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 我國(guó)每年廢舊輪胎量正以6%至8%的速度增長(zhǎng)。

改性裂解炭黑產(chǎn)品生產(chǎn)完畢

廢舊輪胎，曾經(jīng)是黑色污染。如今，借助新型熱裂解技術(shù)，廢舊輪胎實(shí)現(xiàn)了低污染、高效率的綜合利用。它被加工成再生橡膠、橡膠粉、炭黑等工業(yè)原料，黑色污染逐漸變成“黑色黃金”。

《助創(chuàng)》記者了解到，剛剛公布的2019年度福建省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)中，一項(xiàng)“廢舊輪胎裂解炭黑改性技術(shù)”榜上有名。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)出來的炭黑，不僅讓廢棄輪胎有了新價(jià)值，還能幫助企業(yè)節(jié)約炭黑成本。

可惜的是，盡管這頂“硬核”技術(shù)在9年前就成功轉(zhuǎn)化，開始了工業(yè)應(yīng)用，但由于知名度不高，市場(chǎng)認(rèn)可度不夠，其成果產(chǎn)業(yè)化之路依然漫長(zhǎng)。

如何助力這項(xiàng)科技成果打出一片新天地？《助創(chuàng)》記者近日走訪三明——

9月10日，教師節(jié)。蘇志忠教授的辦公室里，節(jié)日氣氛濃郁。剛剛獲得省科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的他，迎來了一撥又一撥的訪客。這個(gè)節(jié)日對(duì)他來說，意義不一般。

“獲獎(jiǎng)是一個(gè)機(jī)會(huì)，能夠讓更多人了解改性裂解炭黑。”蘇志忠表示，自己十年前就開始帶領(lǐng)三明學(xué)院的研發(fā)團(tuán)隊(duì)潛心研究，試圖改造廢舊輪胎裂解炭黑的性能，讓其不再只能當(dāng)燃煤用，而是有更高的應(yīng)用價(jià)值。“可謂十年磨一劍，礪得梅花香。”他說。

瞄準(zhǔn)再生資源

校企協(xié)同攻關(guān)十年

炭黑，是橡膠制品的補(bǔ)強(qiáng)劑，橡膠制品中幾乎1/3是炭黑，其補(bǔ)強(qiáng)性能直接決定橡膠制品的使用性能，工業(yè)炭黑來源于石油，隨著石油資源枯竭，再生炭黑替代工業(yè)炭黑是橡膠工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

“去年，中國(guó)產(chǎn)生了3.3億條廢舊輪胎。這些廢舊輪胎經(jīng)過熱裂解，能夠生產(chǎn)出大量的再生炭黑，如何改造這些裂解炭黑，替代以石油為原料工業(yè)炭黑，是當(dāng)務(wù)之急，也是行業(yè)亟待解決的共性技術(shù)難題。”蘇志忠告訴記者。

2011年，在蘇志忠團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)下，一條年產(chǎn)2000噸的廢舊輪胎再生裂解炭黑生產(chǎn)線在三明市明溪縣拔地而起。看準(zhǔn)了技術(shù)前景，投資人羅正根依托其創(chuàng)建的明溪縣寶福再生資源開發(fā)中心，開始了一場(chǎng)校企合作技術(shù)攻關(guān)。

2013—2015年，項(xiàng)目組獲省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目立項(xiàng)資助，再生裂解炭黑的固相接枝技術(shù)，開始了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究。明溪縣寶福再生資源開發(fā)中心，成為國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)固相接枝技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。

據(jù)蘇志忠介紹，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地把有機(jī)小分子固相接枝到裂解炭黑的表面，提高了裂解炭黑在橡膠中的分散性和補(bǔ)強(qiáng)性能。同時(shí)，發(fā)明了超順磁Fe_3O_4納米復(fù)合物等重金屬離子吸附劑，解決了裂解炭黑中含微量重金屬離子的問題，使鉛、鉻等重金屬含量遠(yuǎn)低于歐盟的出口工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品走向世界打下了基礎(chǔ)。

“用我們的改性裂解炭黑做原料，生產(chǎn)出來的輪胎性能和用工業(yè)炭黑近似，但是成本卻可以減少約2000元/噸。”蘇志忠介紹，在產(chǎn)品問世后，團(tuán)隊(duì)多方推廣，雖遭受不少冷眼，但最終得到了杭州中策集團(tuán)等企業(yè)的認(rèn)可。2015年，團(tuán)隊(duì)與杭州中策橡膠有限公司簽訂了購(gòu)銷合同。

拓展應(yīng)用空間

需要來自多方助力

盡管科技成果轉(zhuǎn)化取得了初步成果，但產(chǎn)業(yè)化之路卻并非坦途。

羅正根告訴記者，自2011年建成第一條再生裂解炭黑生產(chǎn)線后，寶福再生資源開發(fā)中心陸續(xù)又建成了8條改性裂解炭黑生產(chǎn)線，年炭黑總產(chǎn)量可達(dá)1萬噸。然而，這個(gè)產(chǎn)能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足杭州中策集團(tuán)的需求。

“中策集團(tuán)每年要采購(gòu)炭黑近40億元，雖然我們和它簽了購(gòu)銷合同，但合同量是根據(jù)我們自己的生產(chǎn)能力來執(zhí)行的。”羅正根說。

為何不擴(kuò)大產(chǎn)能？資金不足，成為瓶頸。記者了解到，1萬噸改性裂解炭黑能夠產(chǎn)生的毛利僅達(dá)百萬元級(jí)，凈利微薄，如果僅靠利潤(rùn)積累，企業(yè)新增再生裂解炭黑生產(chǎn)線速度將十分緩慢。“這些年我們的利潤(rùn)大多用于搞研發(fā)，新增生產(chǎn)線的資金不充足，所以發(fā)展得慢。”羅正根說。

“從技術(shù)上說，十年來我們投入了大量的資金和精力，可以說已經(jīng)做到了全國(guó)獨(dú)有，可是獲得市場(chǎng)認(rèn)可還需要時(shí)間。許多企業(yè)不相信我們的改性裂解炭黑能夠與工業(yè)炭黑相媲美。”蘇志忠告訴記者，為擴(kuò)大改性裂解炭黑產(chǎn)品類別，2017年、2019年，自己兩度作為科技特派員，入駐企業(yè)開展技術(shù)完善和拓展研究，在酚醛模塑料和鞋底材料領(lǐng)域的應(yīng)用，改性裂解炭黑已經(jīng)取得突破。

記者了解到，在循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策引領(lǐng)下，近年來，我國(guó)廢舊輪胎綜合利用行業(yè)快速發(fā)展，廢舊輪胎回收利用率逐年提升，吸引了許多資本的介入。數(shù)據(jù)顯示，2019年，廢舊輪胎綜合利用企業(yè)約1500家，資源化回收利用廢舊輪胎約2億條。其中，輪胎翻新量約500萬標(biāo)準(zhǔn)折算條，再生橡膠產(chǎn)量約300萬噸，橡膠粉產(chǎn)量約100萬噸，熱裂解處理量約100萬噸。

在這種情況下，廢舊輪胎價(jià)格開始上漲。數(shù)據(jù)顯示，從2018年起，廢舊鋼絲胎的收購(gòu)價(jià)格不斷震蕩走高，很多地方的收購(gòu)價(jià)格目前已經(jīng)突破1000元每噸，同比最高漲幅達(dá)34%。

中國(guó)輪胎循環(huán)利用協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)朱軍表示，近年來，隨著關(guān)鍵技術(shù)不斷攻關(guān)、環(huán)保治理力度加大，廢舊輪胎綜合利用行業(yè)逐漸改變散、小、污、亂的格局，新型的熱裂解技術(shù)成為廢舊輪胎綜合利用的重要方向之一。

工信部近日印發(fā)的行業(yè)規(guī)范文件，也促使廢舊輪胎綜合利用朝著良性健康的方向發(fā)展。

“行業(yè)發(fā)展得好，廢舊輪胎裂解炭黑的應(yīng)用也就有機(jī)會(huì)。”蘇志忠盼望，自己的技術(shù)能夠得到更多的關(guān)注。“加快廢舊輪胎綜合利用，不僅有助于減少污染、有效治理環(huán)境，還是節(jié)約資源的重要渠道。”蘇志忠說，“以改性裂解炭黑綠色制備關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，我們的目標(biāo)是打造廢舊輪胎資源高效利用綠色新工藝，推動(dòng)廢舊輪胎、廢舊橡膠循環(huán)利用始終朝著可持續(xù)綠色發(fā)展。”