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廢舊輪胎的再循環(huán)利用我國是一個(gè)橡膠應(yīng)用大國,據(jù)1996年統(tǒng)計(jì),我國新汽車輪胎年擁有量近億條,再加上自行車、人力車胎每年報(bào)廢的輪胎在1.5億條左右〔1〕。如此龐大的廢輪胎量若處理不當(dāng),勢必會給我們的生存環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害“黑色污染”。另外,我國又是一個(gè)橡膠資源短缺的國家,幾乎每年橡膠消耗量的45%左右需要進(jìn)口〔2〕。所以,處理好廢舊橡膠輪胎,充分利用再生資源,對解決自然資源的短缺、減少環(huán)境污染是非常重要的。 目前,我國廢舊橡膠輪胎的利用方式主要分為三大類:(1)直接利用。即將廢舊輪胎經(jīng)過修補(bǔ)或翻新制成再生輪胎重新使用,或用于加工鞋底、墊片、施工用膠桶等。(2)制造再生膠。我國是世界上再生膠的生產(chǎn)大國,全國目前有上千家再生膠企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)行,年產(chǎn)量約30萬t以上,居世界首位。(3)制造膠粉。我國膠粉生產(chǎn)廠家大約有40多家,年產(chǎn)量約5萬t〔2〕,膠粉生產(chǎn)和應(yīng)用的總體水平與發(fā)達(dá)國家比尚有一定差距。 2廢舊輪胎的利用方法 2.1輪胎的翻新 為延長輪臺的使用壽命,充分利用資源,將已磨損的、不能使用的舊輪胎,在可能的范圍內(nèi)進(jìn)行翻修,使其變?yōu)槟苤匦率褂玫妮喬。舊輪胎經(jīng)過一次翻新后,壽命一般為新胎壽命的60%~90%,平均行駛里程可達(dá)新胎的75%~100%,而翻新所耗原材料僅占新胎的15%~30%,價(jià)格僅為新胎的25%~50%〔3〕?梢哉J(rèn)為舊胎翻新是一種最直接、簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的廢舊輪胎利用方法,翻胎是我國廢橡膠輪胎的利用大戶。 雖然通過翻新會延長橡膠制品的使用壽命,但翻新的次數(shù)也是有限的,這些橡膠制品最終還是會成為廢棄物。 2.2制造再生膠 我國再生膠生產(chǎn),20世紀(jì)50~60年代生產(chǎn)工藝以水油法為主,到70年代建設(shè)了19家水油法再生膠廠。80年代推廣動態(tài)脫硫法代替水油法,全國約裝配了300多臺動態(tài)脫硫罐,較好地解決了廢水污染問題〔2〕。 制得的再生膠可直接以適當(dāng)配方加以硫化制成多種橡膠制品,而再生膠用量最大的是摻混于生膠中,部分取代生膠以降低成本、改善膠料的加工性能。再生膠也可與熱塑性樹脂例如PE、PP、PS、PVC等共混并用,還可以改性熱塑性樹脂并用模壓法制備各種發(fā)泡制品。此外,再生膠還可與廢舊熱塑性塑料回收品共混,制備成本低廉、綜合性能良好的全回收再生品。 目前,發(fā)達(dá)國家的廢橡膠利用已從再生膠轉(zhuǎn)向制造膠粉和開辟其他應(yīng)用領(lǐng)域。例如英國已全面停止再生膠的生產(chǎn),日本1991~1999年再生膠年產(chǎn)量由4萬t減至2萬t〔4〕。這主要是由于以下幾個(gè)原因:(1)隨著子午輪胎的出現(xiàn),再生膠摻用比例大幅度下降;(2)合成橡膠,尤其是充油丁苯橡膠以低價(jià)優(yōu)勢奪去了大部分再生膠市場;(3)再生膠生產(chǎn)能耗大、生產(chǎn)效率低、污染環(huán)境(廢水和廢氣)、生產(chǎn)工藝流程長等缺點(diǎn)。而對于我們這個(gè)生膠資源缺乏且勞動力成本不高的發(fā)展中國家,目前生產(chǎn)再生膠仍然是利用廢橡膠的主要手段。但由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的制約,我國許多再生膠企業(yè)的廢橡膠脫硫再生處理過程均存在不同程度的低濃度有機(jī)廢氣(含硫)的大氣污染,目前國內(nèi)尚無經(jīng)濟(jì)有效的治理措施。隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng)、環(huán)保法規(guī)的進(jìn)一步完善,j再生膠生產(chǎn)將逐漸減少,最后被膠粉所替代。 2.3制造膠粉 回收廢舊輪胎制造膠kkkk,m,,nm,nm,粉,其關(guān)鍵性難題:一是橡膠的粉碎,二是帶鋼絲子午胎的處理。我國膠粉生產(chǎn)起步較晚,始于20世紀(jì)80年代后期,90年代從歐美一些國家引進(jìn)十幾條生產(chǎn)線,大多采用常溫法生產(chǎn)膠粉。在常溫下粉碎舊輪胎時(shí),由于機(jī)械摩擦產(chǎn)生熱,制成的膠粉粒徑較粗(0.3~1.4mm),只能生產(chǎn)粗膠粉和細(xì)膠粉,不能滿足使用要求。美國人率先發(fā)明了液氮冷凍法,在- 60℃~-70℃低溫下,廢舊輪胎的橡膠脆化,易于粉碎,可生產(chǎn)微細(xì)膠粉(粒徑可達(dá) 0.075~0.3mm)。我國于1999年由珠海經(jīng)濟(jì)特區(qū)精業(yè)機(jī)電技術(shù)研究所和青島綠葉橡膠有限公司研制成功液氮冷凍法生產(chǎn)膠粉〔2〕。但此法的缺點(diǎn)是液氮消耗量大,成本高。最近我國又開發(fā)出目前世界上**的常溫膠粉生產(chǎn)技術(shù),可將4mm以下廢膠塊一次性粉碎粒度可達(dá)80目以上。這些技術(shù)解決了斜膠胎的粉碎問題,對子午胎的處理還不太奏效。大連三寰環(huán)保設(shè)備有限公司開發(fā)的廢子午輪胎制粉設(shè)備是第一個(gè)用物理法處理廢子午胎的技術(shù)設(shè)備,處于世界領(lǐng)先水平,生產(chǎn)出10~15目的膠粉,可作建筑防水材料、塑膠跑道、再生輪胎原料等。 膠粉的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面: (1)直接加工成型 粉碎后的膠粉表面存在一定量的不飽和鍵,加入硫磺、促進(jìn)劑后可直接進(jìn)行硫化模壓成型,也可采用過氧化物或硫磺促進(jìn)劑與過氧化物并用的體系,此法工藝簡單、成本低,但只能生產(chǎn)機(jī)器墊、路基墊、緩沖墊等各類墊片及擋泥板、吸音材料等對力學(xué)性能要求不高的低檔產(chǎn)品。蘇州工業(yè)廢水處置 (2)與生膠摻用 廢膠粉與生膠粉摻用可制備多種橡膠制品,特別是活化的精細(xì)膠粉(粒徑:0.075mm~0.3mm),可摻用于胎面膠中。 (3)在建筑材料中應(yīng)用 ①道路鋪設(shè)材料 由膠粉改性瀝青鋪設(shè)的路面厚度為一般瀝青路面的40%,約3cm左右,路面有彈性,可減少噪聲。從我國已鋪設(shè)的路面的使用情況看,膠粉瀝青與少量骨材料粘結(jié)力強(qiáng),路面耐磨,抗水剝離性大為提高,降低了路面的維護(hù)費(fèi)用,同時(shí)車輛的剎車距離縮短了25%,提高了行駛安全性,而且造價(jià)降低了25%左右〔3〕。用膠粉瀝青鋪設(shè)路面可消耗大重的廢橡膠,這是廢橡膠回收再利用的一個(gè)重要出路。 ②制備防水膠 將膠粉、煤焦油、廢聚氯乙烯、廢機(jī)油在一定溫度下攪拌可得高彈性橡膠狀固體防水膠,可用于各種建筑防水、防潮、漏滲水維修等。 ③制備防水涂料 將廢膠粉、瀝青、高效乳化劑、軟水在一定條件下攪拌乳化,可制成水乳型防水涂料,除用作屋面、地面防水涂層外,還可用于管道防腐。 3建議 (1)為充分利用資源和保護(hù)環(huán)境,今后我國廢輪胎的回收利用應(yīng)減少再生膠的生產(chǎn),擴(kuò)大膠粉的產(chǎn)量。隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,汽車的產(chǎn)量和擁有量很快將上一個(gè)新臺階,輪胎的廢棄量將逐年增加,這將挑戰(zhàn)我國傳統(tǒng)的以輪胎的翻新、生產(chǎn)再生膠為主的廢舊輪胎處置方式,必須盡快發(fā)展膠粉生產(chǎn)。 (2)增加投入、加大開發(fā)力度,努力達(dá)到發(fā)達(dá)國家水平。輪胎的翻新、再生膠、膠粉都不是終極處置方式,這些制品經(jīng)長時(shí)間使用后仍是需處理的廢橡膠制品。目前發(fā)達(dá)國家回收廢橡膠燃燒熱占有較大比例,在日本熱利用占廢輪胎產(chǎn)生量的59%,美國廢橡膠制能占廢膠利用的70%。另外,利用熱解廢輪胎回收燃料氣、衍生油、碳黑等技術(shù)已受到美國、日本、歐洲等國家和地區(qū)的高度重視,國外的這些做法值得我們借鑒。 (3)政府應(yīng)加大對廢物回收再利用的有關(guān)環(huán)保企業(yè)在政策上的扶持力度,這樣才能有利于這些環(huán)保企業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)環(huán)境質(zhì)量的改善并充分利用資源。 (4)盡快制訂或完善廢物回收的法規(guī)政策,促進(jìn)我國廢舊橡膠的回收利用。目前許多的發(fā)達(dá)國家都有這方面的法規(guī),例如美國的“資源保護(hù)和回收法案”,芬蘭法律規(guī)定輪胎廠商有回收舊輪胎的義務(wù)。 |