改造炭黑，讓廢舊輪胎“重生”
文章來源：未知 更新時間：2020-11-19 16:05:52
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我國每年廢舊輪胎量正以6%至8%的速度增長。 改性裂解炭黑產(chǎn)品生產(chǎn)完畢 廢舊輪胎，曾經(jīng)是黑色污染。如今，借助新型熱裂解技術(shù)，廢舊輪胎實現(xiàn)了低污染、高效率的綜合利用。它被加工成再生橡膠、橡膠粉、炭黑等工業(yè)原料，黑色污染逐漸變成“黑色黃金”。 《助創(chuàng)》記者了解到，剛剛公布的2019年度福建省科學(xué)技術(shù)獎中，一項“廢舊輪胎裂解炭黑改性技術(shù)”榜上有名。應(yīng)用這項技術(shù)生產(chǎn)出來的炭黑，不僅讓廢棄輪胎有了新價值，還能幫助企業(yè)節(jié)約炭黑成本。 可惜的是，盡管這頂“硬核”技術(shù)在9年前就成功轉(zhuǎn)化，開始了工業(yè)應(yīng)用，但由于知名度不高，市場認可度不夠，其成果產(chǎn)業(yè)化之路依然漫長。 如何助力這項科技成果打出一片新天地？《助創(chuàng)》記者近日走訪三明—— 9月10日，教師節(jié)。蘇志忠教授的辦公室里，節(jié)日氣氛濃郁。剛剛獲得省科技進步獎二等獎的他，迎來了一撥又一撥的訪客。這個節(jié)日對他來說，意義不一般。 “獲獎是一個機會，能夠讓更多人了解改性裂解炭黑。”蘇志忠表示，自己十年前就開始帶領(lǐng)三明學(xué)院的研發(fā)團隊潛心研究，試圖改造廢舊輪胎裂解炭黑的性能，讓其不再只能當(dāng)燃煤用，而是有更高的應(yīng)用價值。“可謂十年磨一劍，礪得梅花香。”他說。 瞄準(zhǔn)再生資源 校企協(xié)同攻關(guān)十年 炭黑，是橡膠制品的補強劑，橡膠制品中幾乎1/3是炭黑，其補強性能直接決定橡膠制品的使用性能，工業(yè)炭黑來源于石油，隨著石油資源枯竭，再生炭黑替代工業(yè)炭黑是橡膠工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 “去年，中國產(chǎn)生了3.3億條廢舊輪胎。這些廢舊輪胎經(jīng)過熱裂解，能夠生產(chǎn)出大量的再生炭黑，如何改造這些裂解炭黑，替代以石油為原料工業(yè)炭黑，是當(dāng)務(wù)之急，也是行業(yè)亟待解決的共性技術(shù)難題。”蘇志忠告訴記者。 2011年，在蘇志忠團隊的帶領(lǐng)下，一條年產(chǎn)2000噸的廢舊輪胎再生裂解炭黑生產(chǎn)線在三明市明溪縣拔地而起。看準(zhǔn)了技術(shù)前景，投資人羅正根依托其創(chuàng)建的明溪縣寶福再生資源開發(fā)中心，開始了一場校企合作技術(shù)攻關(guān)。 2013—2015年，項目組獲省科技廳重點項目立項資助，再生裂解炭黑的固相接枝技術(shù)，開始了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究。明溪縣寶福再生資源開發(fā)中心，成為國內(nèi)首家實現(xiàn)固相接枝技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。 據(jù)蘇志忠介紹，團隊創(chuàng)造性地把有機小分子固相接枝到裂解炭黑的表面，提高了裂解炭黑在橡膠中的分散性和補強性能。同時，發(fā)明了超順磁Fe_3O_4納米復(fù)合物等重金屬離子吸附劑，解決了裂解炭黑中含微量重金屬離子的問題，使鉛、鉻等重金屬含量遠低于歐盟的出口工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品走向世界打下了基礎(chǔ)。 “用我們的改性裂解炭黑做原料，生產(chǎn)出來的輪胎性能和用工業(yè)炭黑近似，但是成本卻可以減少約2000元/噸。”蘇志忠介紹，在產(chǎn)品問世后，團隊多方推廣，雖遭受不少冷眼，但最終得到了杭州中策集團等企業(yè)的認可。2015年，團隊與杭州中策橡膠有限公司簽訂了購銷合同。 拓展應(yīng)用空間 需要來自多方助力 盡管科技成果轉(zhuǎn)化取得了初步成果，但產(chǎn)業(yè)化之路卻并非坦途。 羅正根告訴記者，自2011年建成第一條再生裂解炭黑生產(chǎn)線后，寶福再生資源開發(fā)中心陸續(xù)又建成了8條改性裂解炭黑生產(chǎn)線，年炭黑總產(chǎn)量可達1萬噸。然而，這個產(chǎn)能，遠遠不能滿足杭州中策集團的需求。 “中策集團每年要采購炭黑近40億元，雖然我們和它簽了購銷合同，但合同量是根據(jù)我們自己的生產(chǎn)能力來執(zhí)行的。”羅正根說。 為何不擴大產(chǎn)能？資金不足，成為瓶頸。記者了解到，1萬噸改性裂解炭黑能夠產(chǎn)生的毛利僅達百萬元級，凈利微薄，如果僅靠利潤積累，企業(yè)新增再生裂解炭黑生產(chǎn)線速度將十分緩慢。“這些年我們的利潤大多用于搞研發(fā)，新增生產(chǎn)線的資金不充足，所以發(fā)展得慢。”羅正根說。 “從技術(shù)上說，十年來我們投入了大量的資金和精力，可以說已經(jīng)做到了全國獨有，可是獲得市場認可還需要時間。許多企業(yè)不相信我們的改性裂解炭黑能夠與工業(yè)炭黑相媲美。”蘇志忠告訴記者，為擴大改性裂解炭黑產(chǎn)品類別，2017年、2019年，自己兩度作為科技特派員，入駐企業(yè)開展技術(shù)完善和拓展研究，在酚醛模塑料和鞋底材料領(lǐng)域的應(yīng)用，改性裂解炭黑已經(jīng)取得突破。 記者了解到，在循環(huán)經(jīng)濟政策引領(lǐng)下，近年來，我國廢舊輪胎綜合利用行業(yè)快速發(fā)展，廢舊輪胎回收利用率逐年提升，吸引了許多資本的介入。數(shù)據(jù)顯示，2019年，廢舊輪胎綜合利用企業(yè)約1500家，資源化回收利用廢舊輪胎約2億條。其中，輪胎翻新量約500萬標(biāo)準(zhǔn)折算條，再生橡膠產(chǎn)量約300萬噸，橡膠粉產(chǎn)量約100萬噸，熱裂解處理量約100萬噸。 在這種情況下，廢舊輪胎價格開始上漲。數(shù)據(jù)顯示，從2018年起，廢舊鋼絲胎的收購價格不斷震蕩走高，很多地方的收購價格目前已經(jīng)突破1000元每噸，同比最高漲幅達34%。 中國輪胎循環(huán)利用協(xié)會會長朱軍表示，近年來，隨著關(guān)鍵技術(shù)不斷攻關(guān)、環(huán)保治理力度加大，廢舊輪胎綜合利用行業(yè)逐漸改變散、小、污、亂的格局，新型的熱裂解技術(shù)成為廢舊輪胎綜合利用的重要方向之一。 工信部近日印發(fā)的行業(yè)規(guī)范文件，也促使廢舊輪胎綜合利用朝著良性健康的方向發(fā)展。 “行業(yè)發(fā)展得好，廢舊輪胎裂解炭黑的應(yīng)用也就有機會。”蘇志忠盼望，自己的技術(shù)能夠得到更多的關(guān)注。“加快廢舊輪胎綜合利用，不僅有助于減少污染、有效治理環(huán)境，還是節(jié)約資源的重要渠道。”蘇志忠說，“以改性裂解炭黑綠色制備關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，我們的目標(biāo)是打造廢舊輪胎資源高效利用綠色新工藝，推動廢舊輪胎、廢舊橡膠循環(huán)利用始終朝著可持續(xù)綠色發(fā)展。” |
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