由北京萬向新元科技股份有限公司、勐臘縣曼莊橡膠有限公司、株洲安寶麟鋒新材料有限公司和北京萬匯一方科技發展有限公司共同完成的萬噸級天然橡膠/白炭黑濕法混煉連續化生產線項目日前通過中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。鑒定認為,該項目擁有完整的自主知識產權,實現了萬噸級天然橡膠/白炭黑濕法混煉連續化生產,生產技術達到國際先進水平。這不僅是天然橡膠產業,而且是加工能耗最高的橡膠混煉工藝的重大技術突破,并為綠色輪胎制造提供了新途徑。
該項目開發了基于動態比值控制液相連續供料混合的非酸絮凝劑快速絮凝新技術,滿足連續化生產要求,其凝固工藝比傳統凝固工藝節水50%,絮凝時間由5 h縮短為30 s,生產線占地面積僅為傳統工藝的20%;開發并制造了新型橡膠螺桿擠出連續脫水造粒一體機,擠壓脫水造粒機出口端物料的含水率小于30%,確保白炭黑物料流失率小于2%;開發了微波連續化淺層干燥新技術及裝置,并首次在天然橡膠生產中應用,實現了低能耗快速均勻干燥;建立了成套天然橡膠/白炭黑濕法混煉工藝的連續化生產技術工藝包,形成了自主知識產權,制定了企業標準。
該項目的一個突出特點是使白炭黑高比例應用于輪胎膠料中成為可能,膠料中白炭黑用量最高可達到90份,這為綠色輪胎用橡膠提供了新制備方法。降低橡膠加工能耗是另一個特點。橡膠加工能耗最高的工序就是混煉,約占輪胎生產過程全部能耗的40%。傳統橡膠干法混煉工藝每噸混煉膠耗電量約為400 kW·h,而該濕法混煉工藝已經將白炭黑均勻分散于膠料中,這不僅可以提高混煉膠質量,降低橡膠廠的粉塵污染,還可以使膠料混煉能耗降低15%~30%,每噸混煉膠耗電量可減小60 kW·h以上。
經權威機構檢測及多家輪胎企業應用驗證,該濕法混煉膠白炭黑分散性改善;膠料強度和彈性明顯提高,生熱和滾動阻力明顯降低;輪胎高速性能和耐久性能提升,滾動阻力下降10%~16%。