毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

一、研究背景及意义

随着经济的发展，人们薪资水平的提高，汽车行业蓬勃发展，随之而来的汽车购买力大大增加，与汽车行业息息相关的轮胎制造行业自然也跟着繁荣起来。废轮胎的回收问题应运而生。据中国橡胶工业协会统计，2012年我国轮胎产量为8.92亿条，同比去年增长4.2%，同时产生废旧轮胎2.8亿条，首次成为年产废轮胎量最大的国家^[1]。废旧轮胎具有很强的抗热、抗机械性，很难降解，几十年都不会自然消失^[2]。随着人口增加，土地资源日益稀少，废轮胎的长久堆积不仅破坏环境景观、占用土地，而且容易引起火灾，造成大量浓烟污染空气，所产生的熔油、溶渣渗入地下，造成土壤及地下水的污染^[3]。因此若处置和管理不当，废旧轮胎会对健康和环境造成威胁。但是如果我们能将废旧轮胎视作宝贵的资源，而不是垃圾，并且充分循环利用，便能消除废轮胎造成的黑色污染。而且据资料表明^[4-5]，我国是世界第一大橡胶消费国又是世界第一大橡胶进口国，故寻找橡胶原料来源及其代用材料成为十分迫切的任务。目前，废橡胶的回收利用项目已列入《中国21 世纪议程》方案中^[6-7]，故对废旧轮胎回收利用的研究就显得相当重要。.因此如何充分地利用废旧轮胎，是搞好资源综合利用的重要课题，也是合理利用资源、保护环境、促进国民经济增长方式转变和可持续发展的重要措施。

二、废轮胎回收利用现状

西方发达国家的废旧轮胎处理主要有三种方法：一是将胎体尚好，胎面磨损较轻的旧轮胎翻新，重新恢复使用价值；二是将不具备翻新价值的废旧轮胎加工成橡胶粉后再加工利用于传统橡胶制品业、道路沥青改性剂、新兴建筑装饰材料、隔音材料、橡塑共混材料等领域；三是利用废旧橡胶的高热值这一特性，作为专门的生产燃料。由于燃烧废旧橡胶产生的尾气很难治理，目前采用这种方式处理废旧轮胎的方法正在逐年减少。鉴于废旧轮胎的性质，芬兰第一个立法规范废旧轮胎的回收利用。除制定了严格的法律外，还辅之以技术开发和市场培育，培育了一系列新产业，废旧轮胎的回收利用率已达到了90 %，年创产值12 亿美元，基本上解决了废旧轮胎的污染问题^[8]。

目前国内的废旧轮胎综合利用主要有以下几种途径：直接利用、旧轮胎翻新、生产胶粉、生产再生胶、燃烧利用及热解利用^[1]。

(1)直接利用

直接利用就是在原形基础上稍加改造直接利用的一种方法。很显然这是最有效的一种处理方式。主要用作码头护舷、路标、人工渔礁，游乐游具，工程填料等，但这些用途用掉的废旧轮胎量微乎其微，不足1%，一般不将其归为主要利用途径^[9]。

(2)旧轮胎翻新

轮胎翻新是指旧轮胎经局部修补、加工、重新贴覆胎面胶后再进行硫化,恢复其使用价值的一种工艺流程，是轮胎循环利用产业链中的重要环节^[10]。我国翻胎企业的生产技术水平近年来虽然有了较大的发展，但与发达国家相比，在产品质量，生产工艺装备、原材料、测试手段、生产管理以及生产规模等方面仍存在差距。主要有产品规格系列不全、使用寿命较短，翻新次数少、翻新轮胎产品档次较低和行业整体工艺装备水平不高等问题^[11]。

(3)生产胶粉

废轮胎经粉碎加工处理而得到的粉末状橡胶材料即为胶粉。废轮胎的主体材料为橡胶及其它高分子材料，高分子材料的性能一般都受温度影响，橡胶在低温时处于玻璃态，变硬变脆^[1] 。目前利用废轮胎生产胶粉的方法主要有化学法、常温机械粉碎法、常温湿粉碎法和冷冻粉碎法^[12] 。其中，化学法生产成本高，无法大规模应用。常温机械粉碎法是将废轮胎直接送入粉碎机粉碎、磨细，这个过程中胶粒不需冷冻。但常温机械粉碎的缺点在于设备磨损大，能耗大。冷冻粉碎法以块状、粒状生胶、废旧橡胶制品、废旧轮胎等固态胶为原料，通过冷却介质将其冷却到玻璃化温度以下，进行机械粉碎。在国外一般是液氮冷冻粉碎法。冷冻粉碎法生产的胶粉粒径小，表面光滑，受热氧化程度低，但其冷冻成本较高^[9]。