[00396576]废旧轮胎连续绿色生产环保高品质再生胶的关键技术研发及应用

(一)项目重要性、意义及立项背景：中国汽车保有量每年以12～13％的速度增长，2015～2017年废轮胎产量也从1100万吨增长到1330万吨，已成为中国严重的“黑色污染”。江苏省汽车保有量位居中国第二，废轮胎也将给该省环保带来巨大压力。中国废轮胎利用，86％以上是生产再生胶，企业数量达620多家，其中江苏省145家。全国再生胶年产能力超过600万吨，其中规模在1至9万吨以上者100余家。江苏省再生胶产量占全国的40％。再生胶生产大都采用化学脱硫工艺，生产过程会导致二次污染问题。随着中国环保力度加大，再生胶产量并没有大幅度增长。再生胶行业存在的共性问题有：①再生胶配方不环保；②工艺不环保；③工艺流程不连续；④生产装备与环保工艺不匹配。2010年国家出台“加快再生资源产业发展”政策以来，徐州工业职业技术学院、常州大学和南通回力橡胶有限公司(简称“南回”)等积极开展产学研合作，研发了废橡胶绿色连续高效再生工艺与装备、环保、配方设计等技术，并在“南回”等企业实现了产业化。通过近5年实施该项目多项新技术，使该公司再生胶生产能力、年产销量、生产技术和装备水平都处于中国和世界领先水平。 (二)主要科技内容：该项目攻克了环保高品质再生胶生产的整套关键技术，其中以下三项取得重大突破： 1.绿色连续专用双螺杆脱硫、冷却、炼胶工艺与装备技术：该技术突破了脱硫罐、高速混合器等间歇式生产工艺。①研发出高压缩比(3倍以上)、大长径比(60以上)、分段高剪切专用螺杆的脱硫工艺和装备。②新型的U型旋转机筒和柔性螺旋、密闭隔氧连续冷却等技术；③开发的低剪切混炼型螺杆炼胶机与机头直接成型再生胶片装备。整套技术有效地防止胶粉脱硫、胶粉冷却、炼胶氧化和废气的外溢，有效解决了粘料、堵料和结块等技术难题，取得了环保高效、安全、清洁、大产能的成效。胎面胶再生胶性能达到：拉伸强度15～18MPa，断裂伸长率在350％以上。 2.再生胶及其生产线符合EU REACH和超过国标的环保技术：消除了传统再生胶工艺带来二次污染。在双螺杆挤出机机头内壁设置废气真空收集装置，车间设计了废气和车间油烟净化处理装置，生产环境环保指标远超过了国标要求。通过无油再生胶配方和低温再生工艺生产的环保再生胶成品，经检测，多环芳烃含量≤0.02％和168种高关注物质含量≤0.1％，符合EU REACH的环保标准。 3.环保高品质再生胶配方设计技术：该技术突破了传统再生胶配方中加入大污染性煤焦油的做法，从源头控制了生产的污染源，还获得了远高于传统再生胶的性能。该技术通过加入自主研发系列环保多功能再生活化剂(不加入软化剂)的无油配方设计，制备出了高品质的再生胶。 上述技术已在“南回”的环保高强力再生胶、丁基橡胶等再生胶生产上应用。 (三)经济效益、社会效益与促进行业科技进步作用：该项目具有自主知识产权，获有效授权发明专利19件，发表论文42篇，填补了国际空白，引领中国再生胶新工艺和新装备技术的发展，拓宽了高性能再生胶的应用领域和新产品开发。2016～2017年，“南回”累计生产再生胶17.0万吨，其中5.0万吨远销欧盟、美国等十几个国家，新增销售额80926.93万元，新增利润10841.34万元。利用该项目新技术企业共新增销售额112851.90和利润10987.15万元。“南回”和应用企业共新增销售额193778.63和利润21828.49万元。该项目实现了废轮胎绿色回收和降低生产成本，促进上下游产业发展，加强了环境和劳动保护，提高了生产效率，降低了劳动强度，减少了劳动定员。