技术支撑轮胎全程绿色制造
- 2014-11-18 10:22:412085
轮胎绿色制造
顺应轮胎绿色化
“轮胎工业的发展显示出了集安全、绿色、环保、智能化于一体的新趋势，为适应欧盟轮胎标签法，中国提出了《绿色轮胎技术法规》，对骨架材料产品结构和材料品质提出相应要求。超高强、特高强钢帘线和胎圈钢丝，单捻向尼龙66帘子布，更高模量、更低收缩率的聚酯，尼龙66/对位芳纶混捻复合帘线，芳纶骨架材料的开发和应用将是骨架材料升级的重要方向。”许春华表示。
据了解，绿色轮胎产业化是中国橡胶工业强国战略的重要内容。我国轮胎行业的目标是争取在“十二五”末实现绿色轮胎产业化，即达到2个50%∶50%以上的子午胎生产企业中，有50%的轮胎产量达到绿色轮胎标准。“产品低滚动阻力、低燃油消耗是绿色轮胎显著的特点。高性能骨架材料则是降低轮胎滚动阻力、提高轮胎燃油经济性的重要推手。在轮胎绿色化进程中，骨架材料理应担起重任。”许春华强调。提高轮胎燃油经济性主要是降低轮胎的滚动阻力，而滚动阻力和轮胎自身的重量有极高的关联性，减轻轮胎质量就可以降低轮胎的油耗。
钢帘线企业贝卡尔特公司在会议上公布的数据显示，当轮胎骨架中的钢帘线强度从NT(普通强度)提高到HT(高强度)时，轮胎可以减轻2.5千克，从HT提高到UT(超高强度)时，可以再减轻1.5千克。当钢帘线强度从NT提高到HT、UT，轮胎滚动阻力降低幅度在3%~7%。对年产1000万条的轮胎企业来说，每降低7%的滚动阻力，就意味着为社会节约10亿元燃油，减少31万吨CO2排放。
据许春华介绍，芳纶材料应用于绿色环保轮胎可以使高性能轿车子午胎平均质量减轻10%，滚动阻力下降12%。帝人公司此前提供的数据表明，应用Sulfron3001芳纶，轮胎的滚动阻力可以降低15%～30%，而且速度级别越高，轮胎滚动阻力降低得越多。杜邦公司的数据则显示，应用Kevlar芳纶制作轿车子午胎带束层可降低轮胎滚动阻力5%～7%;用于载重轮胎，胎体质量可减轻3～5千克，节油量提高125%。会议资料显示，选用Kevlar芳纶帘线1500Dtex/2代替2×0.30HT的钢丝帘线，轮胎质量可减轻6.5%～7.5%，滚动阻力降低8%～15%。在高速行驶或超重负载的汽车和飞机轮胎上使用对位芳纶帘子线，每个轮胎质量可减少3千克，而成本仅增加10%。芳纶也因此成为了近些年应用增长快的骨架材料之一，每年以两位数的速度在增长。
产品生产绿色化
产品生产绿色化的一个重要指标是能耗，从占轮胎生产过程全部能耗40%的混炼工序人手改进，将达到事半功倍的效果。据北京万汇一方科技发展有限公司总经理陈毅敏介绍，与传统混炼工艺相比，湿法混炼可以提效2倍以上，降低能耗20%，提高胶料物理机械性能10%~15%，降低轮胎滚动阻力15%以上，同时显著提高胶料中炭黑、白炭黑分散效果，使白炭黑大量应用成为可能，为绿色轮胎生产提供技术保障。
信息化自动化将带动轮胎绿色制造。许春华说，RFID电子标签智能化技术、数字化炼胶车间总体设计新技术等信息化技术，将加速轮胎绿色制造的进程。通
过RFID芯片数据采集，可以建立原材料环节到翻新环节的系统，实现从原材料、密炼、半成品、成型、硫化、质检、仓储物流、销售、翻新等各环节的全生命周期历史数据追溯，为绿色制造提供基础保障。数字化炼胶车间利用物联网设计理念和可视化监控方式，涵盖了物料输送、自动配料、生胶破碎和配送、高速一步炼胶、气体净化和处理，充分实现总体设计功能。成套智能装备的高度集成，将使连续在线生产一次完成，可以全面提高胶料加工质量，同时让生产效率提高30%、能耗降低20%、人员减少50%。此外，在材料、胎胚存放、仓库搬运和输送等系统应用机器人技术，可使工序物流质量提升1%，生产效率提高10%，混装差错率降低90%，人工成本降低91%。
技术支撑
近日，国家科技支撑计划轮胎全生命周期绿色制造关键技术与装备研发及产业化项目通过*组织的验收。该项目提出了一套从工艺、技术、装备到管理的轮胎绿色制造综合优化方案，实现轮胎生产及使用各阶段减少环境影响、降低能量消耗、提高资源利用率。截至目前，该项目技术成果已在国内多家轮胎企业推广应用，累计向市场提供成套装备超过40套，实现销售收入3.8亿元。