綠色汽車輪胎驅(qū)動未來

肖　軍

汽車產(chǎn)業(yè)在各地蓬勃發(fā)展同時也帶來了環(huán)境污染及能源短缺的弊病。人類可持續(xù)發(fā)展的需要，使節(jié)能減排成為了當(dāng)今汽車制造商面臨的新使命。除了制造商不斷研發(fā)出混合動力、氫動力、生物燃料等新能源發(fā)動機(jī)，向輕量、節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展，作為汽車配件用品的輪胎、內(nèi)飾，也紛紛從生產(chǎn)材料方面入手，提出了節(jié)能減排的新觀念。

1.何謂綠色輪胎？

國際上通指滾動阻力小、廢氣排放少的子午胎為綠色輪胎。但從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，綠色輪胎的定義還應(yīng)包括生產(chǎn)所用的原料為綠色環(huán)保材料，報廢的輪胎可持續(xù)利用等。

我國再生膠伴隨輪胎工業(yè)發(fā)展而發(fā)展，廢輪胎是再生膠生產(chǎn)企業(yè)的主要原料，約占總利用量的60%-70%。同樣，綠色輪胎的發(fā)展也需要再生膠生產(chǎn)企業(yè)的支持，再好的輪胎，經(jīng)過幾次翻新后終究要流落社會，其綠色意義也必然大打折扣。再生膠和膠粉可作為新型環(huán)保原料應(yīng)用于綠色輪胎生產(chǎn)，有效降低輪胎制造成本，節(jié)約資源，并賦予綠色輪胎更豐富的內(nèi)涵。近年來，我國廢橡膠利用產(chǎn)業(yè)得到了長足發(fā)展，技術(shù)、質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍，綠色輪胎與再生膠發(fā)展的關(guān)系越來越密切。目前，我國廢橡膠利用主要分為三大塊：輪胎翻新、膠粉生產(chǎn)、再生膠生產(chǎn)。其中，發(fā)展最快的是再生膠產(chǎn)業(yè)，其利用的廢橡膠已達(dá)到總利用量的80%。

再生膠在我國廢橡膠利用領(lǐng)域脫穎而出，必然有其存在價值：一是再生膠本身具有良好的性價比，一些普通橡膠制品可以單獨(dú)使用再生膠生產(chǎn)，天然膠中摻用部分再生膠后能有效改善膠料的擠出和壓延性能，而指標(biāo)影響很??；二是與業(yè)內(nèi)企業(yè)的努力和自律密不可分。過去談到再生膠就必然聯(lián)想到二次污染，這也是國內(nèi)某些觀點(diǎn)反對發(fā)展再生膠的原因。通過近幾年技術(shù)革新，再生膠生產(chǎn)工藝由原來的水油法、油法變成現(xiàn)在的高溫動態(tài)法，廢氣實(shí)現(xiàn)了集中排放、處理、回收，基本實(shí)現(xiàn)了無污染、無公害化生產(chǎn)，生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，并且正向綠色環(huán)保方向邁進(jìn)。最近中國橡膠工業(yè)協(xié)會頒布了由廢橡膠綜合利用分會起草的《廢橡膠綜合利用行業(yè)安全環(huán)保清潔生產(chǎn)自律標(biāo)準(zhǔn)(試行)》，必將促進(jìn)再生膠行業(yè)的健康發(fā)展。

近年來，再生膠和膠粉產(chǎn)品細(xì)分化程度越來越高，如普通輪胎再生膠，其強(qiáng)力達(dá)到9.5MPa以上，伸長率達(dá)到3 9 0%以上；無污染系列再生膠，采用無污染軟化劑或氣味消除劑生產(chǎn)而成，氣味低，產(chǎn)品顏色不遷移，符合環(huán)保要求，發(fā)達(dá)國家需求量逐年遞增；彩色系列再生膠，可用于生產(chǎn)彩色類橡膠制品，市場需求巨大；丁基類再生膠，由于世界丁基膠總產(chǎn)量有限，其價格成倍增長；其他特種再生膠，主要有三元乙丙膠、丁腈膠等，用戶需求逐年遞增。

隨著社會環(huán)保意識和節(jié)能意識的不斷增強(qiáng),對低滾動阻力的節(jié)能環(huán)保型綠色輪胎需求逐步增加,使得全球?qū)Π滋亢诘男枨笠悦磕?％-5％的速度增長。而中國國內(nèi),在輪胎和制鞋業(yè)的帶動下,對白炭黑的需求更是以每年8％-10％的速度快速增加。因此,白炭黑在我國的發(fā)展前景十分廣闊。白炭黑即納米二氧化硅,可以增加橡膠制品的強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性等性能，而且可以保持產(chǎn)品顏色不變。在輪胎中加入白炭黑，可降低膠料的生熱和滯后性，從而降低輪胎的滾動阻力,節(jié)約燃料，減少汽車廢氣排放,增加輪胎的翻新次數(shù)，是生產(chǎn)綠色輪胎的理想材料。

目前，我國有許多技術(shù)處于國際先進(jìn)水平。一是再生工藝全面革新，已全面推廣使用高溫動態(tài)脫硫工藝，產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量和生產(chǎn)效率明顯提高。二是配方技術(shù)革新，應(yīng)用無污染軟化劑生產(chǎn)的再生膠得到了美日等發(fā)達(dá)國家的認(rèn)可，其氣味低，顏色不遷移，完全符合相關(guān)的環(huán)保要求；橡膠再生活化劑的開發(fā)步伐明顯加快，有效縮短了橡膠脫硫時間，提高了脫硫效果；無油再生技術(shù)也得到迅速發(fā)展，如一些合成膠在再生過程中不需添加任何軟化劑，再生產(chǎn)品完全達(dá)到質(zhì)量要求，從而有效節(jié)約了石油資源。三是環(huán)保技術(shù)革新，有些企業(yè)已先后發(fā)明了生物法、物理法等技術(shù)，其環(huán)保處理效果顯著，經(jīng)處理后的空氣等質(zhì)量完全符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；新型環(huán)保再生技術(shù)不斷開發(fā)成功，如高溫連續(xù)再生技術(shù)、微波再生技術(shù)等。這些技術(shù)徹底杜絕了橡膠再生過程中的二次污染，有效促進(jìn)了再生膠產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

由于歐洲對乘用胎的濕牽引性和滾動阻力的要求高，綠色輪胎在歐洲市場發(fā)展較快，而且歐盟已經(jīng)規(guī)定新車原配胎必須采用綠色輪胎，因此歐洲是白炭黑使用比例最高的地區(qū)。所以國內(nèi)企業(yè)可以在大力開發(fā)高分散和易分散白炭黑新產(chǎn)品的同時，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大出口，尤其是對歐洲的出口份額。

國際上通指滾動阻力小、廢氣排放少的子午線輪胎為綠色輪胎，那么從和諧和可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，我們認(rèn)為綠色輪胎的定義遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。我國是一個資源緊缺的國家，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)已成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措，因此從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，綠色輪胎內(nèi)涵將更加豐富，應(yīng)包括以綠色環(huán)保材料為原料、報廢后可持續(xù)利用等。通過近幾年的努力，我國廢舊橡膠利用產(chǎn)業(yè)得到了長足的發(fā)展，技術(shù)、質(zhì)量有了“質(zhì)”的飛躍。綠色輪胎與再生橡膠發(fā)展的關(guān)系越來越密切。綠色輪胎是今后輪胎工業(yè)發(fā)展的主流，廢橡膠利用也必將成為我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)域的重要組成部分。隨著子午胎發(fā)展，其橡膠再生難度明顯加大，再生膠生產(chǎn)企業(yè)只有和綠色輪胎生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)合作，才能求得發(fā)展。

2.綠色輪胎的性能特點(diǎn)

(1)“綠色輪胎”助降油耗。上世紀(jì)90年代，米其林公司率先向市場投放GreenX低滾動阻力輪胎，通過輪胎橡膠配方里面加入硅，使?jié)L動阻力下降，從而降低燃料消耗量，從而也減少了車輛廢氣的排放,從另外一個角度來講保護(hù)了人類生存的環(huán)境。從此輪胎也有了“綠色”之名。專家估計，如果全球上路的所有轎車都裝上這種低滾動阻力輪胎的話，全球每年的燃料消耗量將減少大約190億升，二氧化碳的排放量也將減少近4400萬噸。

(2)環(huán)保輪胎也經(jīng)濟(jì)。盡管綠色輪胎有環(huán)保、耐磨的特點(diǎn)，但是很長時間以來，它都是用在中高檔車上。在汽車行業(yè)內(nèi)要想做個環(huán)保先鋒是需要付出一定代價的：高標(biāo)號汽油價格不菲、氫動力車和電動車也只能在實(shí)驗(yàn)場里開開。近年來米其林率先將綠色輪胎引入經(jīng)濟(jì)型車市場，讓更多的經(jīng)濟(jì)型轎車的消費(fèi)者也能夠加入環(huán)保的大軍。米其林推出的新一代EnergyXM1＋，同樣采用了以硅加入碳黑橡膠配方，不僅降低了滾動阻力從而使燃油消耗降低，而且更提高輪胎的耐磨度，在保證輪胎性能不損失的情況下，與上一代EnergyXM1相比，增加至少25%的行駛里程。而這同樣意味著報廢輪胎的后處理量的減少。目前中國每年輪胎生產(chǎn)達(dá)到1億條，而產(chǎn)生的廢舊輪胎則達(dá)5000多萬條，按此推算，如果所有輪胎的里程數(shù)都提高25%的話，每年報廢的輪胎量就可以減少超過1000萬條。如果推算到全球，每年需要更換的廢舊輪胎達(dá)7億多條的話，EnergyXM1+的推出對于環(huán)境保護(hù)的意義就更為重大了。

(3)應(yīng)用環(huán)保材料。開發(fā)環(huán)保輪胎就要使用環(huán)保原料，在環(huán)保型助劑應(yīng)用方面，配方中用促進(jìn)劑NS取代了NOBS，同時還開發(fā)應(yīng)用環(huán)保型塑解劑，以取代五氯硫酚。使有毒有害材料徹底從產(chǎn)品中消失。在溶劑使用方面，加強(qiáng)了Low PCA環(huán)保油的開發(fā)和應(yīng)用，將環(huán)保油取代芳烴油作為綠色輪胎的攻關(guān)重點(diǎn)。這類輪胎深受歐洲市場的歡迎。此外，還在胎面配方中加入白炭黑，在降低輪胎滾動阻力的同時，還能使輪胎在高度濕滑的路面上，具有良好的牽引性能和剎車性能；研究低滾動阻力胎面花紋，以提高輪胎的節(jié)油、降噪、抗?jié)窕刃阅堋?/p>

(4)減輕輪胎自重。目前我國已經(jīng)自主開發(fā)應(yīng)用了多種規(guī)格的高強(qiáng)度鋼絲，并與全球最先進(jìn)的鋼絲制造商密切合作，在輪胎中大力推廣應(yīng)用超強(qiáng)鋼絲。通過提高輪胎鋼絲簾線的強(qiáng)度，估計未來可降低輪胎總重2.5％。目前的試驗(yàn)表明，用芳綸替代載重胎胎體鋼絲，可減輕輪胎質(zhì)量10％，完全以芳綸為主設(shè)計的輪胎可使自重減輕30％。