全球废旧轮胎利用现状及发展前景
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【行业分类】橡胶/废旧物资
【地区分类】全世界
【时刻分类】20000606
【文献出处】中国化工报
【标 题】全球废旧轮胎利用现状及进展前景(4109字)
【副 标 题】韩毅/曹海涛/王京刚/盖国胜
【正 文】
随着国民经济的连续快速进展，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咨询题必须致力解决，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咨询题。大量的废旧轮胎若任意堆放，不仅阻碍景观，还会因积水而滋生蚊虫和病菌，从而造成环境的严峻污染。此外，大量堆放的旧轮胎，依旧发生重大火灾的隐患。随着清洁生产中对废弃物--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咨询题，以求达到既幸免污染，又可使资源再生的目的，因此进展中国家更有理由重视。
国内外情形介绍
近５０年，废旧橡胶再利用方式差不多历了两个进展时期：①通用型橡胶的再生橡胶生产时期；②胶粉直截了当利用、胶粉表面改型时期。工业发达国家第一时期始于二战后至１９８０年止。其缘故要紧为７０年代合成橡胶工业生产规模扩大带来的价格比较，再生橡胶与充油丁苯橡胶的价格之比为３０％--８０％。因此，７０年代末欧洲要紧工业国家均已进入胶粉直截了当利用时期。
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固在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。
１．国内对废轮胎的回收利用 ａ．作为燃料以提供能源
与大多数的煤比较，轮胎具有专门高的热值（２９ＭＪ／ｋｇ--３７ＭＪ／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能够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４００℃温度、０--１０ＭＰａ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，煤的转化率亦逐步提升，转化率提升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Ｆｅ2Ｓ3有利于转化率的提升。
ｂ．作为原材料用于民用工程
废轮胎可直截了当用于码头作为船舶的缓冲器，用于构筑人工礁或防护堤，或用作公路的防护栏或水土爱护栏，也可用于制作地表爱护膜、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，能够制成铺路材料。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）提升路面韧性、防滑性和牢固性，从而提升行车安全性；（２）适当减小路面厚度，节约铺路材料；（３）可降低车辆行驶时的噪音；（４）碎冰成效较好，可提升雨天路面可见度。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，这是废轮胎回收利用的一种新途径。
在裂解反应器中于８０℃--６００℃裂解处理废轮胎，可生产液化石油气和粗炭黑混合物。液化石油气经进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．国外胶粉生产进展：
ａ．制造方法：①室温粉碎：采纳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６３％；②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％；③冷冻粉碎：采纳液氮深冷锤击粉碎，用液氮将
橡胶冷却至－１５０℃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，产量高缺失小，占胶粉总量２４％；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１０ｋＷ机械装置作用下使骨架与胎体分离，该装置每吨耗电仅为６０ｋＷｈ（２１６ｍｊ），较之滚筒法粉碎节能近８５％。据报道该方法在１９９７年已具有年生产能力３０００吨工业装置。
ｂ．应用：
（１）一定粒径胶粉直截了当利用于轮胎最早为１９５３年美国Ｗｉｄｗｅｓｔ Ｒｕｂｂｅｒ，Ｒｅｃｈａｉｍｉｎｇ Ｃｏ，表现出良好的公益性和经济性。而后在６０年代，英国Ｄｕｎｌｏｐ Ｃｏ开始工业化应用。８０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４２０μｍ粒径胶粉。
８０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Ｓｕｒｃｒｕｍ。１９９６年进入日本市场，并在桥石公司的ＮＲ、ＳＢＲ并用轮胎配方中使用，据该公司介绍，掺入２５％重量时，其强度仅降低１８％。使用Ｓｕｒｃｒｕｍ产品能减少成品的费用，缩短混炼时刻，提升工艺性能，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，使用该材料能明显提升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产品的严格要求。
（２）塑料和聚氨酯改性：１９９３年由美国复合粒料（ＣＰ）公司出品的名为Ｖｉｓｔｅｍｅｒ的改性硫化胶粉，极易与聚氨酯胶料相容，由此所得的廉价复合材料，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，能提升聚合物材料的硬度，强度和伸长率。用乙烯、丙烯酸共聚物改性的轮胎胶粉，能提升聚乙烯（ＰＥ）的抗冲击性能。当在轮胎硫化胶粉中（４０份与６０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，可大大提升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，立即胶粉置于热沥青中，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。采纳橡胶沥青路面可降低噪声，提升道路的耐磨耐寒性，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，有人推测这种材料的进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，处于国际进展过程的第一时期，胶粉的开发利用及非通用型合成橡胶的再生仍处于伊始时期。１９９０年活化胶粉的应用研究取得突破性进展，１９９１年至１９９５年胶粉用量由３００吨增长至２００００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。
展望
目前的回收情形要紧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。但毫无疑咨询的是在不远的今后这种压力就会存在，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。全新的治理、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关于废旧轮胎也提出了一个综合性的禁止填埋的法令：
（１）提升轮胎回收比率至６５％； （２）提升轮胎平均使用寿命５％； （３）提升翻新轮胎比率至２５％； （４）回收率达到１００％。
在荷兰，一个有关废旧轮胎禁止填埋的法令差不多被执行。瑞典也规定１９９６年１２月３１日以后６０％的废旧轮胎禁止被填埋，１９９８年１２月３１日达到８０％的废旧轮胎禁止填埋。这清晰地表明公众对橡胶再利用的愿望是强烈的。
在我国，由于目前的进展水平与工艺的不成熟性，以及公众意识尚未觉醒与我国法律的不健全等一系列的缘故，我国的废旧橡胶的综合利用还处于起步时期。因此就要求我们在引导全民意识的同时，加大废弃物的回收治理，加大立法，提升废弃物利用手段。因此作为工程技术人员，努力研究开发，吸取外国先进体会，才能真正使得废弃物--放置错误的资源--得到良好的利用，使其变废为宝。
综上所述，废旧轮胎的处置已是摆在我们面前的亟待解决的咨询题，废旧轮胎的回收利用具有广泛的前景。
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全球废旧轮胎利用现状及发展前景
