中國橡膠工業的“黃埔軍校”致力節能環保事業

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

青島科技大學機電工程學院院長、泰山學者特聘專家汪傳生教授，作為該校橡膠加工領域的學科帶頭人，以踏實肯干，著力進取的精神為中國“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量多年穩居世界榜首。橡膠制品已經滲透到工業、農業、交通運輸、國防軍工、航天航空航海、醫療衛生等各個領域。

中國橡膠工業近幾年在快速發展的同時，問題也隨之凸顯。以輪胎行業為例，目前輪胎行業產能過剩，很多技術裝備急需換代升級。汪傳生說，中國輪胎行業產量居世界第一，但生產總值沒有美國固特異一家公司的產值多。問題關鍵是，中國生產低附加值輪胎太多，而高附加值輪胎的生產技術少且落后。隨著工業快速發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生的廢舊輪胎及其橡膠制品會越來越多。據世界環境衛生組織統計，世界廢舊輪胎積存量已達30億條，并以每年約10億條令人驚詫的數字增長。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環境造成的嚴重污染，緩解和改善地球村環境污染壓力，成為發達和發展中國家嚴重面臨的、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，同樣造成空氣嚴重污染。美國、歐洲已嚴格禁止使用這2種可謂“拆了東墻補西墻”的方法處理廢舊輪胎。裂解是目前最理想的最終處理方法，不僅污染小（甚至可以做到無污染），又能將廢橡膠、廢塑料還原為炭黑、燃料油等化工產品，實現“最有效能源回收”。正是“工業連續化廢橡膠廢塑料低溫裂解資源化利用技術”的科研及產業化應用的可喜成果，2011年汪傳生第二次獲國家科學技術進步獎二等獎。本成果完善了廢舊橡塑制品循環利用的相關理論，使科研成果及時產業化，推廣應用前景喜人。

當前針對廢橡膠、廢塑料裂解技術進行研究的國家很多，但真正能夠實現工業化的極少。2004年汪傳生及其科研團隊開始與山東濟南友邦恒譽科技開發有限公司進行該項目全方位技術合作，以理論指導實踐，至今已經取得可喜的成績。濟南友邦研發制造的裂解設備及生產線，大批量出口并進駐歐洲，這是中國大型環保技術及裝備首次進入歐洲市場，同時建立了若干符合歐盟環保標準的裂解示范工程。美國也已經引進了濟南友邦十幾條生產線。這標志著該裂解技術及成效，目前在世界范圍處于實質前沿領先水平

汪傳生不想滿足現狀止步于此。他信心十足地表示，“下一步我們力爭實現輪胎整胎進入設備裂解，改變目前先把輪胎切割破碎后再裂解所花費的大量時間和能源消耗及設備造價高的問題。另外，油品的進一步提高和炭黑的高值化應用，將是今后的科研關注點。”

2 節能增效

汪傳生說，混煉是自己的老本行。2001年憑借“同步轉子密煉機技術”研究成果，他首次獲得國家科技進步獎二等獎。

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強劑、促進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。混煉就是將橡膠、炭黑、氧化劑等各種配合劑混入生膠中制成質量均勻的混煉膠的工藝過程。混煉效果的好壞，直接影響橡膠制品的使用性能和壽命。混煉的2個重要考核指標：一是，混煉膠的質量，能滿足制品的性能和后續加工工序的要求；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《中國科學報》，2016-05-13）