ゴムの熱分解では、主に3つの主な生成物、すなわちゴム熱分解油、カーボンブラック、可燃性ガス（合成ガス）が得られる。これらの生成物は、酸素がない状態でのゴムの熱分解によって形成される。これらの生成物の割合は、ゴムの種類や、温度や加熱速度といった熱分解プロセスの特定の条件によって異なる。ゴム熱分解油は、発熱量の高い貴重な液体製品であり、燃料や化学原料として使用されることが多い。カーボンブラックは固体の残渣で、タイヤ製造など様々な工業用途で再利用できる。一酸化炭素、水素、メタンなどのガスからなる可燃性ガスは、エネルギー生成に利用できる。さらに、場合によっては（タイヤから）スチールワイヤーやその他の残渣も生産される。
ポイントを解説
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ゴム熱分解油:
- 解説:ゴム熱分解油は、ゴムを熱分解して得られる液体製品である。それは、燃料として、または化学工業の原料として使用するのに適した高発熱量を持っています。
- 用途:このオイルは、工業用バーナーやボイラー、化学製品の原料として使用される。その組成と特性は、熱分解されるゴムの種類によって異なる。
- 収率:タイヤの場合、オイルの生産量は通常、製品全体の35～45％である。
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カーボンブラック:
- 説明:カーボンブラックは、熱分解の過程で形成される固形残渣である。炭素を主成分とする微細な黒色粉末です。
- 用途:カーボンブラックは、タイヤを含むゴム製品の補強剤として広く使用されている。また、プラスチック、インク、塗料にも使用される。
- 収率:タイヤの熱分解では、カーボンブラックは全生成物収量の約30～35％を占める。
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可燃性ガス（合成ガス）:
- 内容:可燃性ガスは、しばしば合成ガスと呼ばれ、熱分解中に発生するガスの混合物である。通常、一酸化炭素、水素、メタン、その他の揮発性有機化合物（VOC）が含まれる。
- 用途:合成ガスは、熱や電気を発生させる燃料として使用できる。また、化学合成の貴重な原料でもある。
- 収率:タイヤの熱分解から得られる可燃性ガスの収率は、通常、製品全体の収率の約8～15％である。
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鋼線:
- 説明:タイヤ熱分解の場合、ゴムが熱分解した後に残る副産物。
- 用途:スチールワイヤーはリサイクルされ、新しいタイヤや他のスチール製品の製造に再利用することができる。
- 収率:タイヤの熱分解から得られるスチールワイヤーの収率は、通常8～15%である。
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プロセス条件と収率変動:
- 温度と加熱速度:熱分解生成物の収率と組成は、プロセス中に使用される温度と加熱速度によって大きく変化する可能性がある。一般に、温度が高いほど気体の生成に有利であり、温度が低いほど液体や固体の生成物が多くなる可能性がある。
- ゴムの種類:ゴムの種類（天然ゴム、合成ゴムなど）が異なると、化学組成が異なるため、生成される熱分解生成物も若干異なる。
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環境および産業上の意義:
- 廃棄物削減:熱分解は、埋め立て処分が困難なゴム廃棄物、特にタイヤをリサイクルするための効果的な方法である。
- 資源回収:廃ゴムを価値ある製品に変換することで、バージン原料の必要性を減らし、循環型経済に貢献します。
- エネルギー生成:生成された可燃性ガスはエネルギー生成に利用できるため、プロセスを自立させ、外部エネルギー源への依存を減らすことができる。
まとめると、ゴムの熱分解は、廃ゴムを熱分解油、カーボンブラック、可燃性ガスなどの価値ある製品に変換する、多用途で環境に有益なプロセスである。これらの製品は多様な産業用途があり、ゴムの熱分解を廃棄物管理と資源回収における重要なプロセスにしている。
総括表
| 製品 | 説明 | 用途 | 収量 |
|---|---|---|---|
| ゴム熱分解油 | 高熱量液体燃料または化学原料 | 工業用バーナー、ボイラー、化学製品製造 | 35-45%（タイヤ） |
| カーボンブラック | 炭素を主成分とする微細な黒色粉末。 | タイヤ製造、プラス チック、インク、コ ーティング | 30-35%（タイヤ） |
| 可燃性ガス（合成ガス） | CO、H2、メタン、VOCの混合物。 | 熱・電気用燃料、化学合成。 | 8～15%（タイヤ） |
| スチールワイヤー | タイヤ熱分解の副産物。 | 新しいタイヤや鉄鋼製品にリサイクルされる。 | 8-15%（タイヤ） |
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