中國橡膠工業(yè)的“黃埔軍?！敝铝?jié)能環(huán)保事業(yè)

1915年廣東兄弟橡膠公司在廣州成立，標(biāo)志著中國橡膠工業(yè)的開端。百年后，青島科技大學(xué)被稱為“中國橡膠工業(yè)的黃埔”。作為全國設(shè)立橡膠專業(yè)最早的高等院校之一，目前已成為中國橡膠工業(yè)人才培養(yǎng)的搖籃，在國內(nèi)外同行中享有很高的聲譽(yù)。

青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院院長、泰山學(xué)者特聘專家汪傳生教授，作為該校橡膠加工領(lǐng)域的學(xué)科帶頭人，以踏實(shí)肯干，著力進(jìn)取的精神為中國“橡膠黃埔”增添濃墨重彩。

1 變廢為寶

中國是全球第一橡膠大國，橡膠消耗量及輪胎等主要橡膠制品產(chǎn)量多年穩(wěn)居世界榜首。橡膠制品已經(jīng)滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防軍工、航天航空航海、醫(yī)療衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域。

中國橡膠工業(yè)近幾年在快速發(fā)展的同時(shí)，問題也隨之凸顯。以輪胎行業(yè)為例，目前輪胎行業(yè)產(chǎn)能過剩，很多技術(shù)裝備急需換代升級(jí)。汪傳生說，中國輪胎行業(yè)產(chǎn)量居世界第一，但生產(chǎn)總值沒有美國固特異一家公司的產(chǎn)值多。問題關(guān)鍵是，中國生產(chǎn)低附加值輪胎太多，而高附加值輪胎的生產(chǎn)技術(shù)少且落后。隨著工業(yè)快速發(fā)展尤其是汽車的普及，輪胎等橡膠制品需求量越來越大，但隨之而來的是每年產(chǎn)生的廢舊輪胎及其橡膠制品會(huì)越來越多。據(jù)世界環(huán)境衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，世界廢舊輪胎積存量已達(dá)30億條，并以每年約10億條令人驚詫的數(shù)字增長。以廢橡膠為代表的黑色垃圾和以廢塑料為代表的白色垃圾，如何有效解決堆積如山的黑白垃圾對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，緩解和改善地球村環(huán)境污染壓力，成為發(fā)達(dá)和發(fā)展中國家嚴(yán)重面臨的、亟待突破的共同課題，也已成為目前世界性科研難題。

目前廢橡膠最終的處理方法主要有掩埋、焚燒、裂解等方法。掩埋成本低、技術(shù)簡單，但容易造成長期有害的二次污染。焚燒能源回收效率低，同樣造成空氣嚴(yán)重污染。美國、歐洲已嚴(yán)格禁止使用這2種可謂“拆了東墻補(bǔ)西墻”的方法處理廢舊輪胎。裂解是目前最理想的最終處理方法，不僅污染?。ㄉ踔量梢宰龅綗o污染），又能將廢橡膠、廢塑料還原為炭黑、燃料油等化工產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)“最有效能源回收”。正是“工業(yè)連續(xù)化廢橡膠廢塑料低溫裂解資源化利用技術(shù)”的科研及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的可喜成果，2011年汪傳生第二次獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。本成果完善了廢舊橡塑制品循環(huán)利用的相關(guān)理論，使科研成果及時(shí)產(chǎn)業(yè)化，推廣應(yīng)用前景喜人。

當(dāng)前針對(duì)廢橡膠、廢塑料裂解技術(shù)進(jìn)行研究的國家很多，但真正能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化的極少。2004年汪傳生及其科研團(tuán)隊(duì)開始與山東濟(jì)南友邦恒譽(yù)科技開發(fā)有限公司進(jìn)行該項(xiàng)目全方位技術(shù)合作，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，至今已經(jīng)取得可喜的成績。濟(jì)南友邦研發(fā)制造的裂解設(shè)備及生產(chǎn)線，大批量出口并進(jìn)駐歐洲，這是中國大型環(huán)保技術(shù)及裝備首次進(jìn)入歐洲市場(chǎng)，同時(shí)建立了若干符合歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的裂解示范工程。美國也已經(jīng)引進(jìn)了濟(jì)南友邦十幾條生產(chǎn)線。這標(biāo)志著該裂解技術(shù)及成效，目前在世界范圍處于實(shí)質(zhì)前沿領(lǐng)先水平

汪傳生不想滿足現(xiàn)狀止步于此。他信心十足地表示，“下一步我們力爭實(shí)現(xiàn)輪胎整胎進(jìn)入設(shè)備裂解，改變目前先把輪胎切割破碎后再裂解所花費(fèi)的大量時(shí)間和能源消耗及設(shè)備造價(jià)高的問題。另外，油品的進(jìn)一步提高和炭黑的高值化應(yīng)用，將是今后的科研關(guān)注點(diǎn)?！?/p>

2 節(jié)能增效

汪傳生說，混煉是自己的老本行。2001年憑借“同步轉(zhuǎn)子密煉機(jī)技術(shù)”研究成果，他首次獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

橡膠與塑料雖同屬于高分子材料，但前者與后者不同，不加任何早配合劑的純橡膠制品用途極少，因而必須在橡膠中加補(bǔ)強(qiáng)劑、促進(jìn)劑等多種原料混煉在一起，制成各種橡膠制品來滿足不同性能和用途的需求。

橡膠制品的第一道工序就是混煉?；鞜捑褪菍⑾鹉z、炭黑、氧化劑等各種配合劑混入生膠中制成質(zhì)量均勻的混煉膠的工藝過程?；鞜捫Ч暮脡模苯佑绊懴鹉z制品的使用性能和壽命?；鞜挼?個(gè)重要考核指標(biāo)：一是，混煉膠的質(zhì)量，能滿足制品的性能和后續(xù)加工工序的要求；二是，降低單位能耗，混煉加工中消耗了橡膠制品全部加工過程中的40%-50%能源。

（摘自《中國科學(xué)報(bào)》，2016-05-13）