王秀娟 王強(qiáng) 楊浩 翟戰(zhàn)鵬 馬龍 王海瑞
摘要:輪胎翻新再利用是解決橡膠資源短缺和廢舊輪胎資源化的有效途徑。本文從翻新技術(shù)、胎面質(zhì)量與強(qiáng)化、胎體質(zhì)量檢測與評價三個角度探討了輪胎翻新技術(shù)現(xiàn)狀,分析了輪胎翻新技術(shù)的發(fā)展趨勢,并進(jìn)一步探討了我國輪胎翻新產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。
Abstract: Tire reconditioning and recycling is an effective way to solve the shortage of rubber resources and the recycling of waste tires. In this paper, the current situation of tire retread technology is discussed from three aspects: retreading technology, tread quality and strengthening, tire body quality inspection and evaluation, the development trend of tire retread technology is analyzed, and the urgent problems to be solved in tire retread industry in China are further discussed.
關(guān)鍵詞:輪胎翻新;模具硫化翻新;預(yù)硫化翻新;翻新技術(shù)
Key words: tire retreading;mold vulcanization renovation;prevulcanization renovation;renovation technology
中圖分類號:TQ336.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-957X(2021)11-0190-02
0? 引言
當(dāng)前,車用廢舊輪胎翻新再利用技術(shù)主要有模具硫化法和預(yù)硫化胎面法,模具硫化法為處理輪胎翻新的傳統(tǒng)技術(shù)[1],而預(yù)硫化胎面法卻是現(xiàn)行世界上輪胎翻新技術(shù)的代表,掌握了此項技術(shù)就證明了在輪胎翻新技術(shù)產(chǎn)業(yè)走在了前沿。模具硫化法是指胎面膠(一般沒有花紋)在未硫化狀態(tài)下施加到舊胎體上,然后按照與新輪胎幾乎相同的方法進(jìn)行工藝加工,胎面花紋利用模具制得;預(yù)硫化胎面法是將用于翻新輪胎上面的膠體,提前在最佳的硫化壓力、硫化溫度及硫化時間等時宜的工藝條件下生產(chǎn),使其具有一定的橫截面形狀、長度、寬度和胎面花紋的方法。翻新汽車輪胎的企業(yè)可以按照所需要的規(guī)格進(jìn)行購買,直接用于輪胎的胎面翻新,節(jié)約時間成本。用預(yù)硫化胎面法翻新的輪胎性能優(yōu)勢明顯,比如韌性好、承受刺扎效果明顯,耐磨損和抗斷裂效果顯著,且翻新效率較高、利用率較好、工藝過程簡單、經(jīng)濟(jì)成本較低。本文在分析輪胎翻新技術(shù)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探討輪胎翻新技術(shù)發(fā)展趨勢和我國輪胎翻新產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。
1? 輪胎翻新技術(shù)現(xiàn)狀
1.1 翻新技術(shù)方面? 我國輪胎翻新率利用率很低,數(shù)據(jù)表明,在我國廢舊輪胎翻新年產(chǎn)量僅為1300萬根,翻新率不足5%,而發(fā)達(dá)國家翻新率在45%以上[2]。影響這一現(xiàn)象的原因有很多,其中翻新技術(shù)落后為主要原因。中國市場中常用的輪胎翻新技術(shù)是模具硫化法工藝,就是俗稱熱翻法工藝[3]。資料顯示,采用模具硫化翻新技術(shù)存在很多局限性。
①輪胎翻新次數(shù)受限,正常來說一個輪胎基體可以反復(fù)翻新三次,然而采用模硫化的傳統(tǒng)翻新法,輪胎的翻新次數(shù)大大受限,一條輪胎就只能進(jìn)行一次翻新并且該輪胎的工作壽命只能達(dá)到全新車胎壽命的50~70%;②傳統(tǒng)的模具硫化法對翻新輪胎的類型也存在著局限性,這種方法只能翻新斜交胎不能翻新子午線鋼絲胎;③熱處理翻新車胎較易發(fā)生輪胎胎體與胎面的脫層現(xiàn)象。在其他工藝水平發(fā)展較好的國家和地區(qū),這種存在諸多弊端的模具硫化法已經(jīng)被摒棄,所取代的是另一種翻新工藝“預(yù)硫化翻新”法。采用預(yù)硫化法技術(shù)處理后的舊輪胎在一些同等外界條件的干擾下表現(xiàn)出來的性能可達(dá)到接近甚至超過新輪胎的水平。然而,在我們國家該工藝卻很少被使用,國內(nèi)工程輪胎預(yù)硫化翻新技術(shù)發(fā)展不起來,主要是因為技術(shù)不成熟或者設(shè)備不先進(jìn)導(dǎo)致大多數(shù)預(yù)硫化工藝翻新過程的輪胎質(zhì)量達(dá)不到穩(wěn)定水準(zhǔn),這個現(xiàn)象是目前中國輪胎翻新市場所面臨的一個極大的挑戰(zhàn)。世界輪胎翻新設(shè)備及輪胎翻新技術(shù)比較先進(jìn)的國家有法國、日本、意大利和美國等,我國處于中等偏低的水平。在美國的輪胎翻新工廠多選用的輪胎翻新方法是條狀預(yù)硫化翻新,而英國采用壓力胎面翻新法[4],該方法是后期的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行的改良創(chuàng)新演變而來的。在我國由于缺少技術(shù)的創(chuàng)新導(dǎo)致翻新輪胎的平均使用壽命略低于國際同等層面水平,影響了翻新輪胎的使用的后續(xù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,導(dǎo)致橡膠原材料的浪費(fèi)和利用率不高,間接的增加了原料浪費(fèi)和環(huán)境污染。所以加強(qiáng)輪胎技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展的其中較為主要的一條原則就是翻新輪胎,只有有效的提高翻新輪胎的利用率才可以盡可能的控制工業(yè)成本,提高經(jīng)濟(jì)收益,并且可以持續(xù)減少原材料的浪費(fèi)和保護(hù)環(huán)境。
1.2 胎面(膠)質(zhì)量與強(qiáng)化方面? 隨著采礦業(yè)和城鎮(zhèn)工程建設(shè)的發(fā)展需求的日益高漲,用于礦山、建筑工地等工況下的輪胎的需求量持續(xù)上升[5] 。企業(yè)個人為了追逐利益的轉(zhuǎn)化率最高常常采用翻新輪胎來替代重新購買新輪胎這一策略,但由于如用于礦山、建筑工地等地的輪胎所處的工況復(fù)雜,翻新輪胎在再次使用的過程中極易出現(xiàn)胎面脫層,磨損加快,胎面掉塊的不良現(xiàn)象。為了應(yīng)對這些問題,主要應(yīng)該加強(qiáng)翻新輪胎各部件所處位置的胎面膠性能研究。所謂的輪胎翻新技術(shù)都是基于將可供翻新的廢舊胎體外表面進(jìn)行打磨,然后將預(yù)先準(zhǔn)備好的膠面膠料粘貼到輪胎基體上。所以想要翻新效率高,輪胎胎面與胎體的粘合體系必須加強(qiáng)。在膠體材料的設(shè)計上不但要考慮各部件材料本身的性能水平的要求,還要考慮各膠料之間的的影響和相互作用。在輪胎整體性設(shè)計時,應(yīng)考慮一定拉伸應(yīng)力和材料硬度性能指標(biāo)對于硫化速度的適應(yīng)匹配。由于翻新企業(yè)規(guī)模水平參差不齊,有許多企業(yè)在整胎材料設(shè)計上很難達(dá)到工程應(yīng)用的要求,特別是一些小型輪胎翻新企業(yè),由于缺乏技術(shù)和先進(jìn)的檢測設(shè)備的支持,導(dǎo)致在生產(chǎn)翻新輪胎的過程中質(zhì)量不達(dá)標(biāo)從而影響了翻新胎的工作壽命和質(zhì)量。眼下,如何使翻新輪胎所用的胎面膠的性能得到最大程度的體現(xiàn)這一問題至關(guān)重要。如若該性能提高,使輪胎的牽引力更強(qiáng),緩沖行駛時的沖擊等,將會大大提高翻新輪胎的使用壽命,相反如果這一問題不解決,那么我國翻新輪胎的產(chǎn)業(yè)發(fā)展將嚴(yán)重受阻。
1.3 胎體質(zhì)量檢測與評價方面? 對應(yīng)用于翻新的輪胎,國家定出了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),要求翻新后的輪胎應(yīng)在檢測設(shè)備上逐條進(jìn)行壓縮空氣補(bǔ)壓試驗,并規(guī)定翻新胎不應(yīng)高于原新胎的負(fù)荷能力翻新輪胎不能夠用于機(jī)動車的轉(zhuǎn)向輪,對于最高車速大于70km/h的載重型汽車的子午線翻新輪胎應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度試驗、耐久性試驗和高速性能試驗以保證其安全性。當(dāng)下,輪胎檢測可以用X光、超聲波探傷等多種現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù),用來探測輪胎的雜質(zhì)、夾層氣泡、脫層等現(xiàn)象,但對橡膠與其自身材料的性能,如強(qiáng)伸性能、粘合強(qiáng)度以及變老磨損程度等情況還無法做出分析研判,水平僅在用眼睛觀測輪胎的表面的變形情況、變色、皴裂的階段。對于輪胎的使用壽命情況的影響十分繁雜,翻新工廠多數(shù)情況無法知道輪胎的具體使用時間和所處使用環(huán)境工況,輪胎的剩余安全使用壽命無法是準(zhǔn)確的界定。這些,嚴(yán)重限制了輪胎翻新市場的發(fā)展。
2? 輪胎翻新技術(shù)的發(fā)展趨勢
在黨的十九屆五中全會上,習(xí)近平主席提出了一種新理念,即促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型,全面提高資源利用率[6]。當(dāng)前,合理利用資源,高效利用現(xiàn)有技術(shù)保護(hù)環(huán)境,合理利用資源,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是基本宗旨。橡膠是我國重要的戰(zhàn)略性資源,在軍事國防上應(yīng)用十分廣泛,所以在橡膠資源利用上應(yīng)節(jié)約使用。據(jù)統(tǒng)計,中國年橡膠消耗量已經(jīng)達(dá)到280萬噸,位列世界第一位。然而,橡膠資源上需求量最龐大的應(yīng)屬汽車輪胎行業(yè),按常理來說,在我國提出輪胎翻新技術(shù)應(yīng)用后橡膠資源消耗量會有所下降,但結(jié)果卻恰恰相反,橡膠消耗量不降反而增加。主要原因是我國大多使用傳統(tǒng)的模具硫化法翻新工藝,存在著很多的弊端。其中較為突出的為翻新的輪胎質(zhì)量差,使用壽命短,無法進(jìn)行二次翻新。這導(dǎo)致了橡膠資源不僅沒節(jié)省,還很大程度上加劇了資源浪費(fèi)。所以為了節(jié)約橡膠資源,對于翻新輪胎的工藝的發(fā)展與材料技術(shù)完善將會是未來的持續(xù)追求目標(biāo),輪胎翻新產(chǎn)業(yè)是在綠色環(huán)保大背景下的合理有效的循環(huán)利用在資源的具體體現(xiàn),是輪胎工業(yè)化的延伸,所以輪胎翻新產(chǎn)業(yè)發(fā)展與輪胎翻新技術(shù)水平的提升與否密閉可分,如何提高工業(yè)技術(shù)水平實現(xiàn)最有效的產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)變和可持續(xù)發(fā)展是我國輪胎翻新企業(yè)乃至整個工業(yè)企業(yè)需要考慮的很重要的問題。
為緩解“黑色污染”,推動輪胎翻新技術(shù)發(fā)展[7]。影響我國環(huán)境主要有白色污染和黑色污染兩大問題。其中“黑色污染”是指對輪胎的不正確處置,廢舊輪胎具有很強(qiáng)的耐熱、抗機(jī)械性,而且很難自主降解,大多數(shù)時候人們常常選擇對廢舊輪胎進(jìn)行掩埋、焚燒、大面積堆放等處理方法,從而導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染。為了根本上解決問題,提高輪胎利用效率,減少廢舊輪胎的數(shù)量及不恰當(dāng)處理方法,翻新輪胎工藝的可持續(xù)性發(fā)展是毋庸置疑的。環(huán)境問題也終將會因輪胎翻新技術(shù)的改進(jìn)發(fā)展盡快得到解決。
3? 我國輪胎翻新產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題
①人們對于翻新輪胎的不認(rèn)可,不接納程度嚴(yán)重,阻礙了翻新輪胎市場。對于很多的企業(yè)和個人的使用者來說,主要是私家車主,認(rèn)為翻新輪胎會存在嚴(yán)重的安全隱患,安全對于任何人來說都是第一位,所以基于對翻新輪胎的不認(rèn)可,甚至“將使用翻新輪胎等同于在衣服上打補(bǔ)丁”這一理解,所以他們處于對翻新輪胎的質(zhì)量的不肯定,不愿冒險所以寧愿花個別更多的價錢購買新輪胎。事實上對于翻新輪胎國家也制定了相應(yīng)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),其安全性可以得到嚴(yán)格保證,只是人們對于其的接受理解還需要一段時間的轉(zhuǎn)變。②在輪胎翻新產(chǎn)業(yè)中,缺乏一些相應(yīng)的政策的保護(hù)和法規(guī)的嚴(yán)格規(guī)范及相應(yīng)的保障獎勵機(jī)制。國家應(yīng)在高度重視發(fā)展輪胎工業(yè)的同時,對翻新輪胎產(chǎn)業(yè)給予一定的政策、資金的支持,許多小型輪胎翻新企業(yè)由于缺乏政策的扶持,設(shè)備的更新,資金支持,面臨發(fā)展困難停滯不前的處境。③廢舊輪胎市場混亂、翻新輪胎企業(yè)水平參差不齊導(dǎo)致翻新新輪胎質(zhì)量高低不一,一些差的企業(yè)由于質(zhì)量問題引發(fā)的事故給整個行業(yè)帶來負(fù)面影響。中國廢舊輪胎銷售市場并沒有那么完善,一是翻新企業(yè)與回收企業(yè)并未完全實現(xiàn)對接,導(dǎo)致流失一部分胎源造成資源浪費(fèi),二是質(zhì)量監(jiān)管不完善以至于一些小企業(yè)使用一些回收質(zhì)量較差的輪胎,導(dǎo)致翻新后的使用效果不好。④輪胎翻新工藝及技術(shù)落后。我國的輪胎翻新企業(yè)大多數(shù)在小作坊時代,成規(guī)?;缮a(chǎn)的企業(yè)很少,設(shè)備更新?lián)Q代緩慢,技術(shù)設(shè)備不先進(jìn),翻新時許多企業(yè)還采用老一套技術(shù)或者經(jīng)驗法,導(dǎo)致輪胎打磨翻新水平提升不上去,且翻新后的輪胎的質(zhì)量水準(zhǔn)較差,易引發(fā)安全隱患。
4? 結(jié)束語
改善輪胎翻新產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,鼓勵技術(shù)創(chuàng)新已成為必然[8]。但如何完善輪胎翻新產(chǎn)業(yè)鏈,如何再提高輪胎翻新技術(shù),仍是目前研究的大方向。雖然近些年來輪胎翻新產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭迅猛,但是在相應(yīng)的法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還并不完善,制約其發(fā)展的因素有很多,要提高輪胎翻新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要政府部門及相關(guān)技術(shù)人員共同努力。盡管發(fā)展中會不斷的出現(xiàn)各種問題,但是未來高效的輪胎翻新技術(shù)以及成規(guī)模的輪胎翻新企業(yè)是可以期待的,隨著各種相關(guān)制度及技術(shù)的完善,輪胎翻新產(chǎn)業(yè)也會更加健全,會使翻新輪胎更易于被接納,被更廣泛的應(yīng)用于汽車行業(yè)。
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