輪胎翻新技術發展探討

王秀娟 王強 楊浩 翟戰鵬 馬龍 王海瑞

摘要：輪胎翻新再利用是解決橡膠資源短缺和廢舊輪胎資源化的有效途徑。本文從翻新技術、胎面質量與強化、胎體質量檢測與評價三個角度探討了輪胎翻新技術現狀，分析了輪胎翻新技術的發展趨勢，并進一步探討了我國輪胎翻新產業亟待解決的問題。

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.

關鍵詞：輪胎翻新;模具硫化翻新;預硫化翻新;翻新技術

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

中圖分類號：TQ336.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）11-0190-02

0? 引言

當前，車用廢舊輪胎翻新再利用技術主要有模具硫化法和預硫化胎面法，模具硫化法為處理輪胎翻新的傳統技術[1]，而預硫化胎面法卻是現行世界上輪胎翻新技術的代表，掌握了此項技術就證明了在輪胎翻新技術產業走在了前沿。模具硫化法是指胎面膠（一般沒有花紋）在未硫化狀態下施加到舊胎體上，然后按照與新輪胎幾乎相同的方法進行工藝加工，胎面花紋利用模具制得;預硫化胎面法是將用于翻新輪胎上面的膠體，提前在最佳的硫化壓力、硫化溫度及硫化時間等時宜的工藝條件下生產，使其具有一定的橫截面形狀、長度、寬度和胎面花紋的方法。翻新汽車輪胎的企業可以按照所需要的規格進行購買，直接用于輪胎的胎面翻新，節約時間成本。用預硫化胎面法翻新的輪胎性能優勢明顯，比如韌性好、承受刺扎效果明顯，耐磨損和抗斷裂效果顯著，且翻新效率較高、利用率較好、工藝過程簡單、經濟成本較低。本文在分析輪胎翻新技術現狀基礎上，進一步探討輪胎翻新技術發展趨勢和我國輪胎翻新產業亟待解決的問題。

1? 輪胎翻新技術現狀

1.1 翻新技術方面? 我國輪胎翻新率利用率很低，數據表明，在我國廢舊輪胎翻新年產量僅為1300萬根，翻新率不足5%，而發達國家翻新率在45%以上[2]。影響這一現象的原因有很多，其中翻新技術落后為主要原因。中國市場中常用的輪胎翻新技術是模具硫化法工藝，就是俗稱熱翻法工藝[3]。資料顯示，采用模具硫化翻新技術存在很多局限性。

①輪胎翻新次數受限，正常來說一個輪胎基體可以反復翻新三次，然而采用模硫化的傳統翻新法，輪胎的翻新次數大大受限，一條輪胎就只能進行一次翻新并且該輪胎的工作壽命只能達到全新車胎壽命的50～70%;②傳統的模具硫化法對翻新輪胎的類型也存在著局限性，這種方法只能翻新斜交胎不能翻新子午線鋼絲胎;③熱處理翻新車胎較易發生輪胎胎體與胎面的脫層現象。在其他工藝水平發展較好的國家和地區，這種存在諸多弊端的模具硫化法已經被摒棄，所取代的是另一種翻新工藝“預硫化翻新”法。采用預硫化法技術處理后的舊輪胎在一些同等外界條件的干擾下表現出來的性能可達到接近甚至超過新輪胎的水平。然而，在我們國家該工藝卻很少被使用，國內工程輪胎預硫化翻新技術發展不起來，主要是因為技術不成熟或者設備不先進導致大多數預硫化工藝翻新過程的輪胎質量達不到穩定水準，這個現象是目前中國輪胎翻新市場所面臨的一個極大的挑戰。世界輪胎翻新設備及輪胎翻新技術比較先進的國家有法國、日本、意大利和美國等，我國處于中等偏低的水平。在美國的輪胎翻新工廠多選用的輪胎翻新方法是條狀預硫化翻新，而英國采用壓力胎面翻新法[4]，該方法是后期的技術基礎上進行的改良創新演變而來的。在我國由于缺少技術的創新導致翻新輪胎的平均使用壽命略低于國際同等層面水平，影響了翻新輪胎的使用的后續產業的發展，導致橡膠原材料的浪費和利用率不高，間接的增加了原料浪費和環境污染。所以加強輪胎技術創新與發展的其中較為主要的一條原則就是翻新輪胎，只有有效的提高翻新輪胎的利用率才可以盡可能的控制工業成本，提高經濟收益，并且可以持續減少原材料的浪費和保護環境。

1.2 胎面（膠）質量與強化方面? 隨著采礦業和城鎮工程建設的發展需求的日益高漲，用于礦山、建筑工地等工況下的輪胎的需求量持續上升[5] 。企業個人為了追逐利益的轉化率最高常常采用翻新輪胎來替代重新購買新輪胎這一策略，但由于如用于礦山、建筑工地等地的輪胎所處的工況復雜，翻新輪胎在再次使用的過程中極易出現胎面脫層，磨損加快，胎面掉塊的不良現象。為了應對這些問題，主要應該加強翻新輪胎各部件所處位置的胎面膠性能研究。所謂的輪胎翻新技術都是基于將可供翻新的廢舊胎體外表面進行打磨，然后將預先準備好的膠面膠料粘貼到輪胎基體上。所以想要翻新效率高，輪胎胎面與胎體的粘合體系必須加強。在膠體材料的設計上不但要考慮各部件材料本身的性能水平的要求，還要考慮各膠料之間的的影響和相互作用。在輪胎整體性設計時，應考慮一定拉伸應力和材料硬度性能指標對于硫化速度的適應匹配。由于翻新企業規模水平參差不齊，有許多企業在整胎材料設計上很難達到工程應用的要求，特別是一些小型輪胎翻新企業，由于缺乏技術和先進的檢測設備的支持，導致在生產翻新輪胎的過程中質量不達標從而影響了翻新胎的工作壽命和質量。眼下，如何使翻新輪胎所用的胎面膠的性能得到最大程度的體現這一問題至關重要。如若該性能提高，使輪胎的牽引力更強，緩沖行駛時的沖擊等，將會大大提高翻新輪胎的使用壽命，相反如果這一問題不解決，那么我國翻新輪胎的產業發展將嚴重受阻。

1.3 胎體質量檢測與評價方面? 對應用于翻新的輪胎，國家定出了嚴格的標準，要求翻新后的輪胎應在檢測設備上逐條進行壓縮空氣補壓試驗，并規定翻新胎不應高于原新胎的負荷能力翻新輪胎不能夠用于機動車的轉向輪，對于最高車速大于70km/h的載重型汽車的子午線翻新輪胎應進行相應的強度試驗、耐久性試驗和高速性能試驗以保證其安全性。當下，輪胎檢測可以用X光、超聲波探傷等多種現代化先進技術，用來探測輪胎的雜質、夾層氣泡、脫層等現象，但對橡膠與其自身材料的性能，如強伸性能、粘合強度以及變老磨損程度等情況還無法做出分析研判，水平僅在用眼睛觀測輪胎的表面的變形情況、變色、皴裂的階段。對于輪胎的使用壽命情況的影響十分繁雜，翻新工廠多數情況無法知道輪胎的具體使用時間和所處使用環境工況，輪胎的剩余安全使用壽命無法是準確的界定。這些，嚴重限制了輪胎翻新市場的發展。

2? 輪胎翻新技術的發展趨勢

在黨的十九屆五中全會上，習近平主席提出了一種新理念，即促進經濟社會發展全面綠色轉型，全面提高資源利用率[6]。當前，合理利用資源，高效利用現有技術保護環境，合理利用資源，發展循環經濟是基本宗旨。橡膠是我國重要的戰略性資源，在軍事國防上應用十分廣泛，所以在橡膠資源利用上應節約使用。據統計，中國年橡膠消耗量已經達到280萬噸，位列世界第一位。然而，橡膠資源上需求量最龐大的應屬汽車輪胎行業，按常理來說，在我國提出輪胎翻新技術應用后橡膠資源消耗量會有所下降，但結果卻恰恰相反，橡膠消耗量不降反而增加。主要原因是我國大多使用傳統的模具硫化法翻新工藝，存在著很多的弊端。其中較為突出的為翻新的輪胎質量差，使用壽命短，無法進行二次翻新。這導致了橡膠資源不僅沒節省，還很大程度上加劇了資源浪費。所以為了節約橡膠資源，對于翻新輪胎的工藝的發展與材料技術完善將會是未來的持續追求目標，輪胎翻新產業是在綠色環保大背景下的合理有效的循環利用在資源的具體體現，是輪胎工業化的延伸，所以輪胎翻新產業發展與輪胎翻新技術水平的提升與否密閉可分，如何提高工業技術水平實現最有效的產業模式轉變和可持續發展是我國輪胎翻新企業乃至整個工業企業需要考慮的很重要的問題。

為緩解“黑色污染”，推動輪胎翻新技術發展[7]。影響我國環境主要有白色污染和黑色污染兩大問題。其中“黑色污染”是指對輪胎的不正確處置，廢舊輪胎具有很強的耐熱、抗機械性，而且很難自主降解，大多數時候人們常常選擇對廢舊輪胎進行掩埋、焚燒、大面積堆放等處理方法，從而導致了嚴重的環境污染。為了根本上解決問題，提高輪胎利用效率，減少廢舊輪胎的數量及不恰當處理方法，翻新輪胎工藝的可持續性發展是毋庸置疑的。環境問題也終將會因輪胎翻新技術的改進發展盡快得到解決。

3? 我國輪胎翻新產業亟待解決的問題

①人們對于翻新輪胎的不認可，不接納程度嚴重，阻礙了翻新輪胎市場。對于很多的企業和個人的使用者來說，主要是私家車主，認為翻新輪胎會存在嚴重的安全隱患，安全對于任何人來說都是第一位，所以基于對翻新輪胎的不認可，甚至“將使用翻新輪胎等同于在衣服上打補丁”這一理解，所以他們處于對翻新輪胎的質量的不肯定，不愿冒險所以寧愿花個別更多的價錢購買新輪胎。事實上對于翻新輪胎國家也制定了相應的嚴格標準，其安全性可以得到嚴格保證，只是人們對于其的接受理解還需要一段時間的轉變。②在輪胎翻新產業中，缺乏一些相應的政策的保護和法規的嚴格規范及相應的保障獎勵機制。國家應在高度重視發展輪胎工業的同時，對翻新輪胎產業給予一定的政策、資金的支持，許多小型輪胎翻新企業由于缺乏政策的扶持，設備的更新，資金支持，面臨發展困難停滯不前的處境。③廢舊輪胎市場混亂、翻新輪胎企業水平參差不齊導致翻新新輪胎質量高低不一，一些差的企業由于質量問題引發的事故給整個行業帶來負面影響。中國廢舊輪胎銷售市場并沒有那么完善，一是翻新企業與回收企業并未完全實現對接，導致流失一部分胎源造成資源浪費，二是質量監管不完善以至于一些小企業使用一些回收質量較差的輪胎，導致翻新后的使用效果不好。④輪胎翻新工藝及技術落后。我國的輪胎翻新企業大多數在小作坊時代，成規?；缮a的企業很少，設備更新換代緩慢，技術設備不先進，翻新時許多企業還采用老一套技術或者經驗法，導致輪胎打磨翻新水平提升不上去，且翻新后的輪胎的質量水準較差，易引發安全隱患。

4? 結束語

改善輪胎翻新產業的現狀，鼓勵技術創新已成為必然[8]。但如何完善輪胎翻新產業鏈，如何再提高輪胎翻新技術，仍是目前研究的大方向。雖然近些年來輪胎翻新產業發展勢頭迅猛，但是在相應的法律法規和行業標準還并不完善，制約其發展的因素有很多，要提高輪胎翻新產業的發展需要政府部門及相關技術人員共同努力。盡管發展中會不斷的出現各種問題，但是未來高效的輪胎翻新技術以及成規模的輪胎翻新企業是可以期待的，隨著各種相關制度及技術的完善，輪胎翻新產業也會更加健全，會使翻新輪胎更易于被接納，被更廣泛的應用于汽車行業。

參考文獻：

[1]王強，齊英杰.26.5R25全鋼工程子午線翻新輪胎結構及翻新工藝研究[J].湖北汽車工業學院學報，2014，28（04）：18-21.

[2]周文君.歐盟環境規制對我國再制造品出口的影響及對策研究[D].南京：東南大學，2015.

[3]錢伯章.廢舊輪胎綜合利用概況（一）[J].橡膠科技市場，2009，7（16）：1-5.

[4]庾晉，白杉.廢舊輪胎回收利用現狀和利用途徑[J].橡塑技術與裝備，2003（09）：11-18.

[5]王強.工程翻新輪胎力學特性及性能補強機理研究[D].哈爾濱：東北林業大學，2015.

[6]王小芳.試論習近平綠色發展理念[J].中國林業經濟，2019（02）：48-52.

[7]夕月.“黑色污染”的趣味變形記[J].綠色中國，2015（14）：47-49.

[8]谷海東.我國輪胎翻新企業環境分析及營銷策略研究[D].北京：北京交通大學，2007.