Il processo Zincotek permette di trasformare alcune tipologie di polveri da abbattimento fumi di fonderia in additivi attivanti del processo di vulcanizzazione della gomma.
Il processo abbisogna di impianti specifici e di additivi per la raffinazione dei rifiuti: dopo il trattamento le polveri possiedono capacità di attivazione del processo di vulcanizzazione analoghe a quelle dell'ossido di zinco "sigillo verde" tradizionalmente impiegato dall'industria della gomma.
Le composizioni e le proprietà di varie mescolanze in gomma naturale prodotte durante la sperimentazione preliminare utilizzando alcune tipologie di questo agente attivante al posto dell'ossido di zinco "sigillo verde" sono riportate qui di seguito.
Le composizioni delle miscele prodotte sono le seguenti:
Sigla mescole in gomma naturale
| | Sigillo verde | Zincotek Z100 | Zincotek Z50 | Zincotek F10 | Zincotek F25 | | Ingredienti | | | | | | | Gomma naturale | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | | Ossido sigillo verde | 5 | - | - | - | - | | Ossido Z100 | - | 5 | - | - | - | | Ossido Z50 | - | - | 5 | - | - | | Ossido F10 | - | - | - | 5 | - | | Ossido F25 | - | - | - | - | 5 | | Acido stearico | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | | Nero HAF N 330 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | | TBBS | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | | Zolfo | 2,25 | 2,25 | 2,25 | 2,25 | 2,25 | | Totale | 144,95 | 144,95 | 144,95 | 144,95 | 144,95 |
Le mescole a base di gomma naturale sono state sottoposte a prove di vulcanizzazione a 160°C secondo il metodo descritti nella norma UNI 8342; durante la vulcanizzazione di ciascuna mescola sono state registrate le rispettive caratteristiche reologiche; con le mescole indurite sono stati preparati dei campioni di spessore 6mm per le prove di durezza (secondo UNI 4916) e dei campioni per le prove di trazione (tipo 1 UNI 6065).
I risultati ottenuti sono raccolti nella seguente tabella:
Mescolanze
| | | Sigillo verde | Zincotek Z100 | Zincotek Z50 | Zincotek F10 | Zincotek F25 | | Coppia minima | lb.in | 5,3 | 3,8 | 6,0 | 6,8 | 4,9 | | Coppia massima | lb.in | 32,9 | 31,8 | 25,7 | 24,4 | 18,6 | | Tempo di scottatura | min | 2,9 | 2,6 | 2,8 | 2,6 | 2,9 | | Optimum di vulcanizzazione | min | 7,0 | 6,9 | 4,8 | 4,4 | 4,3 | | Durezza | Shore A3 | 54,0 | 54,5 | 44,5 | 41,5 | 37,5 | | Tensione a 300% | MPa | 10,7 | 9,43 | 6,36 | 4,93 | 3,42 | | Resistenza a rottura | MPa | 27,5 | 29,1 | 18,32 | 5,95 | 12,6 | | Allungamento rottura | % | 540 | 570 | 550 | 570 | 590 |
Mescolanze | | | Sigillo verde | Zincotek Z100 | Zincotek Z50 | Zincotek F10 | Zincotek F25 | | Durezza | Shore A3 | 55,0 | 51,0 | 40,0 | 36,0 | 32,0 | | variazione da t.q | % | +1 | -3,5 | -4,5 | -5,5 | -5,5 | | Tensione a 300% | MPa | 12,4 | 12,4 | 3,8 | 2,62 | 2,35 | | Variazione da t.q | % | +16 | +31 | -40 | -47 | -31 | | Resistenza a rottura | MPa | 23,4 | 23,2 | 4,53 | 3,78 | 3,84 | | Variazione da t.q | % | -15 | -20 | -75 | -75 | -69 | | Allungamento rottura | % | 475 | 475 | 335 | 385 | 430
| | Variazione da t.q | % | -12 | -17 | -39 | -32 | -27 |
Le composizioni e le proprietà di varie mescolanze in gomma SBR prodotte durante la sperimentazione preliminare utilizzando alcune tipologie di questo agente attivante al posto dell'ossido di zinco "sigillo verde" sono riportate qui di seguito. Le composizioni delle miscele prodotte sono le seguenti: Sigla mescole in gomma SBR
| | Sigillo verde | Zincotek Z100 | Zincotek Z50 | Zincotek F10 | Zincotek F25 | | Ingredienti | | | | | | | SBR 1500 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | | Ossido sigillo verde | 3 | - | - | - | - | | Ossido Z100 | - | 3 | - | - | - | | Ossido Z50 | - | - | 3 | - | - | | Ossido F10 | - | - | - | 3 | - | | Ossido F25 | - | - | - | - | 3 | | Acido stearico | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | Nero HAF N 330 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | | TBBS | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | Zolfo | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | | Totale | 156,75 | 156,75 | 156,75 | 156,75 | 156,75
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Le mescole a base di gomma SBR sono state sottoposte a prove di vulcanizzazione a 160°C secondo i metodi descritti nella norma UNI 8342; durante la vulcanizzazione di ciascuna mescola sono state registrate le rispettive caratteristiche reologiche; con le mescole indurite sono stati preparati dei campioni di spessore 6mm per le prove di durezza (secondo UNI 4916) e dei campioni per le prove di trazione (tipo 1 UNI 6065).
I risultati ottenuti sono raccolti nella seguente tabella:
| | | Sigillo verde | Zincotek Z100 | Zincotek Z50 | Zincotek F10 | Zincotek F25 | | Coppia minima | lb.in | 10,5 | 10,1 | 10,3 | 19,6 | 10,1 | | Coppia massima | lb.in | 42,6 | 41,9 | 36,1 | 35,8 | 34,1 | | Tempo di scottatura | min | 3,9 | 3,8 | 3,3 | 3,8 | 3,9 | | Optimum di vulcanizzazione | min | 13,6 | 13,1 | 11,9 | 12,6 | 13,5 | | Durezza | Shore A3 | 65,5 | 66,0 | 63,0 | 63,0 | 62,5 | | Tensione a 300% | MPa | 19,1 | 17,0 | 15,1 | 12,5 | 10,5 | | Resistenza a rottura | MPa | 26,4 | 26,8 | 22,2 | 22,8 | 23,7 | | Allungamento rottura | % | 430 | 440 | 465 | 490 | 520
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Parte dei provini prodotti è stata sottoposta dapprima a prove di invecchiamento termico (3gg a 70°C secondo UNI-ISO 88) e quindi a verifica delle caratteristiche fisico meccaniche; i risultati ottenuti sono raccolti nella seguente tabella ove sono comprese anche le variazioni riscontrate rispetto ai provini non invecchiati (t.q.):
| | | Sigillo verde | Zincotek Z100 | Zincotek Z50 | Zincotek F10 | Zincotek F25 | | Durezza | Shore A3 | 69,5 | 69,0 | 68,0 | 68,0 | 66,0 | | variazione da t.q | % | +4 | +3 | +5 | +5 | +3,5 | | Tensione a 300% | MPa | 23,2 | 21,6 | 17,8 | 16,4 | 14,1 | | Variazione da t.q | % | +21 | +27 | +18 | +24 | +34 | | Resistenza a rottura | MPa | 27,2 | 28,1 | 25,8 | 23,8 | 25,1 | | Variazione da t.q | % | +3 | +5 | +16 | +4 | +6 | | Allungamento rottura | % | 345 | 365 | 410 | 400 | 460
| | Variazione da t.q | % | -20 | -17 | -13 | -22 | -13 |
Nel processo solo una minima frazione dei rifiuti viene scartata ed i consumi energetici necessari al suo svolgimento risultano decisamente inferiori a quelli dei prodotti tradizionali presenti sul mercato.
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