Как использовать металлокорд и текстиль, полученные при переработке шин?
В обиход прочно вошло понятие «безотходная утилизация» покрышек.
Поскольку в составе шин содержится не только резина, дробление в крошку не дает на 100% резиновый продукт.
Однако побочные продукты — металлический и текстильный корды отработанных шин — также можно использовать утилизировать с выгодой.
Какие побочные продукты получаются в результате переработки шин в крошку?
При утилизации отработанных пневматических шин с металлическим и тканевым кордом имеем на выходе такие продукты:
Что это – продукт или отходы? Рассмотрим каждую составляющую, каким способом ее получают, где можно использовать.
В общем случае для измельчения шин с кордом различного состава (ткань, металл, смешанный тип) применяют классическую технологию. Оборудование поэтапно превращает покрышку в гранулы:
Отделение включений ткани и металла из массы резиновой крошки – энергозатратный длительный процесс. Его обслуживает малопроизводительная техника, себестоимость конечного продукта довольно высока.
Покрышки отечественных марок имеют в составе оба типа корда, а иногда и нейлоновый (диагональные шины). Иностранные компании изготавливают изделия на основе цельнометаллического корда.
При организации перерабатывающего предприятия нужно учитывать эти различия и приобретать именно то оборудование, которое способно перерабатывать отечественные шины, так как основным сырьем будут именно они.
Текстильный корд
Существует метод утилизации шин путем их сжигания с использованием топлива (горючего газа), полученного из самих же шин.
Энергию топлива можно использовать и в других целях, например, в теплообменниках.
Первичный
Газ получают из текстильного корда путем химического процесса пиролиза.
Процесс происходит в камере, температура в которой достигает 1000°С. Перед загрузкой в реактор от шин отделяют бортовой корд.
В результате окисления на выходе получают газ и жидкость.
Помимо горючести они обладают рядом полезных свойств:
Вторичный
Вторичный текстиль имеет ценность и как самостоятельный материал.
Текстиль из тканевого корда представляет собой искусственное волокно. Его состав:
Синтетическую вату получают на специализированных линиях. Продукт используется в строительстве, в разных промышленных сферах: нефте- и газодобыча, перерабатывающая отрасль.
Использование текстиля, образовавшегося при получении резиновой крошки, возможно во многих сферах. Вот основные способы применения:
Материал выгоден. Он, как побочный продукт утилизации автошин, имеет низкую цену.
В заключение добавим, что текстиль из корда не боится биологического воздействия, не подвержен износу.
Металлокорд
Ценные стальные компоненты отделяют от резиновой смеси в процессе двухступенчатого дробления шин в крошку.
Шины на цельнометаллическом корде очень легко поддаются обработке. Металл улавливается магнитами в сепараторах. При необходимости отделять и текстильную составляющую тоже применяют многоступенчатую сепарацию.
При пиролизе помимо получения горючих газа, жидкости и тяжелых фракций из массы отдельно выделяется металл.
Металлокорд сортируется по группам:
Классификация учитывает размеры покрышек и способ утилизации.
Прутья из высокоуглеродистой стали, которая используется в металлокорде, применяют для:
«Пух» – это спутанные клубки тонкой проволоки. Их брикетируют и пускают в продажу.
Технология брикетирования
Существуют линии оборудования, которые брикетируют металлокорд непосредственно в процессе измельчения отработанной шины. Например, эта. Технология брикетирования металлокорда на такой установке следующая:
Можно задействовать и специальный пресс, например, такой AYMAS BP80T.
Отходы утилизации шин пользуются спросом на металлургических предприятиях. Если не планируется непосредственное применение металлокорда, продать его — не проблема.
В последнее время начали появляться минизаводы, специализирующиеся на переработке металлокорда.
Видео по теме
Увидеть своими глазами процесс пиролизной переработки тканевого корда можно в этом видео:
Итоги
Более 70 000 шин после окончания срока эксплуатации накапливаются ежегодно в одних только Москве и Петербурге. Переработка методом измельчения охватывает всего 10% всего объема.
На международных выставках постоянно презентуют новые проекты по переработке покрышек. При использовании технологии в промышленных масштабах получают горючий газ, жидкое топливо, сажу.
Наряду с основными продуктами ценным сырьем являются также вторичные текстиль и металл. Над новыми производительными и экономичными технологиями извлечения их из резиновой крошки работают научные лаборатории.
Диагональные или радиальные шины?
Современные автомобильные шины — радиальные и диагональные — состоят из нескольких слоев.
Автошины различаются строением каркаса и брекера, расположением и материалом изготовления кордовых нитей. Сегодня многие производители предлагают для автомобилей радиальную и диагональную резину. Рассмотрим подробнее особенности строения, отличия, преимущества и недостатки этих автошин.
Диагональная шина
Каркас автошины состоит из многослойного корда, нити которого «укладываются» под углом 35-40 градусов от одного борта к другому строго по диагонали. Смежные друг к другу нити перекрещиваются ровно посередине шинного протектора, обеспечивая высокую надежность каркаса. Соответственно расположение нитей внахлест возможно только при чётном количестве слоев корда: 2, 4, 6 или 8. Кордовые нити в диагональных шинах изготавливаются из синтетических материалов: капрона или нейлона.
К недостаткам относят:
Такие модели можно видеть на спецтехнике — колесные тракторы, экскаваторы.
Как ставить диагональные шины? Для установки авторезины с направленным рисунком протектора необходимо следовать специальной маркировке. Обычно — это стрелка на боковине колеса, указывающая нужное направление вращения.
Радиальная конструкция шины
Каркас имеет один слой. Радиальность шины автомобиля определяется типом размещения нитей корда, которые укладываются вдоль шинного протектора под углом в 90 градусов, не перекрещиваясь. Дополнительно в местах контакта резины с дорожным покрытием каркас усиливается «обтягивающим» поясом — металлокордом. В отличие от диагональных шин металлокорд изготавливается из тонкого стального троса диаметром 0,15-0,30 мм. Этот материал обеспечивает высокую прочность в эксплуатации, стойкость к перегреву.
Как ставить радиальные шины на автомобиль? Покрышку с направленным рисунком протектора нужно устанавливать, обращая внимание на маркировку направления движения — указана стрелкой. Если используете резину с несимметричным типом протектора, то следует искать надпись «Outside» (наружу) на боковине. Дополнительно на внутренней части резины может быть надпись «Inside» (внутрь). Направленные шины также маркируются по сторонам установки на технику. Покрышки с надписью «Left» — для левых колес, а Right» — для правых.
Полезная информация
Требования, которым должен соответствовать корд сводятся к следующим:
· высокая прочность при многократных нагрузках;
· теплостойкость и теплопроводность;
· отличная эластичность;
· большая плотность;
· однородность по физико-механическим свойствам;
· высоким КПД.
Использование стекловолокна оправдано устойчивостью к растягиванию и гниению. Следовательно, и покрышки, имеющие корд из стекловолокна, отличаются более высокими эксплуатационными характеристиками. Корд из хлопковых волокон в настоящее время не пользуется популярностью, так как его заменили корды из полиамидных волокон, вискозы, а также металлокорд.
Кордная ткань составляет приблизительно 28-30% от общей массы покрышки, но при этом испытывает максимальную нагрузку в процессе эксплуатации шины и придаёт последней износостойкость, прочность и эластичность. Кордная нить в покрышке работает в условиях растяжения, сжатия и многократных изгибов в широком диапазоне изменения температур (от –50 до +110°С).
В настоящее время большую популярность приобрели шины с металлокордом, которые выпускаются в следующих типах:
· шины с металлокродом в брекере и каркасе;
· шины с металлокордом подканавочного слоя и нейлоновым кордом в каркасе;
· шины с металлокордом в брекере и нейлоновым или стальным кордом, имеющим меридиональное расположение нитей в каркасе.
Отличие шин с металлокордом от других образцов состоит в наличии более широких бортов. Плюс к этому в зоне протектора (с внутренней стороны каркаса) шины с металлокордом имеют привулканизированный слой резины. Это позволяет с одной стороны добиться ровного распределения напряжения в зоне протектора, а с другой – защитить камеру от механических повреждений, в частности, от проколов.
Преимущества шин с металлокордом
Шины с металлокордом отличаются рядом преимуществ перед другими предложениями, в числе которых:
· высокая прочность, что даёт возможность изготавливать шины для грузовых автомобилей, имеющих в каркасе от 2 до 4 слоёв корда вместо традиционных 8-14;
· увеличение толщины протектора, что обуславливает длительный срок службы, в среднем подобные шины служат в два раза дольше традиционных;
· уменьшение качания;
· высокие показатели по теплостойкости и теплопроводности уменьшают напряжение, а также способствуют равномерному распределению температуры.
Но при всех своих достоинствах металлокорд отличается низкой усталостной прочностью при многократной значительной деформации.
Корды из вискозной ткани относятся к текстильным материалам, поскольку для их изготовления используются искусственные волокна, материалом для которых служит целлюлоза. По физико-химическим характеристикам вискозный корд превосходит хлопчатобумажный и характеризуется:
· большей однородностью нити;
· улучшенной сопротивляемостью деформациям;
· более высокой прочностью при повышении температуры;
· уменьшенным теплообразованием при работе шины.
Шины из вискозного корда имеют больший пробег: в среднем до 70% в сравнении с образцами из хлопчатобумажного корда. При всех своих преимуществах вискозный корд имеет и недостатки, к которым можно отнести восприимчивость к влажности и низкий коэффициент сцепления с резиной.
Полиамидные волокна и, в частности, нейлон являются наиболее подходящим материалом для изготовления корда. Он отличается следующими преимуществами:
· высокой эластичностью;
· большой прочностью;
· легкостью каркаса;
· почти полное восстановление после нагрузок растяжения\сжатия;
· низкое водопоглощение.
Прочность нейлонового корда превышает хлопчатобумажный и вискозный аналоги, плюс к этому он не уступает по прочности металлокорду, но превышает его по усталостной прочности.
Конструкция шины
Шина состоит из обода, протектора, каркаса или бандажа, брекера и более мелких элементов архитектуры.
Глубокий ручей увеличивает поперечную жесткость обода.
Протектор колеса изготовлен из синтетического и природного каучука. Это основа колеса, обеспечивающая надежное сцепление шины с дорожным полотном. Существуют несколько типов рисунков протектора: дорожный, универсальный, всесезонный, зимний. Узор может быть либо симметричным, либо асимметричным.
Каркас или бандаж улучает способность покрышки выдерживать высокие скорости, а так же способствует точности изготовления шины. Чаще всего выполняется из покрытого каучуком нейлона.
Слои стального корда из высокопрочного металла образуют брекер шины. Брекер держит форму колеса и придает устойчивость.
Также шина имеет в своей конструкции полиэстровые прокладки, препятствующие избыточному давлению в шине.
Внутренний слой шины выполнен из бутилкаучука. Он служит препятствием для выхода воздуха из внутреннего пространства камеры. Бортовые полосы для защиты шины от боковых повреждений и внешних воздействий изготовлены из натурального каучука. Синтетический аналог природного материала служит для изготовления крыльевых лент шины, повышающих точность управления авто. Покрышки оснащаются также кольцевым стержнем из стальной проволоки, покрытой каучуком. Данная деталь надежно закрепляет шину на диске. Наконец, колесо оснащено бортовой защитной лентой из нейлона.
По конструкции шины делятся на диагональные и радиальные. В первом случае нити корда каркаса и брекера перекрещиваются в смежных слоях, а по середине беговой дорожки в каркасе и брекере нити наклонены под углом от 45° до 60°. Радиальные покрышки не имеют угла наклона нитей корда каркаса, зато брекер расположен под углом не менее чем в 65°.
Существуют камерные и бескамерные покрышки. Камерные шины представляют собой покрышки с камерой, оснащённой вентилем или обратным воздушным клапаном. Клапан нагнетает воздух внутрь камеры и препятствует его выходу наружу. Что касается бескамерных шин, то они имеют воздухонепроницаемый резиновый слой. Бескамерные шины герметично садятся на обод, на котором находится вентиль.
— R является обозначением конструкции шины, которая может быть радиальной или диагональной;
— 91 является условным показателем для определения максимальной нагрузки на шину. Разные производители по-разному определяют этот параметр в килограммах. В заданных пределах шина не будет разрушаться и покажет отличные эксплуатационные характеристики, заявленные заводом-изготовителем.
Транспортные шины выдерживают нагрузку до 3,5 тонн, что также обозначено в маркировке. Это многослойные усиленные колеса с индексом нагрузки REINFORCED в 6 слоев или грузовые шины «С», имеющие до 8 слоев.
Состав шины
Состав покрышки показан на примере шины 205/55 R 16 СontiPremiumContact весом 9,3 кг. Данная модель изготовлена из смеси, содержащей следующие материалы:
Необходимо помнить, что состав резиновой смеси зависит от размеров шин и их сезонного типа. Так, компаунды для зимних и всесезонных колес в подавляющем большинстве случаем содержат производные кремния, необходимые для адаптации материала к перепадам температуры.
Маркировка шин
Традиционно на боковине шины размещена информация, содержащая индекс скорости и индекс нагрузки автошины.
Осенью 2012 года была принята новая маркировка легковых и легкогрузовых шин. Теперь все шины получают буквенное обозначение от А до G. Шкала выстроена согласно оценке торможения на мокрой дороге, топливной экономичности и уровня издаваемого при езде шума.
Не все представители шинной отрасли согласны с подобной градацией. К примеру, компания Michelin выступила с заявлением, что критерии оценки необходимо дополнить такими параметрами как срок службы, качество торможения на сухом покрытии, управляемость на мокрой дороге и срок службы.
Дополнительные обозначения на шинах
Существуют и дополнительные обозначения, которые производители шин наносят на свои изделия. Как правило, подобная маркировка касается тонкостей эксплуатации покрышки.
All Season — всесезонная автошина, предназначенная для круглогодичного использования.
Rotation — это направленная автошина. Направление вращения колеса указано специальной стрелкой.
При установке автошин, имеющих маркировку Right и Left необходимо неукоснительно придерживаться правила монтажа. То есть, шины Left только слева, а покрышки Right, соответственно, только справа.
Надписи Outside и Inside расшифровываются как Side Facing Out и Side Facing Inwards. Это ассиметричные автошины, при монтаже которых нужно строго придерживаться правил установки. Надпись Outside должна находиться с наружной стороны транспортного средства, а Inside соответственно — с внутренней.
Tube Type — автошина эксплуатируется исключительно с камерой.
MAX PRESSURE — числовая величина, обозначающая максимально допустимое давление в автошине, измеряется в кПа.
Надписи RAIN, WATER, AQUA означают, что эти конструкция автошин специально сделана для дождливой погоды. Допустимо изображение зонтика.
Обозначения на шине
На боковине шины размещена информация о шине и её характеристиках
Индекс скорости автошин
Индекс скорости указывает на максимальную скорость передвижения
Индекс нагрузки автошин
Индекс нагрузки показывает максимальную нагрузку на колесо
КОНСТРУКЦИЯ ШИНЫ
СОСТАВ ШИНЫ
Конструкция шины содержит различные составные части в разнообразных сочетаниях. Эти составные части отличаются друг от друга в зависимости от типоразмеров шин и их типа (летние или зимние шины).
Ниже они обозначены на взятой в качестве примера шине 205/55 R 16 СontiPremiumContact. Вес изображенной здесь шины составляет 9,3 кг.
ВИДЫ РИСУНКОВ ПРОТЕКТОРА
Шины могут быть с постоянным или регулируемым давлением.
Шины выпускаются в обычном исполнении, тропическом и северном.
Конструкция и Маркировка автомобильных шин
Конструкция шины
Шина состоит из: каркаса, слоев брекера, протектора, борта и боковой части. 
Отличительные особенности шин
Пневматические шины автомобилей различаются по способу герметизации внутреннего объема, расположению нитей корда в каркасе шины, высотой и шириной профиля, типу протектора, по сезонному предназначению.
По способу герметизации шины бывают камерными и бескамерными. В настоящее время бескамерные шины вытесняют камерные.
Камерные шины (TUBE TYPE)
Камерные шины состоят из покрышки, камеры с вентилем и ободной ленты, одеваемой на обод диска. 
Конструкция колеса с камерной шиной: 1 – обод диска; 2 – камера; 3 – шина (покрышка); 4 – вентиль
Вентиль представляет собой обратный клапан, позволяющий нагнетать воздух в шину и препятствует его выходу наружу
Вентиль камеры: 1 – стержень золотника; 2 – резьбовая головка; 3 – втулка; 4 – уплотнитель; 5 – верхняя чашечка; 6 – уплотнительное кольцо золотника; 7 – нижняя чашечка; 8 – корпус вентиля; 9 – пружина золотника; 10 – направляющая чашечка; 11 –обрезиненный кожух.
Ободная лента предохраняет камеру от повреждений и трения о диск и обод покрышки.
Бескамерные шины (TUBELESS)
Бескамерные шины (TUBELESS) отличаются наличием воздухонепроницаемого слоя, наложенного на первый слой каркаса (вместо камеры) 
Конструкция колеса с бескамерной шиной: 1 – протектор; 2 – герметизирующийвоздухонепроницаемый резиновый слой; 3 – каркас; 4 – вентиль колеса; 5 – обод.
Бескамерные шины обладают рядом преимуществ перед камерными собратьями, выражающимися в следующем:
Камерные и бескамерные шины по расположению нитей корда в каркасе могут быть как диагональной так и радиальнойконструкции. 
Конструкция диагональной (а) и радиальной (б) шины: 1 — борта; 2 — бортоваяпроволока; 3 — каркас; 4 — брекер; 5 — боковина; 6 — протектор.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации шины подразделяются на:
Так же шины можно классифицировать по форме профиля:
