIIR) und/oder Silikonkautschuk.According to a preferred embodiment of the invention, the rubber is natural rubber (NR) and/or butadiene rubber (BR) and/or isoprene rubber (IR) and/or styrene-butadiene rubber (SBR) and/or polychloroprene (CR) and/or butyl rubber (IIR) and/or bromobutyl rubber (BIIR) and/or chlorobutyl rubber (CIIR) and/or silicone rubber.
Diese Kautschuktypen sind für die Verarbeitungstemperaturen bei der Herstellung des Dichtmittels und später bei der Anwendung, insbesondere im Fahrzeugluftreifen, besonders gut geeignet.These types of rubber are particularly well suited to the processing temperatures during the manufacture of the sealant and later during use, in particular in pneumatic vehicle tires.
In nachträglich eingebrachten Dichtmitteln ist oft ein Kautschuk-Latex enthalten.A rubber latex is often included in subsequently applied sealants.
Gemäß beispielhafter Ausführungsformen kann das Dichtmittel insbesondere natürliches und/oder synthetisches Polyisopren, bevorzugt natürliches Polyisopren, enthalten. Hierbei kann beispielsweise fester Naturkautschuk (NR) mit flüssigem Polyisopren in Kombination verwendet werden.According to exemplary embodiments, the sealant can contain, in particular, natural and/or synthetic polyisoprene, preferably natural polyisoprene. Here, for example, solid natural rubber (NR) can be used in combination with liquid polyisoprene.
Beispielsweise kann das Dichtmittel Naturkautschuk und Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), beispielsweise ESBR (emulsionspolymerisierten Styrol-Butadien-Kautschuk) enthalten. Die Vernetzung kann auf Peroxiden basieren und/oder auf einer Schwefelvernetzung. Beispielsweise kann Schwefel in Kombination mit peroxidischen Agenzien, wie beispielsweise „VAROX-Organic-Peroxide-Crosslinking-Agents“, der Firma Vanderbilt Chemicals, LLC verwendet werden. Das Verhältnis von NR zu ESBR beträgt beispielsweise 30 bis 40 zu 60 bis 70 Gew.-%.For example, the sealant may contain natural rubber and styrene butadiene rubber (SBR), such as ESBR (emulsion polymerized styrene butadiene rubber). The crosslinking can be based on peroxides and/or on a sulfur crosslinking. For example, sulfur can be used in combination with peroxide agents such as VAROX Organic Peroxide Crosslinking Agents from Vanderbilt Chemicals, LLC. The ratio of NR to ESBR is, for example, 30 to 40 to 60 to 70% by weight.
Gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen handelt es sich um ein Silikonbasiertes Dichtmittel.According to further exemplary embodiments, it is a silicone-based sealant.
Gemäß einer vorteilhafter Ausführungsformen basiert das selbsttätig abdichtende Reifendichtmittel auf der Vernetzung eines Kautschuks und/oder Polyolefins. Für den Kautschuk gelten die obigen Ausführungen.
Ein derartiges Reifendichtmittel ist besonders klebrig und verursacht beim Zerkleinern Rückstände an der Zerkleinerungsvorrichtung.
Das selbsttätig abdichtende Reifendichtmittel kann ferner Klebrigmacher, insbesondere Kohlenwasserstoffharze, wie beispielsweise Phenolharze, enthalten, wodurch die Klebrigkeit ebenfalls optimiert sein kann.According to one advantageous embodiment, the self-sealing tire sealant is based on the crosslinking of a rubber and/or polyolefin. The above statements apply to rubber.
Such a tire sealant is particularly sticky and causes residues on the crushing device when crushed.
The self-sealing tire sealant can also contain tackifiers, in particular hydrocarbon resins such as phenolic resins, which can also optimize the tack.
Ferner kann der Fahrzeugreifen wenigstens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung, insbesondere einen RFID-Transponder, aufweisen. Auch hierbei eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren, da die Sende- und Empfangsvorrichtung nicht in einem separaten Schritt entfernt werden muss.Furthermore, the vehicle tire can have at least one electromagnetic transmitting and receiving device, in particular an RFID transponder. The method according to the invention is also suitable here, since the transmitting and receiving device does not have to be removed in a separate step.
Beispielsweise und bevorzugt ist die Pyrolyse gemäß Schritt B) eine Mikrowellenpyrolyse. Hierzu wird der ganze zu entsorgende Fahrzeugreifen, beispielsweise Altreifen, in eine entsprechende Vorrichtung eingebracht und die Mikrowellenpyrolyse durchgeführt.For example and preferably, the pyrolysis according to step B) is a microwave pyrolysis. For this purpose, the entire vehicle tire to be disposed of, for example old tires, is placed in a corresponding device and the microwave pyrolysis is carried out.
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- WO 2016/087066 A1 [0012]WO 2016/087066 A1 [0012]
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