废轮胎裂解环保炭黑在轮胎领域之应用

废轮胎裂解设备产生炭黑的价值在很大程度上反应在其补强特性上，因为裂解炭黑是回收还原而来，它的补强性不能和原生炭黑相提并论，但通过部分取代与配方搭配，仍能提供轮胎客户物美价廉的炭黑产品。以ASTM D3192天然胶配方，测试N330与裂解炭黑（R-330）在不同掺合比例下之物性，结果显示，100%裂解炭黑在拉伸强度、300%定伸、伸长率三个质量指标上相较于N330，都有明显下降，尤其拉伸强度已下降72%，显示其补强特性的下降，当裂解炭黑添加比例降低到50%左右，拉伸强度可上升至80%左右。裂解炭黑使用于轮胎应以部分取代方式执行，相较炭黑用量比例约30～50%，整体质量影响不大，又能降低生产成本。轮胎制造过程中添加有锌氧粉以及硫化所需的硫磺，在废轮胎裂解过程中无法去除。因此，使用裂解炭黑应用于橡胶补强时，经适当的调整氧化锌用量及硫化系统后 ，亦可使添加裂解炭黑之胶料，其硫化反应获得稳定的控制。在轮胎的使用部位上，一般轮胎约含28～30%炭黑，分布于不同轮胎部位有不同比例：胎面25%、胎体帘纱胶20%、胎侧17%、胎体钢丝束带胶12%等。胎面要求耐磨，需表面积与结构较高之炭黑，较不适合裂解炭黑取代（除低速轮胎外），裂解设备产生的炭黑可广泛使用在胎体帘纱胶、三角胶、胎侧、内胎等部位上。

热裂解炭黑在其他领域之应用：

1、橡胶制品应用

轮胎以外的其他橡胶产品称为“橡胶制品”或“工业制品”，橡胶制品的种类繁多，包括胶管、输送带及传送带、减震制品、橡胶鞋底、密封制品等，由于种类部位多，使用条件与性能要求也相当复杂，制造上主要应考虑橡胶及硫化体系的选用，及借助炭黑补强特性对胶料物理机械性能和加工性的影响。裂解炭黑可以像传统炭黑一样应用在橡胶制品上，质量的考虑点除了拉伸强度不要太低外，有些应用例如密封制品，对炭黑筛余物的含量要求很低，以确保其产品之表面光洁度与气密性。

2、塑料色母粒应用

由于炭黑本身质轻容易飞散，故常制作成色母粒形式再供塑料行业使用，在减低污染的同时，也改善炭黑在塑料中的分散性。炭黑在色母粒中的应用主要是作为着色剂，充当黑色或调色的角色，在着色的应用上特别关注黑度与着色力两项指标，前者与炭黑吸光能力有关，炭黑粒径越小，聚集体结构越低，吸光能力越强，黑度就越高；后者反映炭黑改变白色颜料外观的能力，取决于凝聚体的大小与分布，两项指标可由制作色板以分光仪测得。塑料或油墨着色也会特别注意着色的色相表现，也就是表现蓝色相或红色相。通常粒径小愈易吸收可见光中的蓝光，而呈现红色相。裂解炭黑作为塑料色母粒使用，用于EVA发泡、PE吹膜做成黑色塑料袋、塑料模件等，因价格低廉，可降低炭黑使用成本、提高产品竞争力。在炭黑特性的要求上，裂解炭黑一般呈现蓝色相，有增强高色度视觉印象优势，为表现良好的分散性，对于筛余物与造粒硬度等需要特别关照。

3、油墨应用

以用量最多的新闻油墨为主要切入点，印刷方式以平版油墨胶印油墨为主要。油墨应用重视分散性、流动性、表面光泽、黏度稳定性等特性，在炭黑的质量要求上，裂解炭黑的蓝色相具有视觉优势，为业界所喜好，本身粒径较大，结构不高，黏度低，有助于流动特性，具有作为油墨用炭黑的基本条件，已实际运用在台湾某新闻报纸油墨上。炭黑形态可以粉末炭黑供应，可改善生产效率及分散性。炭黑表面的含氧基团，可促进联结料对炭黑的润滑和分散，因此在炭黑表面引进含氧官能团，使表面极性化，可大大改善油墨分散性、流动性、亮度、黑度等性能。油墨用炭黑通过接枝或氧化处理，改质技术已经很成熟，未来也会被运用到裂解炭黑上，提高其附加价值。过去几年台湾热裂解业者在炭黑商业化遭遇瓶颈后，曾尝试将炭黑经再制成为活性炭，意欲应用于吸附焚化炉排出之有害物质或废水脱色脱臭处理，结果证明经济效益差，可行性不高，更加确定如何产出符合产业标准的炭黑，才是热裂解炭黑发展要走的路，而通过对裂解炭黑的接枝或氧化等技术改质，提高其附加价值，可让裂解炭黑的未来之路更为宽广。