Termin "sadza techniczna" jest bardzo pojemny. W przypadku wyrobów gumowych rozróżnia się wiele jej gatunków, uwzględniając sposób otrzymywania, charakterystyczne własności i sposób oddziaływania na mieszankę gumową lub wulkanizat. Aby usystematyzować temat, wprowadzono klasyfikację sadz technicznych w postaci normy ASTM D1765-21 "Standard Classification System for Carbon Blacks Used in Rubber Products". Przyjęty system obejmuje klasyfikację sadzy za pomocą trzech cyfr (np. 330), poprzedzonych literami "N" lub "S" określającymi wpływ sadzy na szybkość wulkanizacji mieszanki kauczukowej ("N" dla normalnej szybkości wulkanizacji; "S", gdy dodatek napełniacza zmniejsza szybkość wulkanizacji). Kiedy pierwotnie opracowywano ten system, w powszechnym użyciu były jeszcze sadze kanałowe, które spowalniały proces sieciowania mieszanek kauczukowych (obecnie są to specjalnie zmodyfikowane sadze piecowe).
Spośród cyfr najważniejsza jest pierwsza, odnosząca się do powierzchni właściwej sadzy. Określa ona przedział, w którym zawiera się średnia powierzchnia właściwa danego gatunku sadzy wyznaczana metodą standardową - poprzez niskotemperaturową adsorpcję azotu. Dwie pozostałe cyfry ustalane są arbitralnie na podstawie danych dostarczanych przez producentów sadzy. Ogólnie ujmując, aktywność sadzy i jej działanie wzmacniające w wulkanizatach maleje wraz ze wzrostem numeru.
W przypadku tworzyw sztucznych, gdzie sadza jest wykorzystywana jako czarny pigment, określa się np. jej siłę barwienia według normy ASTM D3265-19b "Standard Test Method for Carbon Black-Tint Strength".
Procesy produkcji sadzy technicznej wykorzystują surowce nieodnawialne, są energochłonne i mają znaczący wpływ na globalną emisję CO2. Jaka przyszłość czeka więc ten segment przemysłu w obliczu szeroko głoszonych obecnie koncepcji zrównoważonego rozwoju i budowania gospodarki o obiegu zamkniętym? Czy rozwiązaniem jest powrót do wytwarzania sadzy z biomasy, lub biogazu?
Aktualnie najlepszą receptą wydaje się być odzysk sadzy ze zużytych opon w procesie pirolizy. Firmy produkujące sadzę techniczną kierują swoją uwagę również na olej popirolityczny, który może być zastosowany do stworzenia nowych gatunków sadz technicznych, analogicznie do metody piecowej.
Opracowane i testowane obecnie rozwiązania nie pozostają bez wad. Nadal mamy do czynienia z procesami energochłonnymi. Surowa sadza popirolityczna to mieszanina sadzy, substancji mineralnych i koksu. Skład chemiczny oleju popirolitycznego może różnić się w zależności od parametrów technologicznych procesu. Dlatego uzyskiwane surowce popirolityczne wymagają dalszej obróbki i standaryzacji, aby mogły być zastosowane w wymagających wyrobach i nie wpływać negatywnie na bezpieczeństwo ich użytkowania. Nigdy nie będzie to proces zeroemisyjny, choć podobno wykorzystanie odzyskanej sadzy w produkcji nowych opon pozwoli zmniejszyć emisję dwutlenku węgla nawet o 85% w porównaniu z materiałami pierwotnymi. Jak na razie, mniej niż 1% sadzy technicznej pochodzi z tego źródła, ale szacuje się, że do 2030 r. będzie to już 10%. Skalowanie technologii do wymaganych poziomów wciąż jednak pozostaje wyzwaniem. W przeciwieństwie do modnych, populistycznych haseł, efektywne rozwiązania są bardziej złożone i wymagają znacznych nakładów finansowych.
Karol Niciński
