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扬大学生破解 废轮胎利用难题
2017-8-17


橡胶制品大家并不陌生,其中最为常见的就是汽车轮胎,可废弃轮胎如何再次利用,却成为一个问题。现在大量废旧轮胎依旧采取焚烧处理的方式,形成巨大污染。昨天,记者从扬州大学化学化工学院了解到,两个大三学生采用一种新型技术,能将废弃轮胎再次利用,不仅环保,更能代替天然橡胶产品。据悉,该技术已获得国家专利,扬州已有企业将该技术实际运用,第一批产品已经进行生产。

A

传统处理废旧橡胶方式

污染大浪费资源且成本高

扬大应用化学专业大三学生王明明是这项技术的主要负责人,他告诉记者,中国现在的橡胶产业保持着较快平稳发展趋势,橡胶制品的大量生产及使用特别是轮胎的大量使用,却使如何处理废弃橡胶成为一个急需解决的问题。

王明明介绍,现在对废弃橡胶的处理,主要通过三种途径。“第一种方法是应对废弃橡胶污染的无奈之举,通过焚烧损失了宝贵的化工资源,在回收利用为数不多热能的同时也造成了巨大的环境污染。第二种方法是采用化学或物理的方法对废弃橡胶进行脱硫处理,近些年这种方法较为广泛地被采用,但工艺复杂且化学脱硫再生中所产生的废水以及物理脱硫工艺复杂性等问题一直是制约该技术发展的瓶颈,另外,无论化学脱硫或物理脱硫,其所需预先对废弃橡胶进行分选及成分提纯等环节使回收成本大幅度提高。第三种方法是最近发展起来的一种回收橡胶的方法,其采用机械破碎的工艺生产精细胶粉,实现了无排放回收利用废弃橡胶。”

王明明告诉记者,这种采用胶粉回收废弃橡胶的方法具有极大的潜力,然而采用这种方法在传统橡胶行业尚未能得以接受与认可。“主要原因是相较之传统橡胶原料块状性态,将轮胎破碎后形成的精细胶粉如何使用,才能代替传统橡胶材料,这成为一个难题,因为采用胶粉为原料所制备的制品性能及性能稳定性尚难以与传统橡胶媲美。”王明明说,如何将废弃的橡胶产品再次高效利用,也成为了他这个技术的核心理念。

B

新技术的创新之处

破解了橡胶粉与磁粉融合难题

“现在也有很多工厂利用轮胎粉碎的胶粉进行再次制作,但是产品却比较低端,大都集中于普通橡胶制品,力求使胶粉橡胶制品达到普通橡胶制品性能要求,然而往往忽视了胶粉在功能材料中使用有可能大大提高材料性能。”王明明解释,无法高效地利用胶粉,其中很大一部分原因是胶粉本身独有的化学性质,使它无法和很多物质相融,如磁粉。

王明明介绍,在橡胶制作的很多产品中,如冰箱门的密封条,都需要将橡胶与磁粉相融合,但由于一种是有机物质,一种是无机物质,两者无法融合,“以往在制作冰箱门的密封条时,都是将天然橡胶和磁粉相融合,而天然橡胶的成本并不低,如果以胶粉代替天然橡胶则会大大降低成本,但是如何解决胶粉和磁粉相融合的问题,则成了难题。”王明明说。

王明明利用功能体铁氧体颗粒(一种化学物质)自身吸收微波的特性,在微波辅助条件下同时实现胶粉与磁粉界面相融,实现胶粉绿色复合化,以期获得具有磁性及吸波性能(吸收电磁波)的功能型弹性体复合材料。王明明告诉记者,经过特殊处理后的胶粉,通过和磁粉有机地融合,有效释放与利用了胶粉自身原有的助剂(轮胎生产过程中所使用的添加剂),在不需要再外加大量助剂的条件下,实现废弃橡胶绿色循环利用。

C

新技术的推广价值

造价低可适用于多个领域

 

据了解,每年全球废弃轮胎有2000万吨之多,我国产生废轮胎约2.33亿条,折合橡胶资源约为300万吨。“若能将废弃轮胎全部回收利用,可生产出相当于天然橡胶5年的总产量,大大降低了成本,同时也减少污染。”王明明说,目前这项技术已经获得了国家专利,并且扬州已有企业将该技术实际运用,第一批产品正在进行生产,真正实现了产业化。

王明明介绍,该技术保持了橡胶轮胎良好的弹性体性能,并赋予新的磁性能及吸波性能,真正实现了废弃橡胶的绿色循环使用。

“轮胎制成的胶粉,来源广,并且价格低廉,而这项技术工艺上简单,易于规模化推广,”他解释,通过这项技术,废弃的轮胎可广泛地应用于各个层次的产品体系,如磁性密封件、教具、减震阻尼橡胶、电磁波防护贴片以及军用作战隐身层等领域。