轮胎翻新技术发展探讨

王秀娟 王强 杨浩 翟战鹏 马龙 王海瑞

摘要：轮胎翻新再利用是解决橡胶资源短缺和废旧轮胎资源化的有效途径。本文从翻新技术、胎面质量与强化、胎体质量检测与评价三个角度探讨了轮胎翻新技术现状，分析了轮胎翻新技术的发展趋势，并进一步探讨了我国轮胎翻新产业亟待解决的问题。

Abstract： Tire reconditioning and recycling is an effective way to solve the shortage of rubber resources and the recycling of waste tires. In this paper， the current situation of tire retread technology is discussed from three aspects： retreading technology， tread quality and strengthening， tire body quality inspection and evaluation， the development trend of tire retread technology is analyzed， and the urgent problems to be solved in tire retread industry in China are further discussed.

關键词：轮胎翻新;模具硫化翻新;预硫化翻新;翻新技术

Key words： tire retreading;mold vulcanization renovation;prevulcanization renovation;renovation technology

中图分类号：TQ336.1                                   文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）11-0190-02

0  引言

当前，车用废旧轮胎翻新再利用技术主要有模具硫化法和预硫化胎面法，模具硫化法为处理轮胎翻新的传统技术[1]，而预硫化胎面法却是现行世界上轮胎翻新技术的代表，掌握了此项技术就证明了在轮胎翻新技术产业走在了前沿。模具硫化法是指胎面胶（一般没有花纹）在未硫化状态下施加到旧胎体上，然后按照与新轮胎几乎相同的方法进行工艺加工，胎面花纹利用模具制得;预硫化胎面法是将用于翻新轮胎上面的胶体，提前在最佳的硫化压力、硫化温度及硫化时间等时宜的工艺条件下生产，使其具有一定的横截面形状、长度、宽度和胎面花纹的方法。翻新汽车轮胎的企业可以按照所需要的规格进行购买，直接用于轮胎的胎面翻新，节约时间成本。用预硫化胎面法翻新的轮胎性能优势明显，比如韧性好、承受刺扎效果明显，耐磨损和抗断裂效果显著，且翻新效率较高、利用率较好、工艺过程简单、经济成本较低。本文在分析轮胎翻新技术现状基础上，进一步探讨轮胎翻新技术发展趋势和我国轮胎翻新产业亟待解决的问题。

1  轮胎翻新技术现状

1.1 翻新技术方面  我国轮胎翻新率利用率很低，数据表明，在我国废旧轮胎翻新年产量仅为1300万根，翻新率不足5%，而发达国家翻新率在45%以上[2]。影响这一现象的原因有很多，其中翻新技术落后为主要原因。中国市场中常用的轮胎翻新技术是模具硫化法工艺，就是俗称热翻法工艺[3]。资料显示，采用模具硫化翻新技术存在很多局限性。

①轮胎翻新次数受限，正常来说一个轮胎基体可以反复翻新三次，然而采用模硫化的传统翻新法，轮胎的翻新次数大大受限，一条轮胎就只能进行一次翻新并且该轮胎的工作寿命只能达到全新车胎寿命的50～70%;②传统的模具硫化法对翻新轮胎的类型也存在着局限性，这种方法只能翻新斜交胎不能翻新子午线钢丝胎;③热处理翻新车胎较易发生轮胎胎体与胎面的脱层现象。在其他工艺水平发展较好的国家和地区，这种存在诸多弊端的模具硫化法已经被摒弃，所取代的是另一种翻新工艺“预硫化翻新”法。采用预硫化法技术处理后的旧轮胎在一些同等外界条件的干扰下表现出来的性能可达到接近甚至超过新轮胎的水平。然而，在我们国家该工艺却很少被使用，国内工程轮胎预硫化翻新技术发展不起来，主要是因为技术不成熟或者设备不先进导致大多数预硫化工艺翻新过程的轮胎质量达不到稳定水准，这个现象是目前中国轮胎翻新市场所面临的一个极大的挑战。世界轮胎翻新设备及轮胎翻新技术比较先进的国家有法国、日本、意大利和美国等，我国处于中等偏低的水平。在美国的轮胎翻新工厂多选用的轮胎翻新方法是条状预硫化翻新，而英国采用压力胎面翻新法[4]，该方法是后期的技术基础上进行的改良创新演变而来的。在我国由于缺少技术的创新导致翻新轮胎的平均使用寿命略低于国际同等层面水平，影响了翻新轮胎的使用的后续产业的发展，导致橡胶原材料的浪费和利用率不高，间接的增加了原料浪费和环境污染。所以加强轮胎技术创新与发展的其中较为主要的一条原则就是翻新轮胎，只有有效的提高翻新轮胎的利用率才可以尽可能的控制工业成本，提高经济收益，并且可以持续减少原材料的浪费和保护环境。

1.2 胎面（胶）质量与强化方面  随着采矿业和城镇工程建设的发展需求的日益高涨，用于矿山、建筑工地等工况下的轮胎的需求量持续上升[5] 。企业个人为了追逐利益的转化率最高常常采用翻新轮胎来替代重新购买新轮胎这一策略，但由于如用于矿山、建筑工地等地的轮胎所处的工况复杂，翻新轮胎在再次使用的过程中极易出现胎面脱层，磨损加快，胎面掉块的不良现象。为了应对这些问题，主要应该加强翻新轮胎各部件所处位置的胎面胶性能研究。所谓的轮胎翻新技术都是基于将可供翻新的废旧胎体外表面进行打磨，然后将预先准备好的胶面胶料粘贴到轮胎基体上。所以想要翻新效率高，轮胎胎面与胎体的粘合体系必须加强。在胶体材料的设计上不但要考虑各部件材料本身的性能水平的要求，还要考虑各胶料之间的的影响和相互作用。在轮胎整体性设计时，应考虑一定拉伸应力和材料硬度性能指标对于硫化速度的适应匹配。由于翻新企业规模水平参差不齐，有许多企业在整胎材料设计上很难达到工程应用的要求，特别是一些小型轮胎翻新企业，由于缺乏技术和先进的检测设备的支持，导致在生产翻新轮胎的过程中质量不达标从而影响了翻新胎的工作寿命和质量。眼下，如何使翻新轮胎所用的胎面胶的性能得到最大程度的体现这一问题至关重要。如若该性能提高，使轮胎的牵引力更强，缓冲行驶时的冲击等，将会大大提高翻新轮胎的使用寿命，相反如果这一问题不解决，那么我国翻新轮胎的产业发展将严重受阻。

1.3 胎体质量检测与评价方面  对应用于翻新的轮胎，国家定出了严格的标准，要求翻新后的轮胎应在检测设备上逐条进行压缩空气补压试验，并规定翻新胎不应高于原新胎的负荷能力翻新轮胎不能够用于机动车的转向轮，对于最高车速大于70km/h的载重型汽车的子午线翻新轮胎应进行相应的强度试验、耐久性试验和高速性能试验以保证其安全性。当下，轮胎检测可以用X光、超声波探伤等多种现代化先进技术，用来探测轮胎的杂质、夹层气泡、脱层等现象，但对橡胶与其自身材料的性能，如强伸性能、粘合强度以及变老磨损程度等情况还无法做出分析研判，水平仅在用眼睛观测轮胎的表面的变形情况、变色、皴裂的阶段。对于轮胎的使用寿命情况的影响十分繁杂，翻新工厂多数情况无法知道轮胎的具体使用时间和所处使用环境工况，轮胎的剩余安全使用寿命无法是准确的界定。这些，严重限制了轮胎翻新市场的发展。

2  轮胎翻新技術的发展趋势

在党的十九届五中全会上，习近平主席提出了一种新理念，即促进经济社会发展全面绿色转型，全面提高资源利用率[6]。当前，合理利用资源，高效利用现有技术保护环境，合理利用资源，发展循环经济是基本宗旨。橡胶是我国重要的战略性资源，在军事国防上应用十分广泛，所以在橡胶资源利用上应节约使用。据统计，中国年橡胶消耗量已经达到280万吨，位列世界第一位。然而，橡胶资源上需求量最庞大的应属汽车轮胎行业，按常理来说，在我国提出轮胎翻新技术应用后橡胶资源消耗量会有所下降，但结果却恰恰相反，橡胶消耗量不降反而增加。主要原因是我国大多使用传统的模具硫化法翻新工艺，存在着很多的弊端。其中较为突出的为翻新的轮胎质量差，使用寿命短，无法进行二次翻新。这导致了橡胶资源不仅没节省，还很大程度上加剧了资源浪费。所以为了节约橡胶资源，对于翻新轮胎的工艺的发展与材料技术完善将会是未来的持续追求目标，轮胎翻新产业是在绿色环保大背景下的合理有效的循环利用在资源的具体体现，是轮胎工业化的延伸，所以轮胎翻新产业发展与轮胎翻新技术水平的提升与否密闭可分，如何提高工业技术水平实现最有效的产业模式转变和可持续发展是我国轮胎翻新企业乃至整个工业企业需要考虑的很重要的问题。

为缓解“黑色污染”，推动轮胎翻新技术发展[7]。影响我国环境主要有白色污染和黑色污染两大问题。其中“黑色污染”是指对轮胎的不正确处置，废旧轮胎具有很强的耐热、抗机械性，而且很难自主降解，大多数时候人们常常选择对废旧轮胎进行掩埋、焚烧、大面积堆放等处理方法，从而导致了严重的环境污染。为了根本上解决问题，提高轮胎利用效率，减少废旧轮胎的数量及不恰当处理方法，翻新轮胎工艺的可持续性发展是毋庸置疑的。环境问题也终将会因轮胎翻新技术的改进发展尽快得到解决。

3  我国轮胎翻新产业亟待解决的问题

①人们对于翻新轮胎的不认可，不接纳程度严重，阻碍了翻新轮胎市场。对于很多的企业和个人的使用者来说，主要是私家车主，认为翻新轮胎会存在严重的安全隐患，安全对于任何人来说都是第一位，所以基于对翻新轮胎的不认可，甚至“将使用翻新轮胎等同于在衣服上打补丁”这一理解，所以他们处于对翻新轮胎的质量的不肯定，不愿冒险所以宁愿花个别更多的价钱购买新轮胎。事实上对于翻新轮胎国家也制定了相应的严格标准，其安全性可以得到严格保证，只是人们对于其的接受理解还需要一段时间的转变。②在轮胎翻新产业中，缺乏一些相应的政策的保护和法规的严格规范及相应的保障奖励机制。国家应在高度重视发展轮胎工业的同时，对翻新轮胎产业给予一定的政策、资金的支持，许多小型轮胎翻新企业由于缺乏政策的扶持，设备的更新，资金支持，面临发展困难停滞不前的处境。③废旧轮胎市场混乱、翻新轮胎企业水平参差不齐导致翻新新轮胎质量高低不一，一些差的企业由于质量问题引发的事故给整个行业带来负面影响。中国废旧轮胎销售市场并没有那么完善，一是翻新企业与回收企业并未完全实现对接，导致流失一部分胎源造成资源浪费，二是质量监管不完善以至于一些小企业使用一些回收质量较差的轮胎，导致翻新后的使用效果不好。④轮胎翻新工艺及技术落后。我国的轮胎翻新企业大多数在小作坊时代，成规模化集成生产的企业很少，设备更新换代缓慢，技术设备不先进，翻新时许多企业还采用老一套技术或者经验法，导致轮胎打磨翻新水平提升不上去，且翻新后的轮胎的质量水准较差，易引发安全隐患。

4  结束语

改善轮胎翻新产业的现状，鼓励技术创新已成为必然[8]。但如何完善轮胎翻新产业链，如何再提高轮胎翻新技术，仍是目前研究的大方向。虽然近些年来轮胎翻新产业发展势头迅猛，但是在相应的法律法规和行业标准还并不完善，制约其发展的因素有很多，要提高轮胎翻新产业的发展需要政府部门及相关技术人员共同努力。尽管发展中会不断的出现各种问题，但是未来高效的轮胎翻新技术以及成规模的轮胎翻新企业是可以期待的，随着各种相关制度及技术的完善，轮胎翻新产业也会更加健全，会使翻新轮胎更易于被接纳，被更广泛的应用于汽车行业。

参考文献：

[1]王强，齐英杰.26.5R25全钢工程子午线翻新轮胎结构及翻新工艺研究[J].湖北汽车工业学院学报，2014，28（04）：18-21.

[2]周文君.欧盟环境规制对我国再制造品出口的影响及对策研究[D].南京：东南大学，2015.

[3]钱伯章.废旧轮胎综合利用概况（一）[J].橡胶科技市场，2009，7（16）：1-5.

[4]庾晋，白杉.废旧轮胎回收利用现状和利用途径[J].橡塑技术与装备，2003（09）：11-18.

[5]王强.工程翻新轮胎力学特性及性能补强机理研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2015.

[6]王小芳.试论习近平绿色发展理念[J].中国林业经济，2019（02）：48-52.

[7]夕月.“黑色污染”的趣味变形记[J].绿色中国，2015（14）：47-49.

[8]谷海东.我国轮胎翻新企业环境分析及营销策略研究[D].北京：北京交通大学，2007.