Regenerát Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil Vašíček Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz

Charakteristika DUM 1 Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /5 Autor Ing. Emil Vašíček Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-Gu-GT/3-PV-6/20 Název DUM Regenerát Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání Kód oboru RVP 28-52-H/01 Obor vzdělávání Gumař-plastikář Vyučovací předmět Gumárenská technologie Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, 17 – 18 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího, Náplň: Regenerát, suroviny pro výrobu regenerátu, úprava surovin, drcení, mletí, regenerace, parní, vařáková, mechanická, ponořováním, dodatečné úpravy, použití regenerátu Vybavení, pomůcky Dataprojektor Klíčová slova Regenerát, regenerace parní, vařáková, mechanická, ponořováním Datum 11. 3. 2013

Regenerát Náplň výuky: Co je to regenerát Jak se vyrábí Suroviny pro výrobu regenerátu Úprava surovin drcení mletí Regenerace parní vařáková mechanická ponořováním Dodatečné úpravy Použití regenerátu

Regenerát Výraz regenerace (obnovení původního stavu) nebo regenerát (výchozí surovina) nejsou zcela správné, v žádném případě se nezíská zpět kaučuk. Při regeneraci získáme z pryže regenerát – materiál zpracovatelný vulkanizovatelný Z elastické pryže vyrobíme plastický regenerát Vlastnosti vulkanizátů jsou však horší než u výchozího kaučuku Obr. 1: regenerace ocasu

Výroba regenerátu [1] Výroba regenerátu se skládá z několika kroků: Příprava pryže k regeneraci Vlastní regenerace Konečná úprava – zjemňování Obr. 2: vysloužilý plášť

Surovina pro regeneraci Základní surovinou je stará měkká pryž všeho druhu – pneumatiky, hadice, duše, klínové řemeny, dopravní pásy, technická pryž, … Odpad je nutno vytřídit odpad s textilem a bez textilu kaučuk přírodní a syntetický Obr. 3: změna tuhosti Přírodní kaučuk (NR) – plastikace je zpočátku rychlá, později se zpomaluje, plasticita se stále zvyšuje, tuhost klesá Butadienový (BR) a butadien-styrenový kaučuk (SBR) – tuhost zpočátku výrazně klesne, po hodině opět stoupá

Surovina pro regeneraci Nejčastěji se používá odpad z pneumatik – pláště. Pro málo ojeté se provádí štípání, tj. oddělení běhounu od kostry. Pryž bez příměsí se považuje za kvalitnější a regeneruje se zvlášť. Obr. 4: vyřazené pláště

Příprava pryže Z pneumatik se odřežou lanka plášť se rozseká na kusy (do 20 cm) drtí se na kousky velikosti 1 – 2 cm v kuželových drtičích na rýhovaných kalandrech jeden válec rýhovaný podélně a druhý šikmo skluzem 2,5 : 1 v rotačním nožovém drtiči Kousky se melou na drť 1 – 2 mm v talířových mlýnech Obr. 5: kousky z kalandru

Kuželový drtič Rotor i stator ve tvaru zvonu Šroubovitá žebra s břity se směrem dolů snižují Vodní chlazení pro odvod disipovaného tepla Velikost zrn se reguluje svislým posuvem rotoru Obr. 6: schéma drtiče Obr. 7: kuželový drtič Obr. 8: řez drtičem

Válcový drtič Dvouválec s rýhovanými válci (jeden podélně a druhý šikmo) Materiál je drcen ve štěrbině mezi válci Velikost částic se určuje šířkou štěrbiny Obr. 9: dvouválec

Rotační nožový drtič Tato konstrukce umožní drcení i kovových odpadů Čtyři válce Kotoučové nože (nožový zub) Výstupky do sebe zapadají Dělí podélně i příčně Obr. 10: nožový drtič Obr. 11: detail rotačních nožů

Obr. 13: schéma talířového mlýnu Talířový mlýn Rotor (spodní díl) má žebra ve tvaru přerušovaných soustředných kružnic, která zapadají do přerušovaných žeber statoru (horní díl) Profil žeber se k obvodu talíře zmenšuje Značné třecí teplo – nutno chladit Obr. 12: talířový mlýn Obr. 13: schéma talířového mlýnu

Nežádoucí příměsi Zbytky textilu – při prosévání drtě se odsaje z povrchu (nižší hmotnost) Po odsání v regenerátu zůstává 5 – 15 % vláken, při regeneraci „zuhelnatí“ Kovové úlomky (zbytky ocelového kordu, hřebíky z dezénu a olámané břity mlecích zařízení) se z drtě odstraní průchodem mezi póly elektromagnetu Obr. 14: vyčistěná pryžová drť

Vlastní regenerace Způsoby regenerace parní – ohřívání přímou párou vařáková – míchaný vařák, prostředí kyselé (H2SO4) – předstupeň k odstranění vláken zásadité (NaOH) – 90 % výroby regenerátu neutrální – ZnCl2 nebo CaCl2 mechanická – hnětením ponořováním – kusy bez vláken Obr. 15: vařák 70 m3

Regenerace parní Parní regenerace nejstarší způsob levná jen odpad bez textilu Ležatý kotel vyhřívaný přímou parou tlak páry 3 – 5 atmosfér teplota 170 – 190 °C doba 3 – 5 hodin Tlak, teplota a čas závisí na druhu pryžové drtě Obr. 16: parní kotel

Regenerace vařáková V kyselém prostředí – slouží k odvláknění drti (vlákna zuhelnatí); 10 % H2SO4 5 – 10 hodin míchá se probubláváním páry neutralizace NaOH následuje alkalická regenerace Alkalická – míchaný autokláv (8 – 10 m3) 4 – 8 % NaOH měkčidla (dehet, olej…) v množství od 6 % (měkčí přírodní kaučuk) do 20 % (tužší syntetický) ohřev nepřímou párou teplota 180 až 200 °C doba 5 – 15 hodin na závěr se drť scedí propere vyždímá usuší Neutrální (chloridová) – jako alkalická, ale místo NaOH je 1 % ZnCl2 Obr. 17: olej

Regenerace mechanická Drť se hněte Hnětací stroj – drť + parafinický olej, případně saze Způsob nízkotlaký vysokotlaký doba [min.] 30 5 – 10 teplota [°C] 220 290 tlak [MPa (atm)] 0,2 (2) 0,6 – 1 (6 – 10) Šnekový stroj (reklamátor) doba průchodu 3 – 5 minut teplota 170 °C koncová štěrbina 0,8 mm 1 – násypka 2 – šnek 3 – plášť 4 – kónusový konec šneku 5 – kónusová část pláště 6 – prostor kolem chladicího trnu 7 – chladicí trn 8 – kruhová štěrbina Obr. 18: reklamátor

Regenerace ponořováním Postup větší kusy pryže se uloží do drátěných košů koše se ponoří do roztaveného asfaltu 2 hodiny při regenerační teplotě Po okapání zbude 3 – 4 % asfaltu (při zpracování je jako mazivo) zuhelnatělý textil zůstává v regenerátu Obr. 19: závěsný drátěný koš Obr. 20: asfalt

Dodatečné úpravy – zjemňování Masivní dvouválce teplota válců 80 – 90 °C. válce úzké (zamezení průhybu válců) skluzem 2,5 : 1 Pasírovací stroje přes jemné síto – zbavení nemagnetických nečistot (např. mosaz) Konečný kalandr chlazený na 80 °C vytvoří folii o tloušťce je asi 0,1 mm, Navíjení na buben nábal zhruba 20 kg rozříznutí práškovadlo proti slepení Obr. 21: pasírovací síta

Obr. 22: plotny regenerátu Regenerát – použití Výhody regenerátu zkracuje dobu potřebnou k míchání (zvyšuje plasticitu) směsi se méně zahřívají při míchání směsi se snáze vytlačují a válcují směsi mají větší rozměrovou stabilitu přídavek regenerátu zrychluje vulkanizaci směsi mají dobré stárnutí Obr. 22: plotny regenerátu

Regenerát – použití Použití v gumárenských směsích kostra osobních pneumatik a bočnice směsi pro duše a lanka pryžové podešve a podpatky hadice dopravní pásy autokoberce technická pryž … Obr. 23: vzorník drcené pryže

Regenerát – použití Další způsoby využití protiskluzové povrchy dlažby dětských hřišť povrchy sportovišť bezhlučné železniční přejezdy … Obr. 24: dětské hřiště

Kontrolní otázky: Co to je regenerát? Jak se vyrábí? Jaké jsou suroviny pro výrobu regenerátu? Jak se upravují suroviny pro výrobu regenerátu?

Seznam obrázků: Obr. 1: Alligator Lizard. In: Profimedia [online]. 2009 [vid. 11. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.profimedia.cz/fotografie/allogator-jesterka-regenerace-ocasu- 0038531868/ Obr. 2: Old Tires in scrap heap for landfill. In: Profimedia [online]. 2011 [vid. 11. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.profimedia.cz/fotografie/stare-pneumatiky-na- smetisti-za-skladku/0013094267/ Obr. 3: Vašíček Emil, Gumárenská technologie 3, skripta, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 Obr. 4: Tureckí vedci objavili nový proces recyklácie použitých pneumatík. In: Ekomania [online]. 2012 [vid. 11. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.ekomania.sk/technologie/turecki-vedci-objavili-novy-proces- recyklacie-pouzitych-pneumatik Obr. 5: RECYCLED SHREDDED TIRE RUBBER. In: Fotky a foto [online]. 2012 [vid. 11. 3. 2013]. Dostupné z: http://fotky-foto.cz/fotobanka/recyklovane-drcene-gumy- pneumatiky-na-pozadi(26509266)/ Obr. 6: Vašíček Emil, Gumárenská technologie 3, skripta, Střední odborná škola Otrokovice, 2011

Seznam obrázků: Obr. 7: Vašíček Emil, Gumárenská technologie 3, skripta, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 Obr. 8: Vašíček Emil, Gumárenská technologie 3, skripta, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 Obr. 9: Vašíček Emil, Gumárenská technologie 3, skripta, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 Obr. 10: Produkty. In: UNTHA shredding technology [online]. 2009 [vid. 11. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.cee-environmental.com/cs/company/info/id/779 Obr. 11: Produkty. In: UNTHA shredding technology [online]. 2009 [vid. 11. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.cee-environmental.com/cs/company/info/id/779 Obr. 12: Vašíček Emil, Gumárenská technologie 3, skripta, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 Obr. 13: Vašíček Emil, Gumárenská technologie 3, skripta, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 Obr. 14: Recyklace pneumatik. In: CEMC [online]. 2013 [vid. 11. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.tretiruka.cz/news/recyklace-pneumatik

Seznam obrázků: Obr. 15: Vařák. In: Hradecký [online]. 2013 [vid. 11. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.hradeckypacov.cz/aktuality.html Obr. 16: Parní kotle. In: Garant Olomouc [online]. 2012 [vid. 11. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.kotle-garant.cz/kotle.html Obr. 17: Nedostatek ropy. In: Nazeleno [online]. 2011 [vid. 11. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.nazeleno.cz/technologie-1/nedostatek-ropy-jsou-resenim-ojete- pneumatiky.aspx Obr. 18: Vašíček Emil, Gumárenská technologie 3, skripta, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 Obr. 19: Drátěný koš DK 21-1. In: Eko-Lab [online]. 2013 [cit. 2014-01-06]. Dostupné z: http://www.vybaveni-prodejen.eu/ekolab/eshop/1-1-mrazici-vany-male/0/5/5- Drateny-kos-DK-21-1 Obr. 20: Barel asfaltu. In: Hyper inzerce [online]. 2013 [cit. 2014-01-06]. Dostupné z: http://suroviny-polotovary.hyperinzerce.cz/prumyslove-suroviny- polotovary/inzerat/8588439-asfalt--28barel-asfaltu-29-nabidka-zdar-nad- sazavou/#.UssnbvQvQhQ

Seznam obrázků: Obr. 21: Pasírovací řezací miska. In: Gastrotechnologie [online]. 2013 [cit. 2014-01-06]. Dostupné z: http://www.gastrotechnology.cz/gastrotechnologie/eshop/231-1- Prislusenstvi/228-3-k-robotu-SUPRA-6E-T/5/213-Pasirovaci-rezaci-miska-Feuma-1- 5-mm Obr. 22: Vašíček Emil, Gumárenská technologie 3, skripta, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 Obr. 23: LANDSOFT. In: PlayPower [online]. 2012 [cit. 2014-01-06]. Dostupné z: http://www.playgroundpros.com/pdfs/Landsoft_Product_6-20-08.pdf Obr. 24: MFL desky. In: TZB-info [online]. 2013 [cit. 2014-01-06]. Dostupné z: http://stavba.tzb-info.cz/podlahy-pricky-povrchy/112419-pryzove-dlazby-a- pryzove-vylevane-povrchy-mfl

Seznam použité literatury: [1] Vašíček Emil, ing., Chemické suroviny, učební texty, vydání druhé, Střední odborná škola Otrokovice, 2009 [2] Vašíček Emil, ing., Gumárenská technologie 3, učební texty, vydání třetí, Střední odborná škola Otrokovice, 2011

Děkuji za pozornost