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庾晋等?废旧轮胎回收利用现状和利用途径
废旧轮胎回收利用
现状和利用途径
庾晋,白杉
(广西桂林 76140 部队,广西  桂林  541001)
摘要:针对废旧轮胎回收处理压力越来越大的难题,系统地分析了处理废旧轮胎的各种方法,对 我 国 翻新轮胎,胶粉用 于建筑市场、铺路建设,废胎直接用于热能市场等等的利与弊、现状与前景都做了较详细的论述。对废胎利用与管理上必要 的 立 法 问 题 对 照 国 外 先 进 国 家 的 经 验 ,提 出 了 建 设 性 的 意 见 。 关键词:废旧轮胎;翻新:再 生 胶:胶粉;橡 胶 砖;热能利用;热 分 解;立法 中图分类号:TQ330 .9 文献标识码:B 文章编号:1009 -797X( 2003)0 9-0011 -08
1   废旧轮胎处理压力大
废旧轮胎被称为“黑污染” ,其 回收和处 理 技 术 一 直 是 世 界 性 难 题 ,也 是 环 境 保 护 的 难 题 。 据 统 计 , 目 前 全 世 界 每 年 有 1 5 亿 条轮胎报 废 , 其 中 北 美 占 大 约 4 亿 条 , 西 欧 占 近 2 亿条, 日 本 1 亿 条 。 在 上 世 纪 9 0 年 代 , 世 界 各国最普 遍 的 做 法 是 把 废 旧 轮 胎 掩 埋 或 堆 放 。以 美 国 为 例,1 9 9 2 年废旧轮胎掩埋 / 堆放率达 6 3 % 。但 随着地价上涨,征用土地作轮胎的掩埋 / 堆放 场 地 越 来 越 困 难 。另 一 方 面 ,废 旧 轮 胎 大 量 堆 积,极易引起火灾,造成第二次公害。 随 着 中 国 汽 车 工 业 的 高 速 发 展 ,废 旧 轮 胎 带 来 的 环 保 压 力 也 越 来 越 大 。中 国 现 有 再 生 胶 企 业 5 0 0 多家 , 年 产 再 生 胶 近 4 0 万 t ;利用废 旧 轮 胎 生 产 胶 粉 的 企 业 近 6 0 家 , 年 产 胶粉不足 5 万 t 。这两项合计可利用废旧轮胎约 2  6 0 0 万  ̄ 3  0 0 0 万条,但仍有 2  0 0 0 多万条废旧轮胎无 人问津。 世界新胎和翻新胎比例平均水平为 1 0 : 1 , 而 中 国 仅 为 2 6 : 1 。 国 外 严 重 污 染 环 境 的再生胶 生 产 企 业 早 已 被 淘 汰 ,而 中 国 再 生 胶 仍 是 废 轮
作者简介:庾晋(1966-) ,男,学士,毕业于解放军企业管理 学院机械专业,曾发表过论文 100多篇。 收稿日期:2003-06- 02
胎 利 用 的 主 要 深 加 工 产 品 ,不 少 企 业 还 处 于 技 术 水 平 低 、二 次 污 染 重 的 作 坊 式 生 产 。废 旧 轮 胎散落于民间,没有形成一个通畅的回收系统, 交 易 未 形 成 市 场 ,回 收 困 难
加 工 企 业 得 不 到 充足胎源。为此,国家经贸委目前正在起草《废 旧轮胎回收利用管理办法》 ,同 时 也 在 抓 紧 制 定 “轮胎翻新与修补安全技术标准” 。 随 着 我 国 汽 车 拥 有 量 的 增 加 ,废 旧 橡 胶 和 废 旧 轮 胎 的 产 生 量 也 逐 年 增 加 ,如 何 利 用 废 旧 橡 胶 制 品 和 废 旧 轮 胎 ,是 搞 好 资 源 综 合 利 用 的 重 要 课 题 ,也 是 合 理 利 用 资 源 、保 护 环 境 ,促 进国民经济增长方式转变和可持续发展的重要 措施  。
2   废旧轮胎翻新
处 理 和 利 用 废 旧 轮 胎 主 要 有 两 大 途 径 ,一 是 旧 轮 胎 翻 新;二 是 废 轮 胎 的 综 合 利 用 , 包括 生 产 胶 粉 、再 生 胶 等 。翻 新 是 利 用 废 旧 轮 胎 的 主 要 和 最 佳 方 式 ,就 是 将 已 经 磨 损 的 、废 旧 轮 胎 的 外 层 削 去 ,粘 贴 上 胶 料 ,再 进 行 硫 化 ,重 新使用。
2.1    轮胎翻新效益大, 好处多
目前翻新是发达国家处理废旧轮胎的主要
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橡塑技术与装备
方式,目 前 世 界 翻 新 轮 胎(翻胎)年产量约 8  0 0 0 多万条,为新胎产量的 7 %。美国年产轮 胎 2 . 8 亿条,居世界之冠,年翻修轮胎约 3  0 0 0 万 条 , 是 新 胎 产 量 的 1 0 % 左 右 , 其 中 , 翻 新轿 车 轮 胎 2 0 0 万 条、 轻 型 卡 车 轮 胎 6 8 0 万 条、载 重 车 轮 胎 2  0 0 0 万 条 , 飞 机 、 工 程 车 等 其他翻 新轮胎约 7 0 万条。美国现拥有轮胎翻修企业 1 100 多家,9 0 % 属中小企业,设备先进,全部 生 产 过 程 实 行 计 算 机 联 网 、自 动 化 操 作 ,年产 值 4 0 0 亿 美 元 。翻 新 轮 胎 业 在 美 国 的 发 展 得 益 于 政 府 的 鼓 励 与 提 倡 。为 了 鼓 励 企 业 利 用 废 旧 轮 胎 资 源 ,美 国 规 定: 回 收 商 收 购 一 条 轿 车 废 旧 轮 胎 补 助 1 . 9 美 元 ,收 购 一 条 载 重 车 废 旧 轮 胎补助 2 . 3 美元。欧共体规定 2 0 0 0 年产生的废 旧轮胎中必须有 2 5 %得到翻新。 在 良 好 的 使 用 、保 养 条 件 下 ,一 条 轮 胎 可 以翻新多次,具体地说尼龙帘线轮胎可翻新 2  ̄ 3 次 , 钢 丝 子午 线 轮 胎 可 翻 新 3  ̄ 6 次 。每翻 新一次,可重新获得相当于新轮胎 6 0 %  ̄ 9 0 % 的 使 用 寿 命 ,平均 行 驶 里 程 大 约 为 5  ̄ 7 万 k m 。 通过多次翻新,至少可使轮胎的总寿命延长 1  ̄ 2 倍,而翻新一条废旧轮胎所消耗的原材料 只相当于制造一条同规格新轮胎的 1 5 %  ̄ 3 0 %, 价格仅为新轮胎的 2 0 %  ̄ 5
0 %。 可 见 翻 新 废 旧 轮 胎 不 仅 有 利 环 保 ,而 且 好 处多:①节约资源。一条新胎的成本大约有 7 0 % 是花费在胎体上,只要适当的维护保养, 翻 新 轮 胎 可 使 投 资 得 到 充 分 的 利 用 ,而
货 车 轮 胎 通 常 可 翻 新 好 几 次 。轮 胎 的 翻 新 在 很 大 程 度 上 解 决 了 固 体 废 料 的 处 理 问 题 ,每 翻 新 一 条 胎 等 于 从 垃 圾 堆 赚 回 一 条 胎 。② 降 低 成 本 。轿车 使 用 翻 新 轮 胎 比 新 胎 降 低 成 本 3 0 %  ̄ 5 0 % ,载 重货车使用翻新轮胎比使用新胎降低成本 6 0 % 。根据美国政府的测算,每年使用翻新轮 胎可为国民运输车队节约费用达 2 0 多亿美元。 ③ 节 省 能 源 。据 有 关 方 面 测 算 ,生 产 一 条 新 胎 需耗用约 7 g a l 石油,而翻新一条这样的轮胎只 耗用 2 g a l 石油。 世 界 汽 车 专 家 认 为 ,翻 新 胎 可 以 按 照 新 胎 同 样 的 合 法 速 度 行 驶 ,在 安 全 、性 能 和 舒 适 程
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度上不亚于新胎。因此,在美国等许多国家,政 府和军事用车包括邮政服务用车都使用翻新轮 胎。学 校 大 巴 和 公 交 用 车 使 用 翻 新 轮 胎 ,出 租 车、赛 车 和 工 厂 用 车 也 可 使 用 翻 新 轮 胎;几乎 百 分 之 百 的 工 程 车 、载 重 车 使 用 翻 新 轮 胎 ,就 连 警 车 、消 防 车 和 其 它 急 救 车 辆 、 运 输 机 和 高 性 能 的 战 机 都 使 用 翻 新 轮 胎 。尤 其 是 轿 车 胎 的 翻 新 ,欧 盟 在 轿 车 胎 维 修 场 销 售 中 翻 新 胎 销 售 量 1 8 . 8 %,而 中 国 翻 新 轿 车 胎 数 量 几 乎 为 零 。
2.2   轮胎翻新方法多
传统的轮胎翻新方式是将混合胶粘在经磨 锉 的 轮 胎 胎 体 上 ,然 后 放 入 固 定 尺 寸 的 钢 质 模 型内,经 过 温 度 高 达 1 5 0 ℃以 上 硫 化 的 加 工 方 法,俗称“ 热 翻 新 ” ,或 热 硫 化 法 。 该 法 目 前 仍 是中国翻胎业的主导工艺,但在美国、法国、日 本等发达国家已逐渐被淘汰。 随高科技工艺的发展以及新一代轮胎的面 世,人 们 对 翻 新 轮 胎 的 要 求 提 高 ,一 种 新 型 的 、 被称为“ 预 硫 化 翻 新 ” 俗称“ 冷 翻 新 ”的轮 胎 , 翻 新 技 术 已 经 在 发 达 国 家 成 功 应 用 ,且 被 带 入 中国。它由意大利马朗贡尼(M a r a n g o n i )集团 研发并于 1 9 7 3 年投放市场。 “预硫化翻新”技 术则是将预先经过高温硫化而成的花纹胎面胶 粘 在 经 过 磨 锉 的 轮 胎 胎 体 上 ,然 后 安 装 在 充 气 轮辋;套 上 具 有 伸 缩 性 的 耐 热 胶 套 ,置 入 温 度 在 1 0
0 ℃以 上 的 硫 化 室 内 进 一 步 硫 化 翻 新 , 这 项 技 术 可 确 保 轮 胎 更 耐 用 ,提 高 每 条 轮 胎 的 翻 新次数,使 轮 胎 的 行 驶 里 程 更 长 , 平 衡 性 更 好 , 使用也更加安全。 与马朗贡尼齐名的还有美国奔达可 (B a n d a g )公司,该公司自上世纪 8 0 年代投身 轮胎翻新业以来,每年营业额均达 3 0 亿美元 以 上。近 年 来 崛 起 的 后 起 之 秀 是 米 其 林 轮 胎 翻 新 技术公司(M R T l ) ,它 是 排 在 世 界 轮 胎 业 前 三 名的法国米其林集团设在北美地区的子公司。 MRTI 拥有两项专利技术:预硫化翻新 R e c a m i c 技术和热硫化翻新 R e m i x 技术。通过自办轮胎 翻新厂和向其它轮胎翻新厂出让技术,M R T I 业 已建立起庞大的轮胎翻新网络。
2.3   我国轮胎翻新落后
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庾晋等?废旧轮胎回收利用现状和利用途径
中国的轮胎翻新业与这些先进国家存在较 大的差距。目前得到翻新的废旧轮胎还不到 1 0 % 。造成这种局面的原因多种多样。 (1 )轮胎翻新和利用价值没有被管理者、 生产者和消费者所了解,许多人认为翻新轮胎 不 如 新 胎 安 全 、可 靠 ,不 接 受 翻 新 轮 胎 。国家 制 定 的 轮 胎 磨 耗 极 限 标 准 缺 少 执 法 检 查 ,致使 轮 胎 超 负 荷 运 行 严 重 ,使 用 轮 胎 的 单 位 与 个 人 基本上一胎跑到底,不愿翻新。 (2 )中国还没有一套相应的政策法规和管 理 办 法 ,特 别 是 还 未 建 立 鼓 励 废 旧 轮 胎 回 收 、 加 工 、再 利 用 的 激 励 机 制 。同 时 ,国 家 在 废 旧 轮 胎 利 用 、科 技 开 发 、创 新 等 方 面 投 入 少;废 旧 轮 胎 利 用 企 业 税 赋 过 重 ,发 展 困 难 ,没 有 能 力进行技术装备更新改造。 ( 3 ) 中 国 废 旧 轮 胎 销 售 市 场 不 规 范 , 没有 形成一个通畅的回收系统,交易未形成市场, 回 收 困 难 ,旧 轮 胎 资 源 不 能 充 分 利 用 ,大 部 分 只 用 于 生 产 再 生 胶 或 做 鞋 底 。而 且 中 国 轮 胎 生 产 与 翻 新 、利 用 体 制 脱 节 ,各 自 为 政 ,没 有 形 成整体。 ( 4 ) 政 策 扶 持 不 足 。轮 胎 翻 修 属 有 科 技 含 量 的 修 补 行 业 ,本 身 是 微 利 行 业 。发 达 国 家 对 废旧轮胎的回收翻修利用实行政府补贴政策, 美 国 处 理 1 条 废 旧 轮 胎 补 贴 2  ̄ 4 美 元 ,加拿大 补贴 2  ̄ 5 加元,英、  日、德等国免费回收,企 业免税,省处理 1 吨废轮胎补贴 3  2 0 0 台 币 。如 果 中 国 也 能 制 订 相 应 的 法 规 ,将 极 大 地促进轮胎翻新业在中国
发展。
有 一 定 区 域 性 ,因 此 大 轮 胎 公 司 多 以 合 资 或 组 成 上 下 闭 环 服 务 体 系 进 入 其 他 国 家 。如 美 国 奔 达可公司在欧洲就有 3 1 2 个分厂;固特异有 1 6 7 个翻胎厂,其中欧洲就有 3 0 个;米其林在世界 上约有 8 0 个 翻 胎 厂 。 随 中 国 汽 车 工 业 的 高 速 发 展 ,许 多 国 外 轮 胎翻新业主从中看到了潜在商机,纷至沓来, 或 合 资 或 独 资 ,抢 占 中 国 轮 胎 翻 新 市 场 , 如美 国奔达可公司,新加坡摩哆威国际轮胎公司、 马 来 西 亚 通 利 公 司 等 。不 少 富 有 远 见 的 小 企 业 主也来加盟轮胎翻新业,使目前国内的私人轮 胎 翻 新 厂 接 近 1 0 0 家之多,全 国 大 小 翻 新 企 业 近 5 0 0 家。
3   胶粉
通过机械方式将废旧轮胎粉碎后得到的粉 末 状 物 质 就 是 胶 粉 ,其 生 产 工 艺 有 常 温 粉 碎 法 、 低温冷冻粉碎法、水冲击法等。与再生胶相比, 胶粉无须脱硫,所以生产过程耗费能源较少, 工 艺 较 再 生 胶 简 单 得 多 , 减 低 污 染 环 境 ,而且 胶 粉 性 能 优 异 ,用 途 极 其 广 泛 。通 过 生 产 胶 粉 来回收废旧轮胎是集环保与资源再利用于一体 的 很 有 前 途 的 方 式 ,这 也 是 发 达 国 家 摒 弃 再 生 胶 生 产 ,将 废 旧 轮 胎 利 用 重 点 由 再 生 胶 转 向 胶 粉和开辟其它利用领域的根源。
3.1   胶粉的利用途径
胶 粉 有 许 多 重 要 用 途 ,譬 如 掺 入 胶 料中 可 代 替 部 分 生 胶 ,降 低 产 品 成 本;活 化 胶 粉 或 改 性胶粉可用来制造各种橡胶制品(汽车轮胎、 汽 车 配 件 、运 输 带 、挡 泥 板 ,防 尘 罩 、鞋 底 和 鞋芯、弹性砖、圈 和 垫 等 等 ) ;与 沥 青 或 水 泥 混 合,用 于 公 路 建 设 和 房 屋 建 筑 ;与 塑 料 并 用 可 制 作 防 水 卷 材 、农 用 节 水 渗 灌 管 、消 音 板 和 地 板、水管和油管、包装材料、框架、周转箱、浴 缸、水箱;制 作 涂 料 、油 漆 和 粘 合 剂;生 产 活 性炭。
2.4   我国轮胎回收的前景
纵 观 全 球 翻 胎 业 可 以 发 现 ,这 是 一 项 有 利 可 图 的 产 业 。世 界 上 最 著 名 的 翻 胎 企 业 美 国 奔 达 可 公 司 ,曾 创 下 年 营 业 额 3 0 亿 美 元 的 佳 绩 。 随中国汽车业的高速发展和对环保重视程度的 不 断 加 深 ,轮 胎 翻 新 业 在 中 国 发 展 的 外 部 条 件 大为改善,预计 1  ̄ 2 年将会进入快速发展期。根 据 中 国 的 再 生 资 源 回 收 利 用 规 则 , 到 2 0 0 5 年, 轮胎翻新总量要达到 7 9 0 万条,市场前景十分 诱人。 由于翻胎是需进入轮胎维修市场的
产品,
3.1.1   轮胎市场
早在 1 9 5 3 年,美国就把一定粒径的胶粉用 于轮胎生产。1 9 8 9 年,青岛橡胶二厂在国内首 家将胶粉直接用于轮胎生产。1 9 9 5 年,胶粉应
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橡塑技术与装备
用在原化工部重点厂家和一些中小企业中普及, 仅 6 9 家重点厂在其生产的 1  8 7 0 万条轮胎中掺 用的胶粉就达 1 . 7 万 t 。由于天然橡胶价格下降、 胶粉质量不稳定等因素,1 9 9 6 年后胶粉在轮胎 生 产 中 的 应 用 出 现 滑 坡 ,1 9 9 9 年 起 又 开 始 回 升 。 目 前 , 中 科 进 公 司 等 企 业 生 产 的 8 0 目以上 胎 面 胶 胶 粉 已 开 始 取 代 4 0 目 、 6 0 目 活 化 胶粉, 直 接 应 用 于 轮 胎 生 产 , 效 果 很 好 。专 家 们 认 为 , “ 轮 胎 市 场 ”需 要 进 一 步 巩 固 和 拓 展 。
CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY EQUIPMENT
编 辑 部 打 电 话 或 发 来 传 真 ,寻 求 技 术 转 让 与 合 作事宜,表现出对橡胶砖市场的浓厚兴趣。 
当 前,要以北京市申办 2 0 0 8 年奥运会为契机,在 体 育 场 馆 、学 校 、幼 儿 园 、社 区 、宾 馆 、办公 楼 等 场 所 铺 设 橡 胶 砖 、橡 胶 地 板 、跑 道 、草坪 等,这 样 不 仅 能 消 化 万 吨 以 上 胶 粉 ,为 绿 北 京 添 风 采 ,而 且 能 进 一 步 拓 宽 国 内 外 市 场 。
3.1.4   防水卷材市场
轮胎寿命 固特异1 9 8 6 年,前苏联将胶粉成功地应用于橡胶 沥 青 防 水 卷 材 、无 机 绝 缘 卷 材 和 三 层 板 材 组 成 的 隔 音 复 合 地 板 等 建 筑 材 料 中 。9 0 年 代 以 来 , 我国北方地区普遍开始把粗胶粉用于防水卷材。 北京京辰工贸公司每年生产精细胶粉 1  0 0 0 t , 用 于 自 产 的 野 牛 牌 防 水 卷 材 ,并正在用 8 0 目以 上 精 细 胶 粉 开 发 建 材 新 产 品 。目 前 ,一 种 以 硫 化 胶 粉 为 原 料 的 新 型 建 筑 材 料 ——R o b i r i t (简 称 R B )已经问世。有人预测,这种新型材料 的 发展可能成为废旧轮胎再利用的更有效的方法。 该 材 料 可 用 于 桥 面 和 人 行 路 面 、隔 音 材 料 和 公 路分流路障等。
3.1.2   改性沥青
用胶粉改性沥青铺设的路面比普通沥青路 面 更 耐 用 ,产 生 裂 纹 少 ,耐 候 性 更 好 ,遇 严 寒 天 气 也 不 易 结 冰 。据 介 绍 ,用 胶 粉 改 性 沥 青 铺 设一条双向高等级公路,每公里路面可消耗 1 万 条 废 旧 轮 胎 制 成 的 胶 粉 。到 上 世 纪 末 ,美国 铺设的胶粉改性沥青路面已超过 1 . 1 万
k m 。此 外 日 本 、俄