輪胎循環(huán)利用裝備亟需提升
按規(guī)劃，2010年我國汽車產(chǎn)量將達(dá)1000萬輛，保有量為6200萬，相應(yīng)的輪胎產(chǎn)量為5億條，其中鋼絲胎體的載重子午胎（可多次翻新的）就有 4800多萬條。屆時(shí)，我國的翻胎規(guī)劃產(chǎn)量僅為1500萬條（現(xiàn)產(chǎn)量為1000萬條/年，翻新率嚴(yán)重不足），翻胎發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上新胎，主要受翻胎機(jī)械的制約。
現(xiàn)實(shí)與差距
我國的翻胎產(chǎn)量，從2002年才開始增長并提速，年增產(chǎn)能200萬條，同期，新胎產(chǎn)量還減去出口年增2000萬條，相差10倍之多。為什么？國產(chǎn)胎體可翻性差，翻胎胎源不足，產(chǎn)能僅用到15%，每年可翻胎體增加還不足100萬條。時(shí)至今日，國內(nèi)還沒有一家輪胎廠，敢于像米其林那樣，公開承諾最少翻新3次。故翻胎上水平首先應(yīng)從新胎抓起，也就是從源頭做起。
近年來，由于冷翻法（預(yù)硫化胎面）與熱翻法（模壓硫化）相比，工藝裝備簡單價(jià)廉，且翻胎里程高于后者，大大吸引了國內(nèi)外的個(gè)體投資者（包括已致富了的農(nóng)民），紛雜無序的新建了諸多（上不了規(guī)模）翻胎廠，估計(jì)能有上千家，僅2005年就增加生產(chǎn)線不下200條。2006年超過250條，多數(shù)不帶胎面生產(chǎn)。其中，國產(chǎn)化設(shè)備已占一半多，所需的預(yù)硫化胎面，2005年進(jìn)口2200T，不包括外商在大陸生產(chǎn)的5000T，國產(chǎn)的大約8000T。國內(nèi)的翻胎機(jī)械，不管是進(jìn)口還是國產(chǎn)，均是上世紀(jì)八十年代末、九十年代初的水平，不僅生產(chǎn)效率低，技術(shù)水平不高，且人工控制，質(zhì)量無法保障，尤其是檢測(cè)手段，幾乎等于零。如磨胎機(jī)，即便是現(xiàn)進(jìn)口的電子仿行磨胎機(jī)，也無精確仿形和到位控制，致使對(duì)變了形的胎體靠磨削也無法矯正。況且，一旦磨到鋼絲（破壞表面鍍銅層），即造成后續(xù)無法粘接修補(bǔ)。再如，修補(bǔ)與成型機(jī)，包括上中墊膠和貼胎面，仍已手工為主。國外已上多年的自動(dòng)擠出熱貼，至今無一引進(jìn)，更何談消化吸收？再說胎面，國內(nèi)只有矩形條狀一種，且也只是單膠。其擠出成型，也簡單地照搬斜交胎面生產(chǎn)。尤其是熱板模壓硫化，仿照新胎硫化體系，壓力偏低，溫度欠佳。最成問題的是胎面膠混煉，至今仍然沿用翻斗式捏煉機(jī)，對(duì)全鋼子午胎來說，混煉膠硬度不達(dá)標(biāo)，白碳黑及不溶性硫磺很少用到，碳黑及配合劑都分散不均勻，更缺乏質(zhì)量檢測(cè)與控制體系。難怪進(jìn)口班達(dá)克的胎面賣28元/公斤，國產(chǎn)的才17元/公斤，差距就在技術(shù)與裝備。
當(dāng)前，一哄而上的預(yù)硫化翻胎，其生產(chǎn)裝備主要分胎體打磨、修補(bǔ)成型與硫化3大塊。若不包括胎面生產(chǎn)，其進(jìn)口價(jià)格200萬元左右一套，國產(chǎn)價(jià)格才約50萬元。期間，最大的弊端，是沒有翻前與翻后的檢測(cè)手段，若如此繼續(xù)放任發(fā)展，用不了多久，好不容易被用戶認(rèn)可的翻新胎，必然被重新打入冷宮，又會(huì)回到從前，頻繁補(bǔ)胎，沒人敢用。如此下去，翻胎業(yè)必死無疑。為此，建議對(duì)翻新胎也進(jìn)行強(qiáng)制性3C認(rèn)證。歐盟新出臺(tái)的翻胎標(biāo)準(zhǔn)其質(zhì)量指標(biāo)與新胎相同或相近。起碼應(yīng)該要求任何大小翻胎廠，都必須進(jìn)行翻后充壓檢測(cè)，以便消除炸胎隱患。檢測(cè)壓力不達(dá)標(biāo)者不能出廠。至于翻前檢測(cè)，上與不上，可由己自便。充壓檢測(cè)是不計(jì)過程，只看結(jié)果。翻前隱患漏檢，翻后只能報(bào)廢。損失當(dāng)然自負(fù)，故翻新胎充壓檢測(cè)，必須如壓力容器打壓試驗(yàn)一樣，一票否決權(quán)。
遺憾的是：翻胎充壓檢驗(yàn)機(jī)，至今國內(nèi)無人生產(chǎn)，進(jìn)口價(jià)格昂貴，沒有幾家擁有。其實(shí)，消化吸收并不難，創(chuàng)新設(shè)計(jì)也能干，能者一看便會(huì)，只差隔行隔山，沒人介入而已。若把新胎動(dòng)平衡機(jī)的沖壓范圍增大，加上壓力顯示與記錄系統(tǒng)，還可一機(jī)兩用，既測(cè)壓又測(cè)動(dòng)平衡。要抓市場(chǎng)先機(jī)，這才是機(jī)不可失。全國近千家翻胎廠，充壓檢測(cè)一旦被列為市場(chǎng)準(zhǔn)入條件，淘汰一半廠家也有500臺(tái)市場(chǎng)份額。那么，利潤過億絕對(duì)沒問題。今年7月1日開始?xì)W盟對(duì)其進(jìn)口的產(chǎn)品，限制鋁、汞、鎘、六價(jià)鉻超標(biāo)，美國及時(shí)供應(yīng)橡膠制品重金屬檢測(cè)儀，50萬元一臺(tái)，僅江浙地區(qū)就銷售幾百臺(tái)。若翻新胎出口歐洲，亦需檢測(cè)的。此外，為確保翻胎持續(xù)發(fā)展，筆者還建議：按全國布局，就近建立幾個(gè)胎面生產(chǎn)廠，用上專用密煉機(jī)（包括上下輔機(jī)），如益陽橡機(jī)的90E或160E，再加上混連膠質(zhì)量檢測(cè)控制系統(tǒng)，并按所翻胎型專配混連膠，配上胎面專用擠出生產(chǎn)線，可按胎型設(shè)計(jì)機(jī)頭口型，可單膠也可復(fù)合，可擠胎冠也可連帶胎肩。配置兩面同時(shí)操作的天平式專用平板（取代受力不平衡的鄂式平板），并可提溫提壓，按不同配方，尋求硫化最佳。預(yù)硫化翻胎，好壞關(guān)鍵在胎面。不要追求小而全，創(chuàng)品牌，上規(guī)模，可辦連鎖店。美國班達(dá)克的經(jīng)驗(yàn)，可以借鑒。
研發(fā)與進(jìn)展
◆ 再生機(jī)械
我國年耗生膠480多萬噸，2005年廢膠再生167萬噸，均屬全球之冠。但再生機(jī)械，進(jìn)步緩慢，F(xiàn)廣泛應(yīng)用的脫硫裝備，還是上世紀(jì)80年代，消化吸收德國的動(dòng)態(tài)脫硫罐，它也不過是傳統(tǒng)油法脫硫技術(shù)的改進(jìn)，主要是減少油法水氣污染。脫硫原理不變。目前國內(nèi)已有十多家生產(chǎn)動(dòng)態(tài)脫硫罐，其結(jié)構(gòu)大同小異，加熱方式有蒸汽、導(dǎo)熱油和遠(yuǎn)紅外。為了追求單機(jī)產(chǎn)量，罐體越做越大（2.5～7立方米），因長時(shí)間高溫脫硫，必然造成熱氧老化，加之，高聚物部分裂解，及大分子斷鏈，致使再生膠強(qiáng)力嚴(yán)重下降。故目前的再生方法，不僅能耗高，質(zhì)量低，經(jīng)濟(jì)上“劃不來”，故國外很少發(fā)展。等于生產(chǎn)越多，越浪費(fèi)資源（強(qiáng)力不抵新膠之半）。
近二年，國內(nèi)開始用機(jī)械力化學(xué)方法生產(chǎn)再生膠，效果很好。再生膠強(qiáng)力最高可達(dá)17～18Mpa（已接近新膠），其他性能也基本達(dá)標(biāo)。三明環(huán)科和宿遷強(qiáng)維用高溫、高壓、短時(shí)間脫硫新工藝、生產(chǎn)的高品質(zhì)再生膠剛剛通過技術(shù)鑒定，強(qiáng)力均比原再生膠提高1倍。很值得推廣。其中生產(chǎn)丁基膠的螺桿擠出法（南通已鑒定），密煉開煉法（宿遷已鑒定），說明其新技術(shù)已成熟，且生產(chǎn)裝備已由內(nèi)蒙和丹東小批量生產(chǎn)，用于丁基再生。螺桿剪切的瞬間生熱溫度最高可達(dá)320℃，壓力可達(dá)110Mpa，螺桿直徑120～150，L/D=25～30。密煉剪切生熱脫硫溫度可達(dá)210℃以上，壓力高于 1.8Mpa，轉(zhuǎn)子提速，去掉水冷？繌(qiáng)剪切自然升溫，不用軟化劑與再生劑，10分鐘左右完成再生，（動(dòng)態(tài)脫硫罐2.5小時(shí)，宿遷的新再生法，溫度 240℃，壓力2.5Mpa，時(shí)間1小時(shí)）。用密煉法脫硫的外胎膠再生，也正在研究試驗(yàn)當(dāng)中。現(xiàn)已在無錫萬豐試投產(chǎn)。
近日四川和宿遷，分別中試快速脫硫新工藝，靠高速攪拌并摩擦生熱脫硫（200℃左右）生產(chǎn)高強(qiáng)力再生膠，據(jù)說強(qiáng)力可達(dá)15～16Mpa甚至更高。此法的關(guān)鍵設(shè)備是高速攪拌脫硫罐。其技術(shù)難點(diǎn)是：膠粉被高速攪拌及碰撞摩擦升溫急劇，很快達(dá)150～200℃，可使膠粉迅速塑化并脫硫，溫度和工藝均不易控制，且局部高溫可能表面碳化或焦化，造成質(zhì)量和性能不穩(wěn)定。宿遷項(xiàng)目已下馬，造成80多萬元損失。故應(yīng)通過產(chǎn)學(xué)研的小試，再經(jīng)中試，而后推廣。
北京天中科技公司，正在建造新法快速攪拌加螺桿擠出脫硫自動(dòng)化生產(chǎn)線，2006年9月份已在新疆吐魯番負(fù)荷生產(chǎn)試車。此外，更先進(jìn)的微波脫硫，也正在試驗(yàn)當(dāng)中。若能把先行的雙螺旋連續(xù)高溫脫硫機(jī)，改為陶瓷材質(zhì)并配上微波加熱，則可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。由上可見，再生膠生產(chǎn)動(dòng)態(tài)脫硫罐，已不能繼續(xù)獨(dú)占?jí)艛，新法再生，不斷涌現(xiàn)，誰能抓住產(chǎn)學(xué)研，適時(shí)生產(chǎn)新的高效的再生機(jī)械與設(shè)備，盡快投放市場(chǎng)，誰就搶先抓住了高利潤。普通甲胎再生膠3600元/噸，高強(qiáng)力再生膠6500～7500 元/噸。經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。
◆ 膠粉機(jī)械
我國的膠粉機(jī)械，自己與自己比，也可謂世界先進(jìn)水平，若與國外冷凍法比，也還算經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。出口了幾套不等于就沒問題。當(dāng)前，最大的缺陷是不耐磨，連續(xù)生產(chǎn)壽命短，且刀具不易更換。此必須跳出行業(yè)外，在鉆機(jī)和地鐵盾構(gòu)機(jī)上借鑒，或從行業(yè)外移植刀具技術(shù)。原膠粉生產(chǎn)，一味追求吃整胎并自動(dòng)化生產(chǎn)，致使造價(jià)太高（近千萬元），受力過大，發(fā)熱并刀具亦損，推廣費(fèi)用也過貴。現(xiàn)已在用的廢胎切條再切塊值得推廣。此外，成團(tuán)的鋼絲易堵問題，振動(dòng)噪音及環(huán)保問題，也急待解決。
當(dāng)前，膠粉生產(chǎn)，缺的不是粉碎機(jī)械或磨粉機(jī)械，而是膠粉后加工機(jī)械。膠粉派上多用途，制成多品種，粉碎機(jī)械才能多推廣。膠粉的后加工機(jī)械，包括膠粉（加上回收塑料粉）擠出微孔膠板或膠管，膠粉注塑模壓屋面瓦和人行道地磚，膠粉壓延成型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所的地板或地毯，膠粉防震軌枕和防震墊等。尤其是膠粉和廢塑料粉多層復(fù)合共擠建筑微發(fā)泡型材，它可做隔音板、保溫板、隔音管、保溫管，可成為房屋和衛(wèi)生間隔板及下水道管，還可做運(yùn)輸包裝材料，具有高韌性，高力學(xué)強(qiáng)度，高減震性能并可具有阻燃性。當(dāng)前，這類多層共擠型材我國尚屬空白。就連單擠（發(fā)泡或不發(fā)泡）共混型材，也是空白。值得相關(guān)機(jī)械廠研究開發(fā)。
近幾年，國外的粒子復(fù)合化技術(shù)發(fā)展很快。粒子復(fù)合化，即在粉碎的同時(shí)，進(jìn)行幾種粒子組合，實(shí)現(xiàn)其復(fù)合功能，如表面改性 — 粒子包覆、表面吸附，表面反應(yīng)及加調(diào)色劑等。日本德壽工作所用于聚甲基丙烯酸粒子（5微米）與二氧化鈦（0.015微米）或與四氧化三鐵（0.17微米）的復(fù)合，是用橢圓形轉(zhuǎn)子研磨復(fù)合器。它是由低速回轉(zhuǎn)的圓形容器內(nèi)裝有高速逆回轉(zhuǎn)的橢圓形轉(zhuǎn)子，其與容器之間形成極小的間隙，微粒子受到瞬間壓縮，并受到巨大的剪切力。其特點(diǎn)是溫升小，所需動(dòng)力少。且結(jié)構(gòu)簡單，易于操作。該裝置還可以用于粒子著色等。當(dāng)前，我國的膠粉機(jī)械，大多是復(fù)制的產(chǎn)品趨同。創(chuàng)新的不多。應(yīng)當(dāng)借鑒日本的新結(jié)構(gòu)。
此外，膠粉改性船用防生物結(jié)礁涂料和膠粉改性瀝青的相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備，也需加緊研制并推廣應(yīng)用，這都是膠粉后市場(chǎng)的關(guān)鍵加工設(shè)備，推廣開了，膠粉即可擴(kuò)大應(yīng)用。后者，天津已制成樣機(jī)，并有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)制定，希望能推廣全國。
◆ 裂解機(jī)械
裂解工藝是將廢輪胎送入熱解反應(yīng)器，密閉加熱進(jìn)行熱解反應(yīng)。氣體產(chǎn)物可通過冷凝器實(shí)現(xiàn)油氣分離。油品可作為燃料油或從中提取化工品。氣體可作為加熱燃料使用。固體產(chǎn)物經(jīng)磁選分出鋼絲和粗碳黑。此處設(shè)備均為常規(guī)化工機(jī)械，但需選型設(shè)計(jì)并組成生產(chǎn)流程。問題需尋求最佳熱解條件。如熱解溫度、催化溫度，催化劑/ 橡膠比和升溫速率等。尚包括碳黑提純或制取活性炭及炭粉的設(shè)備與添加劑等。對(duì)此，上海綠人公司已制成全套裂解設(shè)備并賣到臺(tái)灣省。近日已通過鑒定，正向國內(nèi)外推廣應(yīng)用。
結(jié)語
2006年我國生膠，耗量預(yù)計(jì)480萬噸，到2010年可達(dá)660萬噸，F(xiàn)70%用于生產(chǎn)再生膠，10%供應(yīng)翻胎。其中再生膠占世界產(chǎn)量的85%，2006年產(chǎn)量約達(dá)180萬噸，膠粉僅27萬噸（美國120萬噸），再加上剛剛起步的裂解回收（取代±煉油），機(jī)械裝備市場(chǎng)廣闊。
設(shè)備更新是關(guān)鍵。近幾年我國橡膠、機(jī)械迅猛崛起，就是因不斷開發(fā)新品，現(xiàn)90%已國產(chǎn)化生產(chǎn)，且由進(jìn)口大國變?yōu)槌隹趪。世界市?chǎng)份額已由2000年的13%躍升到2005年的23%，銷售額由2000年的22億到2005年的65億。在世界橡機(jī)前10強(qiáng)中，已有4家進(jìn)入。為何沒有誰在輪胎循環(huán)利用領(lǐng)域大顯身手？
近年來，大連和鵬橡膠機(jī)械有限公司生產(chǎn)再生膠用密煉機(jī)，原料采用內(nèi)胎再生膠和外胎再生膠，已推廣應(yīng)用，取得明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，很值得中小橡機(jī)廠學(xué)習(xí)。我們期待著有更多的機(jī)械廠開創(chuàng)出更科學(xué)、更高效、更長壽的橡膠器械。
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