【发展战略】全球废旧轮胎利用现状及发展前景

1、数据库浏览中国经济新闻库中国资讯行提供正文显示：在线词典行业分类】橡胶 / 废旧物资地区分类】全世界时间分类】20000606文献出处】中国化工报题】全球废旧轮胎利用现状及发展前景 （4109 字）副 标 题】韩毅 / 曹海涛 / 王京刚 / 盖国胜正 文】随着国民经济的持续快速发展，交通运输事业日益发达，各类汽车的数量急剧增加。随之而来的不仅是汽车尾气污染问题必须致力解决，如何处理每年产生的大量废旧轮胎业已成为人类面临的又一大问题。大量的废旧轮胎若任意堆放，不仅影响景观，还会因积水而滋生蚊虫和病 菌，从而造成环境的严重污染。此外，大量堆放的旧轮 胎，还是发生重大火灾的隐患。随着清洁生产中对废

2、弃物 -放置错误的资源 - 定义的重新认识，废旧橡胶作为可资源 化的高分子材料，其再利用愈来愈为各国绿色环保及再资 源化产业所重视。据统计，美国每年约产生2.5亿 -3.0亿个废旧 轮胎，日本每年也达1亿多个。我国每年也有50万吨废 旧轮胎亟待处理。发达国家十分重视废旧轮胎的回收和综合利用问题，以求达到既避免污染，又可使资源再生的目 的，因此发展中国家更有理由重视。国内外情况介绍近5 0年，废旧橡胶再利用方式已经历了两个发展阶 段：通用型橡胶的再生橡胶生产阶段；胶粉直接利 用、胶粉表面改型阶段。工业发达国家第一阶段始于二战 后至1 9 8 0年止。其原因主要为7 0年代合成橡胶工业 生产规模扩

3、大带来的价格比较，再生橡胶与充油丁苯橡胶 的价格之比为30% - 80%。因此，70年代末欧洲主 要工业国家均已进入胶粉直接利用阶段。我国是生胶消耗大国，又是生胶匮乏国家，每年进口生胶占总消耗量的45%以上。轮胎再生胶与通用型合成 橡胶之比仅为35%。因此近5年来通用橡胶类再生橡胶 生产总量一直稳定在30余万吨，其产量与美国1969年相近。近10年来虽在胶粉应用研究方面进行了大量的研究工作，但1998年工业化应用量仍不足2万吨。同 美国1990年胶粉在废旧橡胶再利用的生产比例59% 比较，我国胶粉消耗量仅为5%,总体水平仅为发达国家 70年代末水平。国内对废轮胎的回收利用a.作为燃料以提供能源

4、与大多数的煤比较，轮胎具有很高的热值(2 9MJ /kg - 3 7MJ/kg),因而废轮胎被认为是一种有 吸引力的潜在能源。已有报道废轮胎用作水泥窑的燃料， 其中的钢丝帘线或钢圈可以代替制造水泥所需的铁矿石成分，从而降低原料的成本。最近报道了将煤与废轮胎共液化的利用途径。研究表明，在4 0 0 C温度、0- lOMPa氢气压力下，将粉碎的煤与废轮胎进行共液化时，随着轮胎的加入，煤的转 化率亦逐渐提高，转化率提高的程度与废轮胎与煤(质量 比)的比值以及氢气的压力有关，另外加入催化剂Fe S 3有利于转化率的提高。b.作为原材料用于民用工程废轮胎可直接用于码头作为船舶的缓冲器，用于构筑 人工礁或

5、防护堤，或用作公路的防护栏或水土保护栏，也 可用于制作地表保护膜、建筑用的消音隔板或地面排水系统等。将废轮胎切片、磨碎后，与其它配料一起混入沥青或水泥中，可以制成铺路材料。用这种含有废轮胎碎粉制成 的铺路材料铺设公路时，具有如下优点（1）提高路面韧 性、防滑性和坚固性，从而提高行车安全性；（2）适当 减小路面厚度，节省铺路材料；（3）可降低车辆行驶时 的噪音；（4）碎冰效果较好，可提高雨天路面可见度。 存在缺点为:铺路材料成本较高、路面再利用价值低。另外，将废轮胎粉碎与其它物质混合亦可制成铺路石或高弹防水材料。C.制成再生胶和其他橡胶制品废轮胎可用于制造再生胶。在生产新轮胎时，可投入 少量的再

6、生胶作为原料。另外，将废轮胎经脱硫 - 再硫化 亦可得到具有适当物理性质的材料。d.热裂解后提取有价值的化学产品废轮胎经热裂解，可提取具有高热值的燃料气、富含芳烃的油以及炭黑等有价值的化学产品，利用的一种新途径。在裂解反应器中于8 0C - 600C裂解处理废轮这是废轮胎回收液化石油气经进胎，可生产液化石油气和粗炭黑混合物。 一步纯化后即可使用；混合油经酸碱中和 - 水洗 - 吸附 - 蒸馏后，可制得各种石油制品（溶剂油、芳香油、柴油 等）；粗炭黑经粗粉碎 - 磁分离 - 二次研磨 - 磁分离 - 空 气分离等步骤后，可得各种颗粒度的炭黑，用以制成各种 炭黑产品。2 .国外胶粉生产发展:a .

7、制造方法：室温粉碎：采用滚筒式和齿盘式常温机械，滚筒速比为1:3.24,其胶粉为不规则的锯 齿状，产量约占胶粉总量的6 3%;湿法粉碎：即强碱 碎裂挤压而后酸洗还原后水洗，带滤干燥法，占胶粉总量 13%;冷冻粉碎：采用液氮深冷锤击粉碎，用液氮将 橡胶冷却至-1 5 0 C使其变脆，然后用低温氮气循环系 统的冲击磨研磨成细粉，其胶粉粒子表面平滑，此工艺最 大的特点是几乎所有的纤维和钢丝都可从橡胶中分离出 来，产量高损失小，占胶粉总量2 4%;臭氧粉碎：使 用超高浓度臭氧(空气的一万倍)将整胎置于装置内约一 小时以后，在1 0 kW机械装置作用下使骨架与胎体分 离，该装置每吨耗电仅为6 0 kWh

8、 (2 16mj),较 之滚筒法粉碎节能近8 5 %o据报道该方法在1 9 9 7年 已具有年生产能力3 0 0 0吨工业装置。1 ) 一定粒径胶粉直接利用于轮胎最早为19 5 3年美国W i d w e s t Rubber, R e c h a i m i n g C o ,表现出良好的公益性和经济性。而后在6 0年代，英国D U n 1 0 PC 0开始工业化应用。8 0年代从意大利引进技术的轮胎配方中也使用胶粉，上述使 用胶粉均为不改性4 2 0um粒径胶粉U r C r U m O 1 98 0年代后，荷兰开发的由硫磺促进剂橡胶共溶的改 性胶粉进入国际市场，其商品名为S9 6年进入日

9、本市场，并在桥石公司的NR、S B R并用轮胎配方中使用，据该公司介绍，掺入2 5%重量时，其强度仅降低18%。使用Surcrum产品能减少成品 的费用，缩短混炼时间，提高工艺性能，降低延压收缩 率，促进胶料渗透率。德国大陆公司对应用Surcrum的报道指出，使用该材料能显著提高聚合物与填料的粘 合力，但临界应用量应低于5%。美国生产的商品名为Tirecycle的胶粉是由 液体橡胶对胶粉进行处理而得。可用于翻胎用的胎面胶 料，自行车胎或其他橡胶制品。德国Messer公司将冷冻和研磨工艺分开，将冷磨工艺与热磨工艺这两种工艺的优点结合起来，用这种工 艺制得的胶粒具有较高的附加值，适于满足制造高质量

10、产 品的严格要求。1993年由美国复合粒S temer的改性硫化（2）塑料和聚氨酯改性： 料（CP）公司出品的名为Vi由此所得的廉价复合材胶粉，极易与聚氨酯胶料相容，料，其性能与纯聚氨酯接近。含有2%- 6%羟基基团的改性胶粉用于制造聚氨酯体育设施的覆盖胶中，与不改性 胶粉相比，能提高聚合物材料的硬度，强度和伸长率。用 乙烯、丙烯酸共聚物改性的轮胎胶粉，能提高聚乙烯（P(4 0份与6 0E）的抗冲击性能。当在轮胎硫化胶粉中份）与线型低密度聚乙烯并用料中加入乙烯与甲基丙烯酸 缩水甘油酯的共聚物，可大大提高胶粉与聚乙烯的相容 性。（3）改性沥青路面：使用未改性胶粉用“干法 ”工艺，即将胶粉置于热沥

11、青中，每公里宜用一万个废旧轮胎（双 车道），以薄层敷设橡胶沥青路面比约厚一倍的纯沥青路 面更为耐久和价廉。采用橡胶沥青路面可降低噪声，提高 道路的耐磨耐寒性，延长使用期限一倍，缩短刹车制动距离。（4）建筑应用：目前开发的以硫化胶粉作原料的新 型建筑材料（Robirit）简称RB,有人预测这种 材料的发展可能成为废旧轮胎再利用的最有效的方法，该 材料可用于桥面和人行路面、隔音材料、公路分流路障。另外改性橡胶的其他材料也具有良好的用途，有待开发利用。3.国内胶粉生产现状我国目前废旧橡胶再利用方式仍以通用型橡胶为主， 处于国际发展过程的第一阶段，胶粉的开发利用及非通用 型合成橡胶的再生仍处于伊始阶段

12、。1990年活化胶粉 的应用研究取得突破性进展，19 9 1年至1 9 9 5年胶 粉用量由3 0 0吨增长至2 0 0 0 0吨，合成橡胶再生进 入工业化生产，但高能耗和胶粉的微细化粉碎方法尚待解 决。胶粉的粉碎：低温粉碎装置：国外粉碎装置所用冷冻粉碎介质为液氮（LN 2），冷冻环境温度为19 8C,可适用于轮胎粉碎，但介质成本较高，经济效果 差。国内粉碎装置采用涡轮制冷低温粉碎，环境温度可达 13 0C - (150)C，但现有粉碎机尚待开发， 以便使之适于连续工作；普通胶粉常温粉碎：20目 40目胶粉国内可直接在滚筒粉碎上粉碎完成。废旧轮胎造粒设备是今后废旧轮胎再利用的关键，现有的机械设

13、备 易磨损，需要提高使用寿命。精细粉碎机：国内已开发 出常温精细粉碎机并已获得较好的生产数据，采用圆形磨 盘，以循环水为冷却介质，进料为20目 - 40目胶粉， 产品为以8 0目为主的精细橡胶粉，生产能力15 0kg /h。展望目前的回收情况主要是通过唤醒公众的环境意识和完善立法来达到的。在大部分实例中再循环多是不经济的，如果没有除了公众压力以外的其他刺激因素，在废旧轮胎处理方面更大的进步将不可能取得。但毫无疑问的是在不 远的将来这种压力就会存在，使得生产者的责任感增加，废弃物的运输也会被严密地监视甚至被禁止。全新的管理、经济机构，包括法律的强制性措施，也会因此而产 生。欧共体建立的工作组对于废旧轮胎也提出了一个综合 性的禁止填埋的法令：(1) 提高轮胎回收比率至6 5%;(2) 提高轮胎平均使用寿命5%;(3) 提高翻新轮胎比率至2 5%;(4) 回收率达到10 0%。在荷兰，一个有关废旧轮胎禁止填埋的法令已经被执行。瑞典也规定1996年12月3 1日以后6 0%的废旧轮胎禁止被填埋，1 9 9 8年12月3 1日达到8 0%的废旧轮胎禁止填埋。这清楚地表明公众对橡胶再利用的 愿望是强烈的。在我国，由于目前的发展水平与工艺的不成熟性，以