濕法混煉實(shí)現(xiàn)萬噸級(jí)連續(xù)生產(chǎn)

2015年11月9日，萬噸級(jí)天然橡膠（NR）/白炭黑濕法混煉連續(xù)化生產(chǎn)線項(xiàng)目，在云南西雙版納通過中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。該項(xiàng)目在國際上率先實(shí)現(xiàn)了萬噸級(jí)NR/白炭黑濕法混煉連續(xù)化生產(chǎn)。

原化工部副部長、中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)原會(huì)長李勇武出席鑒定會(huì)并赴現(xiàn)場參觀。鑒定組專家在生產(chǎn)現(xiàn)場考察后表示，這一成果不僅是NR產(chǎn)業(yè)的重大技術(shù)突破，也將給橡膠加工能耗最高的混煉環(huán)節(jié)帶來顛覆性改變，并為綠色輪胎制造提供新途徑。

該成果由北京萬向新元科技股份有限公司、勐臘曼莊橡膠公司、株洲安寶麟鋒新材料有限公司、北京萬匯一方科技發(fā)展有限公司共同完成。鑒定專家組認(rèn)定，這一擁有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果整體達(dá)到國際先進(jìn)水平。

該項(xiàng)目研究開發(fā)了基于動(dòng)態(tài)比值控制液相連續(xù)供料混合的非酸絮凝劑快速絮凝新技術(shù)，滿足連續(xù)化生產(chǎn)要求，比傳統(tǒng)凝固工藝節(jié)水50%，絮凝時(shí)間由5 h縮短為30 s，生產(chǎn)線是傳統(tǒng)工藝占地面積的20%；開發(fā)并制造新型橡膠螺桿擠出連續(xù)脫水造粒一體機(jī)，實(shí)現(xiàn)擠壓脫水造粒機(jī)出口端物料的含水率在30%以下，確保物料（白炭黑）流失率小于2%；設(shè)計(jì)開發(fā)了微波連續(xù)化淺層干燥新技術(shù)及裝置，首次在NR生產(chǎn)中獲得應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了低能耗快速均勻干燥；建立了成套NR/白炭黑濕法混煉工藝的連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)工藝包，形成了自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)并制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

該項(xiàng)目的一個(gè)突出特點(diǎn)是使白炭黑高比例應(yīng)用在輪胎加工中成為可能，為綠色輪胎用橡膠提供了新方法。據(jù)項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人介紹，他們開發(fā)并集成了橡膠與補(bǔ)強(qiáng)填料連續(xù)液相混合、快速絮凝、螺桿擠出脫水造粒、淺層微波連續(xù)干燥等新技術(shù)、新裝置，在國際上首次建成了1條萬噸級(jí)NR/白炭黑濕法混煉工藝的連續(xù)化生產(chǎn)線，可生產(chǎn)白炭黑用量為10～90份的濕法混煉膠。

經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測及輪胎企業(yè)應(yīng)用驗(yàn)證，混煉膠產(chǎn)品的白炭黑分散度、膠料強(qiáng)度、彈性、生熱和滾動(dòng)阻力等性能均有明顯提高；輪胎的高速耐久性能提高，生熱降低，滾動(dòng)阻力下降10%～16%。

有數(shù)據(jù)顯示，如果我國目前行駛的輪胎全部為綠色輪胎，每年可節(jié)油41萬t，帶來30余億元的經(jīng)濟(jì)效益。但綠色輪胎生產(chǎn)需要添加大量白炭黑，而普通白炭黑的分散性較差，難以通過干法混煉實(shí)現(xiàn)高比例應(yīng)用，制約了我國綠色輪胎產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

降低橡膠加工能耗，是該項(xiàng)目成果的另一大特點(diǎn)。據(jù)介紹，橡膠加工中能耗最高的工序就是混煉，約占輪胎生產(chǎn)過程全部能耗的40%。傳統(tǒng)橡膠干法混煉工藝每噸混煉膠耗電約400 kW·h。而NR/白炭黑濕法混煉膠已經(jīng)將白炭黑均勻分散于橡膠之中，這不僅可以提高混煉膠料的質(zhì)量、降低橡膠加工廠的粉塵污染，更能讓膠料混煉的能耗降低15%～30%，每噸膠料可節(jié)電60 kW·h以上。