全球廢舊輪胎利用現(xiàn)狀及發(fā)展前景

1、數(shù)據(jù)庫瀏覽中國經(jīng)濟(jì)新聞庫中國資訊行提供正文顯示：在線詞典【行業(yè)分類】橡膠/廢舊物資【地區(qū)分類】全世界【時(shí)間分類】【文獻(xiàn)由處】中國化工報(bào)【標(biāo)題】全球廢舊輪胎利用現(xiàn)狀及發(fā)展前景（4109字）【副標(biāo)題】韓毅/曹海濤/王京剛/蓋國勝【正文】隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，交通運(yùn)輸事業(yè)日益發(fā)達(dá)，各類汽車的數(shù)量急劇增加。隨之而來的不僅是汽車尾氣污染問題必須致力解決，如何處理每年產(chǎn)生的大量廢舊輪胎業(yè)已成為人類面臨的又一大問題。大量的廢舊輪胎若任意堆放，不僅影響景觀，還會(huì)因積水而滋生蚊蟲和病菌，從而造成環(huán)境的嚴(yán)重污染。止匕外，大量堆放的舊輪胎，還是發(fā)生重大火災(zāi)的隱患。隨著清潔生產(chǎn)中對廢棄物-放置錯(cuò)誤的資源-定義的

2、重新認(rèn)識(shí)，廢舊橡膠作為可資源化的高分子材料，其再利用愈來愈為各國綠色環(huán)保及再資源化產(chǎn)業(yè)所重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國每年約產(chǎn)生2.5億-3.。億個(gè)廢舊輪胎，日本每年也達(dá)1億多個(gè)。我國每年也有50萬噸廢舊輪胎亟待處理。發(fā)達(dá)國家十分重視廢舊輪胎的回收和綜合利用問題，以求達(dá)到既避免污染，又可使資源再生的目的，因此發(fā)展中國家更有理由重視。國內(nèi)外情況介紹近50年，廢舊橡膠再利用方式已經(jīng)歷了兩個(gè)發(fā)展階段：通用型橡膠的再生橡膠生產(chǎn)階段；膠粉直接利用、膠粉表面改型階段。工業(yè)發(fā)達(dá)國家第一階段始于二戰(zhàn)后至1980年止。其原因主要為7。年代合成橡膠工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大帶來的價(jià)格比較，再生橡膠與充油丁苯橡膠的價(jià)格之比為30%-80

3、%。因此，70年代末歐洲主要工業(yè)國家均已進(jìn)入膠粉直接利用階段。我國是生膠消耗大國，又是生膠匱乏國家，每年進(jìn)口生膠占總消耗量的45%以上。輪胎再生膠與通用型合成橡膠之比僅為35%。因此近5年來通用橡膠類再生橡膠生產(chǎn)總量一直穩(wěn)定在3。余萬噸，其產(chǎn)量與美國1969年相近。近10年來雖在膠粉應(yīng)用研究方面進(jìn)行了大量的研究工作，但1998年工業(yè)化應(yīng)用量仍不足2萬噸。同美國199。年膠粉在廢舊橡膠再利用的生產(chǎn)比例59%比較，我國膠粉消耗量僅為5%,總體水平僅為發(fā)達(dá)國家70年代末水平。1 .國內(nèi)對廢輪胎的回收利用a.作為燃料以提供能源與大多數(shù)的煤比較，輪胎具有很高的熱值(29MJ/kg-37MJ/kg),因而

4、廢輪胎被認(rèn)為是一種有吸引力的潛在能源。已有報(bào)道廢輪胎用作水泥窯的燃料，其中的鋼絲簾線或鋼圈可以代替制造水泥所需的鐵礦石成分，從而降低原料的成本。最近報(bào)道了將煤與廢輪胎共液化的利用途徑。研究表明，在400C溫度、0-10MPa氫氣壓力下，將粉碎的煤與廢輪胎進(jìn)行共液化時(shí)，隨著輪胎的加入，煤的轉(zhuǎn)化率亦逐漸提高，轉(zhuǎn)化率提高的程度與廢輪胎與煤（質(zhì)量比）的比值以及氫氣的壓力有關(guān)，另外加入催化劑Fe2S3有利于轉(zhuǎn)化率的提高。b.作為原材料用于民用工程廢輪胎可直接用于碼頭作為船舶的緩沖器，用于構(gòu)筑人工礁或防護(hù)堤，或用作公路的防護(hù)欄或水土保護(hù)欄，也可用于制作地表保護(hù)膜、建筑用的消音隔板或地面排水系統(tǒng)等。將廢輪胎

5、切片、磨碎后，與其它配料一起混入瀝青或水泥中，可以制成鋪路材料。用這種含有廢輪胎碎粉制成的鋪路材料鋪設(shè)公路時(shí)，具有如下優(yōu)點(diǎn)（1）提高路面韌性、防滑性和堅(jiān)固性，從而提高行車安全性；（2）適當(dāng)減小路面厚度，節(jié)省鋪路材料；（3）可降低車輛行駛時(shí)的噪音；（4）碎冰效果較好，可提高雨天路面可見度。存在缺點(diǎn)為：鋪路材料成本較高、路面再利用價(jià)值低。另外，將廢輪胎粉碎與其它物質(zhì)混合亦可制成鋪路石或高彈防水材料。c.制成再生膠和其他橡膠制品廢輪胎可用于制造再生膠。在生產(chǎn)新輪胎時(shí)，可投入少量的再生膠作為原料。另外，將廢輪胎經(jīng)脫硫-再硫化亦可得到具有適當(dāng)物理性質(zhì)的材料。d.熱裂解后提取有價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品廢輪胎經(jīng)熱裂解

6、，可提取具有高熱值的燃料氣、富含芳煌的油以及炭黑等有價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品，這是廢輪胎回收利用的一種新途徑。在裂解反應(yīng)器中于80C-600C裂解處理廢輪胎，可生產(chǎn)液化石油氣和粗炭黑混合物。液化石油氣經(jīng)進(jìn)一步純化后即可使用；混合油經(jīng)酸堿中和-水洗-吸附-蒸播后，可制得各種石油制品（溶劑油、芳香油、柴油等）；粗炭黑經(jīng)粗粉碎-磁分離-二次研磨-磁分離-空氣分離等步驟后，可得各種顆粒度的炭黑，用以制成各種炭黑產(chǎn)品。2 .國外膠粉生產(chǎn)發(fā)展：a.制造方法：室溫粉碎：采用滾筒式和齒盤式常溫機(jī)械，滾筒速比為1:3.24,其膠粉為不規(guī)則的鋸齒狀，產(chǎn)量約占膠粉總量的63%;濕法粉碎：即強(qiáng)堿碎裂擠壓而后酸洗還原后水洗，帶濾

7、干燥法，占膠粉總量13%;冷凍粉碎：采用液氮深冷錘擊粉碎，用液氮將橡膠冷卻至-150C使其變脆，然后用低溫氮?dú)庋h(huán)系統(tǒng)的沖擊磨研磨成細(xì)粉，其膠粉粒子表面平滑，此工藝最大的特點(diǎn)是幾乎所有的纖維和鋼絲都可從橡膠中分離由來，產(chǎn)量高損失小，占膠粉總量24%;臭氧粉碎：使用超高濃度臭氧（空氣的一萬倍）將整胎置于裝置內(nèi)約一小時(shí)以后，在10kW機(jī)械裝置作用下使骨架與胎體分離，該裝置每噸耗電僅為60kWh（216mj）,較之滾筒法粉碎節(jié)能近85%。據(jù)報(bào)道該方法在1997年已具有年生產(chǎn)能力3000噸工業(yè)裝置。b.應(yīng)用：(1)一定粒徑膠粉直接利用于輪胎最早為1953年美國WidwestRubber,Rechaim

8、ingCo,表現(xiàn)由良好的公益性和經(jīng)濟(jì)性。而后在60年代，英國Dun1opC。開始工業(yè)化應(yīng)用。80年代從意大利引進(jìn)技術(shù)的輪胎配方中也使用膠粉，上述使用膠粉均為不改性420以m粒徑膠粉。8。年代后，荷蘭開發(fā)的由硫磺促進(jìn)劑橡膠共溶的改性膠粉進(jìn)入國際市場，具商品名為Surcrum。1996年進(jìn)入日本市場，并在橋石公司的NR、SBR并用輪胎配方中使用，據(jù)該公司介紹，摻入25%重量時(shí)，其強(qiáng)度僅降低18%。使用Surcrum產(chǎn)品能減少成品的費(fèi)用，縮短混煉時(shí)間，提高工藝性能，降低延壓收縮率，促進(jìn)膠料滲透率。德國大陸公司對應(yīng)用Surcrum的報(bào)道指由，使用該材料能顯著提高聚合物與填料的粘合力，但臨界應(yīng)用量應(yīng)低于

9、5%。美國生產(chǎn)的商品名為Tirecyc1e的膠粉是由液體橡膠對膠粉進(jìn)行處理而得。可用于翻胎用的胎面膠料，自行車胎或其他橡膠制品。德國Messer公司將冷凍和研磨工藝分開，將冷磨工藝與熱磨工藝這兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，用這種工藝制得的膠粒具有較高的附加值，適于滿足制造高質(zhì)量產(chǎn)品的嚴(yán)格要求。(2)塑料和聚氨酯改性：1993年由美國復(fù)合粒料(CP)公司由品的名為Vistemer的改性硫化膠粉，極易與聚氨酯膠料相容，由此所得的廉價(jià)復(fù)合材料，其性能與純聚氨酯接近。含有2%-6%羥基基團(tuán)的改性膠粉用于制造聚氨酯體育設(shè)施的覆蓋膠中，與不改性膠粉相比，能提高聚合物材料的硬度，強(qiáng)度和伸長率。用乙烯、丙烯酸共聚物

10、改性的輪胎膠粉，能提高聚乙烯(PE)的抗沖擊性能。當(dāng)在輪胎硫化膠粉中(4。份與60份)與線型低密度聚乙烯并用料中加入乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物，可大大提高膠粉與聚乙烯的相容性。(3)改性瀝青路面：使用未改性膠粉用“干法”工藝，即將膠粉置于熱瀝青中，每公里宜用一萬個(gè)廢舊輪胎(雙車道)，以薄層敷設(shè)橡膠瀝青路面比約厚一倍的純?yōu)r青路面更為耐久和價(jià)廉。采用橡膠瀝青路面可降低噪聲，提高道路的耐磨耐寒性，延長使用期限一倍，縮短剎車制動(dòng)距離。(4)建筑應(yīng)用：目前開發(fā)的以硫化膠粉作原料的新型建筑材料(Robirit)簡稱RB,有人預(yù)測這種材料的發(fā)展可能成為廢舊輪胎再利用的最有效的方法，該材料可用于橋面和

11、人行路面、隔音材料、公路分流路障。另外改性橡膠的其他材料也具有良好的用途，有待開發(fā)利用。3 .國內(nèi)膠粉生產(chǎn)現(xiàn)狀我國目前廢舊橡膠再利用方式仍以通用型橡膠為主，處于國際發(fā)展過程的第一階段，膠粉的開發(fā)利用及非通用型合成橡膠的再生仍處于伊始階段。199。年活化膠粉的應(yīng)用研究取得突破性進(jìn)展，1991年至1995年膠粉用量由300噸增長至20000噸，合成橡膠再生進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)，但高能耗和膠粉的微細(xì)化粉碎方法尚待解決。膠粉的粉碎：低溫粉碎裝置：國外粉碎裝置所用冷凍粉碎介質(zhì)為液氮(LN2),冷凍環(huán)境溫度為198C,可適用于輪胎粉碎，但介質(zhì)成本較高，經(jīng)濟(jì)效果差。國內(nèi)粉碎裝置采用渦輪制冷低溫粉碎，環(huán)境溫度可達(dá)-

12、130C-(150)C,但現(xiàn)有粉碎機(jī)尚待開發(fā)，以便使之適于連續(xù)工作；普通膠粉常溫粉碎：20目40目膠粉國內(nèi)可直接在滾筒粉碎上粉碎完成。廢舊輪胎造粒設(shè)備是今后廢舊輪胎再利用的關(guān)鍵，現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)備易磨損，需要提高使用壽命。精細(xì)粉碎機(jī)：國內(nèi)已開發(fā)由常溫精細(xì)粉碎機(jī)并已獲得較好的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，采用圓形磨盤，以循環(huán)水為冷卻介質(zhì)，進(jìn)料為2。目-40目膠粉,產(chǎn)品為以80目為主的精細(xì)橡膠粉，生產(chǎn)能力150kg/ho展望目前的回收情況主要是通過喚醒公眾的環(huán)境意識(shí)和完善立法來達(dá)到的。在大部分實(shí)例中再循環(huán)多是不經(jīng)濟(jì)的，如果沒有除了公眾壓力以外的其他刺激因素，在廢舊輪胎處理方面更大的進(jìn)步將不可能取得。但毫無疑問的是在不遠(yuǎn)的將來這種壓力就會(huì)存在，使得生產(chǎn)者的責(zé)任感增加，廢棄物的運(yùn)輸也會(huì)被嚴(yán)密地監(jiān)視甚至被禁止。全新的管理、經(jīng)濟(jì)機(jī)構(gòu)，包括法律的強(qiáng)制性措施，也會(huì)因此而產(chǎn)生。歐共體建立的工作組對于廢舊輪胎也提生了一個(gè)綜合性的禁止填埋的法令：(1)提高輪胎回收比率至65%;(2)提高輪胎平均使用壽命5%;(3)提高翻新輪胎比率至25%;(4)回收率達(dá)到100%。在荷蘭，一個(gè)有關(guān)廢舊輪胎禁止填埋的法令已經(jīng)被執(zhí)行。瑞典也規(guī)定1996年12月31日以后60%的廢舊輪胎禁止被填埋，1998年12月31日達(dá)到80%的廢舊輪胎禁止填埋。這清楚地表明公眾對橡膠再利用的愿望是強(qiáng)烈的。在我國，由于目前的發(fā)展水平與工藝的不成熟性，以及