改造炭黑，让废旧轮胎“重生”
编辑：admin 日期：2020-09-15 10:17:28 / 人气：
《助创》记者了解到，刚刚公布的2019年度福建省科学技术奖中，一项“废旧轮胎裂解炭黑改性技术”榜上有名。应用这项技术生产出来的炭黑，不仅让废弃轮胎有了新价值，还能帮助企业节约炭黑成本。
可惜的是，尽管这顶“硬核”技术在9年前就成功转化，开始了工业应用，但由于知名度不高，市场认可度不够，其成果产业化之路依然漫长。
如何助力这项科技成果打出一片新天地？《助创》记者近日走访三明——
9月10日，教师节。苏志忠教授的办公室里，节日气氛浓郁。刚刚获得省科技进步奖二等奖的他，迎来了一拨又一拨的访客。这个节日对他来说，意义不一般。
“获奖是一个机会，能够让更多人了解改性裂解炭黑。”苏志忠表示，自己十年前就开始带领三明学院的研发团队潜心研究，试图改造废旧轮胎裂解炭黑的性能，让其不再只能当燃煤用，而是有更高的应用价值。“可谓十年磨一剑，砺得梅花香。”他说。
瞄准再生资源
校企协同攻关十年
炭黑，是橡胶制品的补强剂，橡胶制品中几乎1/3是炭黑，其补强性能直接决定橡胶制品的使用性能，工业炭黑来源于石油，随着石油资源枯竭，再生炭黑替代工业炭黑是橡胶工业发展的必然趋势。
“去年，中国产生了3.3亿条废旧轮胎。这些废旧轮胎经过热裂解，能够生产出大量的再生炭黑，如何改造这些裂解炭黑，替代以石油为原料工业炭黑，是当务之急，也是行业亟待解决的共性技术难题。”苏志忠告诉记者。
2011年，在苏志忠团队的带领下，一条年产2000吨的废旧轮胎再生裂解炭黑生产线在三明市明溪县拔地而起。看准了技术前景，投资人罗正根依托其创建的明溪县宝福再生资源开发中心，开始了一场校企合作技术攻关。
2013—2015年，项目组获省科技厅重点项目立项资助，再生裂解炭黑的固相接枝技术，开始了产业化应用研究。明溪县宝福再生资源开发中心，成为国内首家实现固相接枝技术产业化的企业。
据苏志忠介绍，团队创造性地把有机小分子固相接枝到裂解炭黑的表面，提高了裂解炭黑在橡胶中的分散性和补强性能。同时，发明了超顺磁Fe_3O_4纳米复合物等重金属离子吸附剂，解决了裂解炭黑中含微量重金属离子的问题，使铅、铬等重金属含量远低于欧盟的出口工业产品标准，为产品走向世界打下了基础。
“用我们的改性裂解炭黑做原料，生产出来的轮胎性能和用工业炭黑近似，但是成本却可以减少约2000元/吨。”苏志忠介绍，在产品问世后，团队多方推广，虽遭受不少冷眼，但最终得到了杭州中策集团等企业的认可。2015年，团队与杭州中策橡胶有限公司签订了购销合同。
拓展应用空间
需要来自多方助力
尽管科技成果转化取得了初步成果，但产业化之路却并非坦途。
罗正根告诉记者，自2011年建成第一条再生裂解炭黑生产线后，宝福再生资源开发中心陆续又建成了8条改性裂解炭黑生产线，年炭黑总产量可达1万吨。然而，这个产能，远远不能满足杭州中策集团的需求。
“中策集团每年要采购炭黑近40亿元，虽然我们和它签了购销合同，但合同量是根据我们自己的生产能力来执行的。”罗正根说。
为何不扩大产能？资金不足，成为瓶颈。记者了解到，1万吨改性裂解炭黑能够产生的毛利仅达百万元级，净利微薄，如果仅靠利润积累，企业新增再生裂解炭黑生产线速度将十分缓慢。“这些年我们的利润大多用于搞研发，新增生产线的资金不充足，所以发展得慢。”罗正根说。
“从技术上说，十年来我们投入了大量的资金和精力，可以说已经做到了全国独有，可是获得市场认可还需要时间。许多企业不相信我们的改性裂解炭黑能够与工业炭黑相媲美。”苏志忠告诉记者，为扩大改性裂解炭黑产品类别，2017年、2019年，自己两度作为科技特派员，入驻企业开展技术完善和拓展研究，在酚醛模塑料和鞋底材料领域的应用，改性裂解炭黑已经取得突破。
记者了解到，在循环经济政策引领下，近年来，我国废旧轮胎综合利用行业快速发展，废旧轮胎回收利用率逐年提升，吸引了许多资本的介入。数据显示，2019年，废旧轮胎综合利用企业约1500家，资源化回收利用废旧轮胎约2亿条。其中，轮胎翻新量约500万标准折算条，再生橡胶产量约300万吨，橡胶粉产量约100万吨，热裂解处理量约100万吨。
在这种情况下，废旧轮胎价格开始上涨。数据显示，从2018年起，废旧钢丝胎的收购价格不断震荡走高，很多地方的收购价格目前已经突破1000元每吨，同比最高涨幅达34%。
中国轮胎循环利用协会会长朱军表示，近年来，随着关键技术不断攻关、环保治理力度加大，废旧轮胎综合利用行业逐渐改变散、小、污、乱的格局，新型的热裂解技术成为废旧轮胎综合利用的重要方向之一。
工信部近日印发的行业规范文件，也促使废旧轮胎综合利用朝着良性健康的方向发展。
“行业发展得好，废旧轮胎裂解炭黑的应用也就有机会。”苏志忠盼望，自己的技术能够得到更多的关注。“加快废旧轮胎综合利用，不仅有助于减少污染、有效治理环境，还是节约资源的重要渠道。”苏志忠说，“以改性裂解炭黑绿色制备关键技术为基础，我们的目标是打造废旧轮胎资源高效利用绿色新工艺，推动废旧轮胎、废旧橡胶循环利用始终朝着可持续绿色发展。”
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