中国橡胶工业的“黄埔军校”致力节能环保事业

1915年广东兄弟橡胶公司在广州成立，标志着中国橡胶工业的开端。百年后，青岛科技大学被称为“中国橡胶工业的黄埔”。作为全国设立橡胶专业最早的高等院校之一，目前已成为中国橡胶工业人才培养的摇篮，在国内外同行中享有很高的声誉。

青岛科技大学机电工程学院院长、泰山学者特聘专家汪传生教授，作为该校橡胶加工领域的学科带头人，以踏实肯干，着力进取的精神为中国“橡胶黄埔”增添浓墨重彩。

1 变废为宝

中国是全球第一橡胶大国，橡胶消耗量及轮胎等主要橡胶制品产量多年稳居世界榜首。橡胶制品已经渗透到工业、农业、交通运输、国防军工、航天航空航海、医疗卫生等各个领域。

中国橡胶工业近几年在快速发展的同时，问题也随之凸显。以轮胎行业为例，目前轮胎行业产能过剩，很多技术装备急需换代升级。汪传生说，中国轮胎行业产量居世界第一，但生产总值没有美国固特异一家公司的产值多。问题关键是，中国生产低附加值轮胎太多，而高附加值轮胎的生产技术少且落后。随着工业快速发展尤其是汽车的普及，轮胎等橡胶制品需求量越来越大，但随之而来的是每年产生的废旧轮胎及其橡胶制品会越来越多。据世界环境卫生组织统计，世界废旧轮胎积存量已达30亿条，并以每年约10亿条令人惊诧的数字增长。以废橡胶为代表的黑色垃圾和以废塑料为代表的白色垃圾，如何有效解决堆积如山的黑白垃圾对环境造成的严重污染，缓解和改善地球村环境污染压力，成为发达和发展中国家严重面临的、亟待突破的共同课题，也已成为目前世界性科研难题。

目前废橡胶最终的处理方法主要有掩埋、焚烧、裂解等方法。掩埋成本低、技术简单，但容易造成长期有害的二次污染。焚烧能源回收效率低，同样造成空气严重污染。美国、欧洲已严格禁止使用这2种可谓“拆了东墙补西墙”的方法处理废旧轮胎。裂解是目前最理想的最终处理方法，不仅污染小（甚至可以做到无污染），又能将废橡胶、废塑料还原为炭黑、燃料油等化工产品，实现“最有效能源回收”。正是“工业连续化废橡胶废塑料低温裂解资源化利用技术”的科研及产业化应用的可喜成果，2011年汪传生第二次获国家科学技术进步奖二等奖。本成果完善了废旧橡塑制品循环利用的相关理论，使科研成果及时产业化，推广应用前景喜人。

当前针对废橡胶、废塑料裂解技术进行研究的国家很多，但真正能够实现工业化的极少。2004年汪传生及其科研团队开始与山东济南友邦恒誉科技开发有限公司进行该项目全方位技术合作，以理论指导实践，至今已经取得可喜的成绩。济南友邦研发制造的裂解设备及生产线，大批量出口并进驻欧洲，这是中国大型环保技术及装备首次进入欧洲市场，同时建立了若干符合欧盟环保标准的裂解示范工程。美国也已经引进了济南友邦十几条生产线。这标志着该裂解技术及成效，目前在世界范围处于实质前沿领先水平

汪传生不想满足现状止步于此。他信心十足地表示，“下一步我们力争实现轮胎整胎进入设备裂解，改变目前先把轮胎切割破碎后再裂解所花费的大量时间和能源消耗及设备造价高的问题。另外，油品的进一步提高和炭黑的高值化应用，将是今后的科研关注点。”

2 节能增效

汪传生说，混炼是自己的老本行。2001年凭借“同步转子密炼机技术”研究成果，他首次获得国家科技进步奖二等奖。

橡胶与塑料虽同属于高分子材料，但前者与后者不同，不加任何早配合剂的纯橡胶制品用途极少，因而必须在橡胶中加补强剂、促进剂等多种原料混炼在一起，制成各种橡胶制品来满足不同性能和用途的需求。

橡胶制品的第一道工序就是混炼。混炼就是将橡胶、炭黑、氧化剂等各种配合剂混入生胶中制成质量均匀的混炼胶的工艺过程。混炼效果的好坏，直接影响橡胶制品的使用性能和寿命。混炼的2个重要考核指标：一是，混炼胶的质量，能满足制品的性能和后续加工工序的要求；二是，降低单位能耗，混炼加工中消耗了橡胶制品全部加工过程中的40%-50%能源。

（摘自《中国科学报》，2016-05-13）