橡胶废气治理项目

橡胶轮胎生产过程中有害气体综合治理研究及

示范项目

一、橡胶轮胎的制造工艺

轮胎制造工艺基本分为以下几个工序：

1、轧胶工序

依据不同技术要求的配方，将炭黑、天然/合成橡胶、油、添加剂、促进剂等原材料混合到一起，用密炼机或开炼机加以充分的混合，而制成适合制作轮胎各部件的胶片，是轮胎生产的第一道工序。所有的原材料在进入密炼机以前，必须进行测试，被放行以后方可以使用。密炼机每锅料的重量大约为250公斤。

主要设备：开炼机、密炼机、辊筒挤出机、下片机、凉片机、自动称量及自动供料系统等。

轧胶工序工艺流程示意图

2、压出工序

将在轧胶工序混合均匀的胶料通过压出机的口型板，压出技术标准所要求的断面尺寸。

制作的部件：

胎面（三方四块）、胎侧（三方三块）、三角胶条、胎肩垫胶、带束层垫胶等。

主要设备：

挤出机（热喂料、冷喂料）、内复合挤出机、外复合挤出机、开炼机及一系列的辅助设备。

压出工序工艺流程示意图

3、压延工序

把混合均匀的胶料在开炼机上加热，依据技术标准将一定厚度的混合胶片贴附到帘子布的两面，或者依据技术标准制成一定厚度的胶片。最后的成品称为“帘布”。原材料帘线主要为尼龙和聚酯两种。

压延种类：帘子布压延、钢丝帘布压延、气密层压延等等。

主要设备：三辊压延机、四辊压延机、开炼机、锭子房及大量的辅助设备。

压延工序工艺流程示意图

4、钢丝圈制造

依据技术标准经过挤出机将钢丝表面包附上一定厚度的胶料，然后在缠绕机上按不同的断面形状及直径缠绕成钢丝圈。用于胎圈的这种胶料是有特殊性能的，当硫化完以后，胶料和钢丝能够紧密的贴合到一起。

主要设备：钢丝导开装置、加热装置、挤出机、牵引冷却装置、缠绕机。

常见的钢丝圈断面形状：矩形、U字形、圆形、六角形等。

钢丝圈制造工艺流程示意图

5、裁断工序

将压延好的挂胶帘子布，依据技术标准（宽度、角度、长度）裁断，供贴合工序及成型工序使用。

主要设备：立式裁断机、卧式裁断机、高台裁断机、纵裁机、钢丝带束层裁断机。

裁断的帘布种类：

纤维帘布：胎体帘布、子口包布、钢丝圈包布、冠带层等。

钢丝帘布：带束层帘布。

6、贴合工序

将裁断的帘子布在布筒贴合机上，依标准制成圆筒形的布筒，此工序只使用于斜交胎。

7、成型工序

把在压出、压延、裁断、钢丝圈缠绕等工序制的得半成品部件，依据技术标准组装成胎坯，此过程称为成型。

成型设备及方法：

斜交胎：套筒成型机（套筒法）、层贴法成型机（层贴法）

子午胎：一次法成型机、二次发成型机（层贴法）

成型工序工艺流程示意图

8、喷涂工序

胎坯硫化前在其内喷上一种隔离剂，起到润滑并防止与轮胎胎里粘连的作用，在胎坯外部喷上一种表面活性物质，以促进胶料表面流动，获得最佳的外观质量（常用于子午胎）。

9、硫化工序

将胎坯装入模具，依据标准在一定的温度、压力、时间下将橡胶分子由链状的线型结构变为立体的网状结构的过程，称为轮胎硫化。硫化完得轮胎即具

备了成品轮胎的外观—图案/字体以及胎面花纹，然后轮胎将被送到最终检验区域。

硫化设备：四柱硫化机、天平式硫化机、硫化罐、个体硫化机（A型、B型）轮胎硫化模具：钢刻模、精铸铝模、镶块结构、活络模。

硫化工序工艺流程图

二、橡胶轮胎制造各工序产生的有害气体及其危害

在橡胶轮胎生产过程中，会产生一定量得橡胶轮胎废气。这种废气的污染因子主要为工业粉尘、恶臭等污染物，虽然污染强度不大，但是废气排放量大、污染成分复杂多变，尤其是废气中恶臭成分对周围环境、厂区环境造成一定的污染，扰民现象难以避免。

轮胎生产废气的主要成分：橡胶轮胎废气的臭气成分复杂多变。大致可分成5类：

1）、含硫的化合物：如H

2S、SO

2

、硫醇类、硫醚类；

2)、粉尘类：如碳黑；

3）、含氯的化合物：如酰胺、吲哚类；

4）、烃类：如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃；

5）、含氧的有机物，如醇、酚、醛、酮、有机酸等。

其中无机物有H

2S、SO

2

、炭黑等，绝大多数恶臭气体产生的原生物质为有

机物质。这些物质对人体健康危害较大。

从上述橡胶轮胎制造工艺各道工序中可以了解到橡胶轮胎废气的主要产生环节是炼胶和硫化两个工序。

（一）炼胶工序：炼胶包括塑炼和混炼。

塑炼：是为了满足各种加工工艺过程对胶料可塑度得要求，通常在一定条件下对生胶进行机械加工，使之由强韧的弹性状态转变为柔软而具有可塑性的状态，这个工艺过程称为塑炼。

混炼：是将塑炼胶或者具有一定可塑性的橡胶与配合剂在机械作用下混合均匀，制成胶料，以便制造具有各种性能的橡胶制品。

配合剂与胶料的混炼工艺过程可分为四个阶段：混入、分散、混合和塑化。

橡胶轮胎厂炼胶量大，在炼胶时需要将各种配合剂和生胶加入密炼机的进料口中，因此在此过程中会产生一定量的原料泄露和一定量的粉尘泄露。而在密炼机的出料口也会产生大量废气，除了烟尘和水蒸气外，还含有油类混合物，包括乳化油和乳油。其中乳化油的油珠粒径小于10微米，一般为0.1—2.0微米。气体中含有表面活性剂，使油珠成为稳定的乳化液，停留在管道就会形成油状物，长期积累的油泥状物直接排向大气就会使周围物体表面积附油垢。

炼胶废气中主要污染物含有粉尘、硫化氢、二硫化碳、甲苯、非甲烷总烃。

（二）硫化工序

硫化就是将具有一定塑性和黏性的胶料经过成型工艺后而制成的胶辊半成品在一定外部条件下通过化学因素（如硫化体系）的作用，重新转化为软质弹性橡胶制品或硬质韧性橡胶制品，从而获得使用性能的工艺过程。在硫化过程中，外部的条件使胶料组分中的混炼胶与硫化剂发生化学反应，由线形的橡胶大分子交联成立体网状结构的大分子，从而大大改善了橡胶的各项性能，使橡胶胶辊获得了能满足产品使用需要的硬度、耐热、耐老化、耐酸碱、耐高温、弹性等物理机械性能和其他性能。硫化的实质是交联，即线形的橡胶分子转化为空间网状结构过程。

硫化分为四个阶段：焦烧阶段、热硫化阶段（欠硫期—预硫阶段）、硫化平坦阶段（正硫期—正硫化阶段）、过硫阶段（过硫期）

硫化过程中使用的硫化剂分为无机和有机两大类。前一类有硫磺、一氯化硫、硒、碲等。后一类有含硫的促进剂（如促进剂TMTD）、有机过氧化物