04. prosince 2018 10:00

Sitová analýza jednotlivých zložiek odpadových pneumatík

Separácia textilu na vibračných sitách alebo tiež sitová analýza, je metóda na stanovenie určovania veľkosti častíc hrubších a stredne hrubých látok. Je najviac používanou metódou separácie hlavne kvôli svojej nenáročnosti na prístrojové vybavenie a kvôli priamočiarej interpretácii nameraných výsledkov bez komplikovaných prepočtov. Patrí medzi najlacnejšie a najjednoduchšie metódy. Je založená na použití sady sít so známymi priemermi ôk na site. Sitá sú tvorené drôteným pletivom s presne definovanou hrúbkou drôtu a vzdialenosťou medzi jednotlivými drôtmi [1], [2].

1. Sitová analýza textílií z opotrebovaných pneumatík
Sitovaním boli získané príslušné frakcie častíc, ktoré prešli všetkými vrchnými sitami, ale už neprešli sitom spodným. Počet sít, ktoré treba použiť, závisí od rôznorodosti priemerov meraných častíc, avšak zvyčajne postačí 5 alebo 6 sít. Rozmery otvorov jednotlivých sít nie sú volené náhodne. Norma stanovuje všetky podrobnosti týkajúce sa sít, ako je veľkosť ôk, priemer drôtu, počet ôk na 1 cm2, dovolené odchýlky a pod. [2] Sitá sa vyrábajú z bronzových drôtov. Pre veľkostnú analýzu sa volí 100 g vzorka pri 20 cm priemere sita. Vzorka textílií bola podrobená suchému sitovaniu, na príslušnom stroji, ktorého parametre sú uvedené v nasledujúcej tabuľke č.1.

Tab. 1 Separácia na vibračných sitách [2]

Zložkami odpadových pneumatík sú:

• Textília s prímesou kordu a kovových častí,
• Kovové časti,
• Gumové odrezky (technologickým procesom z nich získame gumový granulát).

Príspevok sa zaoberá testovaním a dočistením práve textilnej zložky, na ktorú bola použitá sitová analýza.

Výsledky sitovej analýzy sú ovplyvnené vlastnosťami vzorky, ktorými sú:

• hustota, objemová hustota, určujú objem návažku,
• krehkosť, spôsobuje rozpojovanie materiálu počas preosievania,
• hygroskopické vlastnosti (náchylnosť k agregácii),
• zmeny sušením (náchylnosť k štrukturálnym zmenám),
• tvar častíc závisí od predchádzajúcej úpravy vzorky, chemická reaktivita, oxidácia alebo reakcii s materiálom sita [3].

Na obrázku č.1 je znázornený prístroj na sitovú analýzu zn. FRITSCH GmbH (Nemecko), na ktorom prebiehala separácia textilnej zložky od nežiaducich prímesi.

Obr. 1 Sitový separátor (vibračné sitá, zn. Fritsch, Nemecko)[2]

Obr. 2 Vzorky textílií po sitovej analýze (sitá s priemerom ôk 0,9 mm a 0,56 mm) [2]

Tab.2 Sitová analýza textílií z opotrebovaných pneumatík (100 g vzorka) [3]

(1)

b) aritmetickým priemerom, ak predchádzajúca podmienka neplatí [4]:

(2)

Vo väčšine prípadov však výrobca preosievacích sít udáva priamo hodnotu ekvivalentného priemeru častíc x_i.
Súčtová hmotnosť‘ vzorky m je daná sumou [4]:

(3)

Tá bude vždy menšia o stratu počas triedenia oproti hmotnosti vzorky pre analýzu. Frakčné hmotnostné podiely zvyšku r_i (tiež nazývané nadsitné podiely) a prepadu d_i (tiež nazývané podsitné podiely) vypočítame podľa vzťahov [4]:

(4,5)

Úhrnný zvyšok R_i na i-tom site a úhrnný prepad Di na i-tom site možno vyjadriť pomocou frakčných hmotnostných podielov takto [4]:

(6,7)

V tabuľke č.3 sú vypočítané hodnoty pre úhrnný zvyšok, úhrnný prepad a samotný zvyšok na jednotlivých sitách. Pomocou predchádzajúcich vzťahov boli dosiahnuté nasledujúce výsledky.

Tab. 3 Vypočítané hodnoty pri sitovej analýze [3]

Obr. 3 Detailný pohľad na vlákna textílií pod svetelným mikroskopom (40 x zväčšenie) [3]

Dôležitými vlastnosťami textilnej zložky sú:

• zvuková pohltivosť,
• sorpčná schopnosť,
• tepelnoizolačné vlastnosti,
• pružnosť a
• elasticita.

V súčasnosti sú známe rôzne technické riešenia na spracovanie opotrebovaných pneumatík a ich zložiek. Nutným predpokladom vyžitia všetkých zložiek opotrebovaných pneumatík je ich dôkladná separácia. V laboratórnych podmienkach môžeme tak pracovať aj s využitím už spomínanej sitovej separácie.

doc. Ing. Lucia Knapčíková, PhD., Ing.Paed IGIP
Fakulta výrobných technológií TU Košice Bayerova 1, 080 01 Prešov

Použitá literatúra
Chmielewska, E.: Odpady: Vysokoškolské skriptá. Bratislava: Prírodovedecká fakulta UK 1997, s. 129-130, ISBN 80-967774-3-2.
Knapčíková, L: Optimalizácia technologických procesov pri zhodnocovaní plastov, Dizertačná práca, TUKE FVT, s. 186, 2011.
Knapčíková, L. Separácia textílií z opotrebovaných pneumatík, Strojárstvo. Roč. 16, č. 2 (2012), s. 53-55. – ISSN 1335-2938
Hanzel, M., Frakčné rozdelenie partikulárnych látok sitovaním[online]
[cit.2018 -10-06 ]Dostupné na internete:<http://www.stifner.sk//kchsz.sjf.stuba.sk/>