分析橡胶制品的环保问题及对策的解决路径论文
1 绪言
橡胶制品行业需要消耗大量的资源,并且需要使用较多的辐射性材料和有毒材料,使得对人的身体有很大的损害,而且还会造成严重的环境污染。长此以往,将会严重影响到整个橡胶制品行业的发展,因此,我们应该研究橡胶制品行业存在的环保问题,就这些问题提出解决措施,有效避免橡胶制品行业对于环境的污染。应该加强对于橡胶制品的监测力度,加强对于橡胶制品的控制,减少橡胶制品对于人体和环境的损害,保证橡胶制品行业的产业链能够有序的发展。若想达到有效的减少制品原材料对于环境的影响,这样才能从根本上控制橡胶制品对环境的污染。
1.1 特性
橡胶制品是指将天然或合成橡胶作为原材料,然后生产出各种橡胶制品的流程,除此之外还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。因此,这些橡胶制品具有以下几个特性。
(1)橡胶制品在成型的时,需要经过较大的压力进行压制,但由于橡胶本身的弹性体具有内聚力,在成型离模的时这些内聚力无法消除,便导致橡胶制品出现不稳定的收缩。不过也正因为橡胶本身的弹性体,使得橡胶制品经过一定的时间后收缩便会缓和,渐渐的趋于稳定。例如:橡胶制品在开始设计时,没有经过谨慎地计算配合,使得成型的制品尺寸不稳定,造成质量问题。
(2)橡胶属于热溶热固性的弹性体,而塑料是属于热溶冷固性。因此,橡胶因为硫化物种类主体的不同,成型固化的温度也不相同,有时甚至会受到气候、室温和湿度的影响。所以,在生产橡胶制品时需要对温度进行调整,保证制品的质量。
(3)橡胶制品一般是原料经过炼胶后制成混炼胶,然后以混炼胶作为原材料,因此,在进行炼胶时,需要根据橡胶制品的特性设计出配方,然后制定产品的生产工艺。
1.2 分类
橡胶的基本类一般有天然橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、丁晴橡胶、硅橡胶海绵、橡胶并用海绵和橡塑并用海绵等,这几类橡胶各有优缺点,在使用时要根据他们的特性设计配方。
1.3 生产工艺
橡胶制品的种类繁多,但是生产工艺却基本相同,一般以固体橡胶和生胶作为原料进行生产,生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型和硫化等基本工序。原材料准备、成品整理和检验包装等基本工序也是必不可少的。橡胶的加工工艺过程主要是解决橡胶的塑性和弹性性能的矛盾,各种的工艺手段使弹性橡胶变为具有塑性的塑炼胶,然后加入各种配合剂支撑半成品,然后经过硫化,增加成品的弹性和物理机械性。无论是何种橡胶,都需要经过以上几道工序,这样才能制成好品质的橡胶制品。
2 橡胶制品材料对环境的影响分析
2.1 重金属材料对环境的影响
在设计橡胶制品的配方时,需要充分考虑橡胶制品中重金属的含量,如果橡胶制品中铬和镍的含量过高,就会对环境造成严重的污染。橡胶制品废弃后,一般企业会将橡胶制品直接丢弃,橡胶制品进行分解,分解出的铬和镍金属会对地下水资源造成污染,因此,在设计配方时,要尽量减少使用含铬和镍的材料,要严格的控制橡胶制品材料的配比。所以,应该加强对橡胶制品的系统性分析,严格控制所有原料中重金属的含量。
2.2 多环芳烃材料对环境的影响
橡胶制品中有一部分的原料含有多环芳烃,主要包含在炭黑和加工油中。炭黑的原料主要由煤焦油和乙烯焦油组成,这两种焦油的成分都极其的复杂,因此,这两种焦油是混合物,在橡胶制品加工时加入少量的成分,也极其容易对环境造成污染。加工油的原料主要由芳烃油、石蜡油和环烷油组成,其中大量的多环芳烃被包含在芳烃油中,会对环境造成严重的污染。部分企业使用完橡胶制品时会将橡胶制品进行焚化,焚化后的烟雾中会还有大量的多环芳烃颗粒,对大气造成严重的污染。
2.3 特定胺和N—亚硝胺对环境的影响
特定胺是指在特定的条件下,偶氮染料经过分解作用,产生具有有害物质的芳胺。这种特定胺中含有大量的致癌物质,不仅对人的身体健康造成危害,还会对环境造成严重的污染。橡胶制品在进行加工时,仲胺橡胶助剂会与亚硝物质发生化学反应,从而产生了N—亚硝胺。N—亚硝胺本身具有很强的致癌性,因此,在进行橡胶制品配方设计时,应该尽可能的减少使用N—亚硝胺,这样才能减少橡胶制品对人体和环境的损害。
3 橡胶制品的环保性控制措施
3.1 控制Cd,Pb,Hg,Cr等化合物的使用
将保护环境作为基准进行橡胶制品加工,严格的控制制作橡胶制品的原料的环保指标,以此来提高橡胶制品的环保性。制作橡胶制品的一些原料中,会含有大量的Cd、Pb、Hg、Cr等元素,这些元素能够组成很多的有害物质,使得橡胶制品中有害物质严重超标。在橡胶制品的加工工艺中,Cd、Pb、Hg、Cr等元素一般是以化合物的形式存在,因此,要加强监测化合物、粘合剂和防霉剂的使用,这样能够有效的控制Cd、Pb、Hg、Cr等元素的含量,减少橡胶制品对环境的污染。
3.2 加强进厂原材料的安全监测
在进行橡胶制品生产前,可以利用X射线荧光光谱分析法,对进厂的全部橡胶制品原材料进行安全监测,这样不仅能确保批量的原材料的安全性,而且能有效的避免原材料之间的交叉污染。橡胶助剂中,都多少会含有一定量的重金属元素,例如:铅元素、汞元素等,因此,再进行橡胶制品生产的时,可以将橡胶助剂换为纳米碳酸钙或硫酸钡等助剂,这样能有效的减少重金属物质对环境的污染。
3.3 加强特殊原料的重点监测
在众多的橡胶助剂中,氧化锌是出现问题最多的助剂,而且氧化锌的市场价格非常高,这就使得市场上总是出现假冒伪劣的氧化锌产品,因此,在进行橡胶制品生产前,要加强对氧化锌进行重点监测和控制。不只是氧化锌,在橡胶制品生产过程中还有很多的特殊材料,对于这些特殊材料也要进行重点监测和控制,这样才能有效的减少橡胶制品对于环境的污染。
3.4 加强替代品的使用
诸如特定胺和N—亚硝胺等能够致癌的芳胺,是橡胶制品生产中必不可少的原料,因此,不能总是使用这类具有致癌性的物质,应该减少这些替代品的使用,例如:使用不含特定胺的黄色着色剂来代替永固黄这类物质,这样能有效的减少有害物质对人类身体和环境的损害。既然不能避免使用这些有害物质,那便减少对这些危害品的'使用,这样也能在一定程度上提高橡胶制品的环保性。
3.5 重金属含量的控制
对于铬镍等重金属,应该要严格的控制其含量,防止橡胶制品中重金属含量超标。为了能够有效的减少橡胶制品中重金属的含量,可以采取以下三种措施。第一,采用无铅硫的生产体系,减少橡胶制品中重金属的含量,从而减少橡胶制品对环境的污染。第二,取消有毒的金属材料的加工工艺,降低橡胶制品中有毒金属材料的使用,有毒金属材料的加工过程能够对人的身体造成极大的伤害,所以,应该减少橡胶制品中有毒金属材料的使用。第三,加强使用环保粘合剂,在橡胶制品中使用环保粘合剂能够有效的减少橡胶制品对环境的污染,还能够大大提高橡胶制品的安全性。橡胶制品中的重金属对环境具有很大的危害,因此,要严格的控制橡胶制品中重金属的含量。
4 结语
橡胶制品的环保性对于环境保护非常重要,因此,提高橡胶制品的环保性已成为采取必要措施的当务之急,这样不仅能有效的保护环境,还能减少橡胶制品对人体的危害,从而推动了橡胶制品行业的快速发展。
参考文献:
[1]王巧福,唐文枣等.环保橡胶制品的监测和控制[J].橡胶工业,2008(3).
[2]谢忠辟.应对环保的橡胶制品材料[J].中国橡胶,2006,22(16).
[3]谢忠蓐.关于我国橡胶工业环保和节能问题的思考(一)[J].世界橡胶工业,2007.34(2).
导电橡胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分, 通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起, 形成导电通路, 实现被粘材料的导电连接。由于导电橡胶的基体树脂是一种胶黏剂, 可以选择适宜的固化温度进行粘接, 如环氧树脂胶黏剂可以在室温至150℃固化, 远低于锡铅焊接的200℃以上的焊接温度, 这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。同时, 由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展, 铅锡焊接的0.65mm的最小节距远远满足不了导电连接的实际需求, 而导电橡胶可以制成浆料, 实现很高的线分辨率。而且导电橡胶工艺简单, 易于操作, 可提高生产效率, 也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。所以导电橡胶是替代铅锡焊接, 实现导电连接的理想选择。导电橡胶属于复合型导电高分子材料的一种。复合型导电高分子材料是指高分子材料本身不具有导电性，但在加工成型时通过加入导电填料，如炭黑、金属粉末箔等，利用分散复合、层基复合、表面复合等方法，使制品具有导电性。其中，分散复合最为常用。目前导电橡胶已广泛应用于液晶显示屏（LCD）、发光二极管（LED）、集成电路(IC)芯片、印刷线路板组件(PCBA)、点阵块、陶瓷电容、薄膜开关、智能卡、射频识别等电子元件和组件的封装和粘接, 有逐步取代传统的锡焊焊接
一年多来，席卷全球的金融危机给世界橡胶工业带来了极为严重的影响，许多发达国家的橡胶消耗量都有大幅下降，唯独中国逆势而上，呈现一枝独秀的亮丽风景，全球橡胶工业的重心也正向亚洲转移。
权威机构IRSG最新公布的数字显示，去年前三季度世界橡胶消耗量为1577.1万吨，同比下降10.6%;产量为1574.2万吨，同比下降10.1%。世界前10位橡胶消耗国中，中国橡胶消耗量为601.1万吨，增长20.1%，占全球的38%;美国为151.1万吨，下降26.8%;日本为108.3万吨，下降29.7%;印度为90.2万吨，增长2.2%;巴西为50.7万吨，下降24.3%;德国为44.5万吨，下降26.2%;韩国为40.3万吨，下降23.8%。
在橡胶生产方面，中国的表现也引人关注。前三季度中国合成橡胶产量为212万吨，同比增长23.3%，占世界的23.7%;美国为145万吨，下降21.3%;日本为91万吨，下降27.8%;韩国为82万吨，增长5.1%;俄罗斯为73.2万吨，下降22.1%。中国天然橡胶产量增长12.5%，以41万吨超过越南前进至世界第5位。位居世界第1～4位的分别是泰国，214.9万吨，下降8.9%;印尼，198.7万吨，下降7.3%;马来西亚，61.8万吨，下降29.2%;印度，53.6万吨，下降10.8%。
估计2009年全年世界橡胶实际消耗量可达2060万吨左右，比上年下降9.1%;橡胶产量2090万吨，下降8.4%。全球橡胶工业在遭到金融危机严重冲击后，将进一步向亚洲新兴国家地区倾斜。目前亚洲已成为全球橡胶生产和消耗的中心地区。世界前10位橡胶消耗国亚洲已占到7家，消耗量占到60%以上;前10位合成橡胶生产国一半在亚洲，产量占全球总产量的48%，仅中日韩三国就占45%;天然橡胶生产92%集中在亚洲，而泰国、印尼和马来西亚三国又占至全球的70%。
2009年中国率先走出世界金融危机阴霾，GDP增速达到8.7%，汽车产销量超过1370万辆，更给橡胶工业带来新的生机。2010年将是中国橡胶工业迎来更大发展机遇的一年，橡胶消耗量有望接近700万吨。
2010年中国合成橡胶产能将超过300万吨。齐鲁石化新建的10万吨/年乳聚丁苯橡胶装置已投产，合计能力达30万吨/年;兰州石化除10万吨/年的新乳聚丁苯橡胶投入运行之外，又有5万吨/年丁腈橡胶装置建成;巴陵石化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶(SBS)由年产12万吨/年能力扩至20万吨/年，总产能为23万吨/年;新疆独山子石化新建的18万吨/年装置开始生产，总产能为23万吨/年;四川的15万吨/年顺丁橡胶和辽宁抚顺的20万吨/年乳聚丁苯橡胶即将建成;山西合成橡胶在原有3万吨/年氯丁橡胶生产线基础上，又新添了3万吨/年新装置。此外，普利司通惠州合成橡胶5万吨/年溶聚丁苯橡胶和申华化学南通的5万吨/年顺丁橡胶新装置也加入了生产行列。
与此同时，中国天然橡胶产量今年有望达到65万吨，橡胶种植面积由3年前的68万公顷扩大至93万公顷。
中国企业走出去种胶也开始取得很大成果，以云南橡胶投资有限公司为首的大小30多家企业在老挝和缅甸建设天然橡胶园，广东、海南农垦企业也在泰国、越南、马来西亚、柬埔寨等国投资建设天然橡胶园，数量已达30～40家。仅海南农垦橡胶有限公司一家在境外的种植面积即有20万亩，每年可加工天然橡胶2万吨。此外，中国主要轮胎生产基地山东，为谋求轮胎原料的自供比，也在产胶国投资自建橡胶园。
国内外业界普遍认为，中国正在由世界橡胶工业大国发展成为世界橡胶工业强国，市场前景可期
橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一，不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。橡胶在国民经济中是一种非常重要、不可替代的战略性物资。当前，世界经济格局正在发生变化，中国橡胶工业发展面临着调整、转型、重组的考验，如何顺应变化，调整结构，促进我国橡胶工业走出逆境，平稳健康地发展，成为人们关心的话题。
由橡胶大国向橡胶强国迈进
世界上天然橡胶的使用是1493年由哥伦布所发现，但直到1839年固特异发现硫磺可使橡胶交联，才使橡胶有了使用价值，从此诞生了世界橡胶工业。橡胶工业是随着汽车工业发展起来的，如今已成为许多发达国家重要的传统产业。
同许多发达国家一样，随着近年来中国汽车工业的飞速发展，我国已经成为世界第一大天然橡胶消费和进口国。2009年，中国橡胶消费量达到588万吨，连续8年位居世界首位，占世界橡胶消费量的26%以上，主要橡胶产品产量在世界名列前茅。尤其是2009年国家相继出台扩大内需的政策，使我国橡胶产业不仅经受住了全球金融危机的冲击，顶住了轮胎特保案的考验，还取得了超出预期的发展。
2009年，中国橡胶工业完成总产值略高于2008年，出口交货值略低于2008年，利税高于2008年。据中国橡胶工业协会轮胎、力车胎、胶管胶带、制品、胶鞋、乳胶、炭黑、废橡胶综合利用、轮胎模具等九个分会247家重点会员企业的统计，2010年1月份共完成工业总产值175.7亿元，同比增长107.2%；出口交货值41.4亿元，同比增长47.4%；实现销售收入167.95亿元，同比增长96.1%；实现利润总额7.09亿元，销售利润率4.22%，同比增长6个百分点；实现利税总额10.8亿元，同比增长357.3%。
在国际金融危机中，中国汽车市场的一枝独秀，大大拉动了橡胶工业的发展，从而吸引了全世界的目光。世界橡胶研究组织秘书长埃文斯日前在中国表示，随着中国成为天然胶、合成胶的主要消费国，其生产及需求模式将对全球橡胶工业的发展产生重要影响。国内外业界普遍认为，中国橡胶工业正在由世界橡胶工业大国发展成为世界橡胶工业强国，市场前景可期。
尽管如此，一些专家也指出，今年橡胶行业仍有诸多困难需要克服。一是输美轮胎特保案对我国轮胎出口的不良影响将显现，加之欧盟对轮胎实行环保壁垒，出口形势不容乐观。二是大宗原材料在国际炒家的炒作下一再暴涨，将大量吞噬企业的利润。三是世界轮胎等橡胶产品市场没有明显回暖，中国以投资拉动内需，刺激经济的政策已经出现放缓的信号，而以消费拉动内需增长的态势还远未形成。四是以低碳经济为首的一系列技术壁垒已经摆在企业面前。此外，最近丰田等汽车厂家的“召回门”也为企业的扩张之路敲响了警钟，企业如何在保证产品安全、质量前提下进行数量上的扩张，真正做大做强，这应当引起中国企业的关注。
橡胶市场发展具有坚实的支撑
尽管外部环境不利因素很多，使中国橡胶工业面临自身经济发展转型和外部市场环境复杂多变的双重考验，但今年也是蕴含着更大希望和更多机遇的一年。
中央经济工作会议指出，2010年将保持宏观经济政策的连续性和稳定性，继续实施积极的财政政策和适度宽松的货币政策。为实现经济平稳较快发展，仍坚持扩大内需特别是增强消费对经济增长的拉动作用。国家将继续实施鼓励汽车行业发展的举措，橡胶工业与之密切相关，汽车工业的发展将是今年轮胎等汽车橡胶产品平稳较快发展的重要拉动因素。专家介绍说，汽车橡胶制品约占汽车总成本的6％左右。全球每年消耗生胶量的70％以上都用于汽车行业，其中60％用于轮胎，40％用于汽车橡胶制品。而资料显示，2008年全球千人平均汽车拥有量为140辆，其中欧洲国家平均拥有500多辆，美国拥有800多辆，而我国不足40辆，因此我国汽车市场的潜力还很大。中国汽车工业协会副秘书长顾翔华表示，由于持续、稳定、健康发展的基本面没有改变，2010年汽车增长可达10%—15%，产量或达1500万辆。
另外，高速铁路、高速公路和机场建设等基本建设项目的继续实施，将进一步促进对轮胎、胶管胶带、工程橡胶产品的需求。特别是国家进一步加强对“三农”的支持，把建设社会主义新农村和推进城镇化作为保持经济平稳较快发展的持久动力，继续汽车、摩托车等下乡活动，将进一步推动各种橡胶产品的需求。为此，中国橡胶工业协会预计，2010年尽管中国橡胶需求有所减弱，但橡胶消费量仍将达到630万吨。
调整结构是关键
中国橡胶工业协会会长范仁德认为，后危机时期世界经济格局正在发生变化，中国橡胶工业发展面临着调整、转型、重组的考验，为适应国内外市场的变化，促进我国橡胶工业走出逆境，平稳健康地发展，企业必须要在调整产业结构上下功夫。一是调整增长方式结构。从粗放型数量能力的增长，调整为技术型质量的提高。二是调整产品结构。从中低档产品调整为中高档产品，增加节能、环保、智能等橡胶产品的比例，培育中国名牌乃至世界名牌。三是调整市场结构。从单一市场调整为市场多元化，开发国内新市场，重视农村市场需求。从过分依赖出口，调整为以国内市场为主。国外市场力求多元化，稳定美、欧、日等传统市场，扩大非洲、南美、东欧、东盟等新兴市场。四是优化结构。加快转变外贸增长方式，推动进出口结构转型。一方面要抑制低附加值产品出口过快增长；另一方面在充分发挥传统劳动密集型产业比较优势的基础上，采取措施优化产业结构和提高技术水平，实现出口商品向中高技术加工和较高附加值的集约型方向转变。五是调整企业结构，从小而多，调整为大而强，提高企业竞争能力。
走低碳经济道路
据了解，轮胎滚动阻力是影响碳排放的主要因素之一，滚动阻力每减少20%，每百千米二氧化碳排放就可减少400克，随着家庭轿车的快速普及，消费者对车辆燃油经济性的重视已提高到前所未有的高度。而橡胶工业与发展低碳经济关系密切。橡胶原材料大部分以化石能源为原料，如合成胶、炭黑、纤维材料等，这种原料构成决定了橡胶工业必须走节能减排、低碳经济的道路。
为此，范仁德提出，减少化石能源的比例，支持天然胶种植。他说，植树造林不仅绿化生态环境，而且是发展低碳经济的重要组成部分，是生物固碳、扩大碳汇、减缓温室效应、减少二氧化碳排放最经济的的途径之一。建议国家支持国内天然胶企业扩大种植面积或者“走出去”种植天然胶，提高其产量和质量，积极推动杜仲胶等“新兴天然胶”产业的发展，同时提高天然胶的使用量。
此外，橡胶工业还应通过科技创新，调整产品结构，满足汽车工业等领域的低碳化要求，如开发、生产适合电动汽车和混合动力汽车的轮胎及低耗油轮胎，应用热塑性弹性体等新材料开发制造汽车用密封、减震等制品，提高汽车用传送带的效率，开发生产清洁能源和可再生能源工业需要的橡胶产品。同时，加快环保橡胶填充油的研发与应用，为绿色轮胎制造提供技术保障，并大力开展废旧轮胎等橡胶产品的回收和再生利用。
据南通回力橡胶有限公司董事长倪雪文介绍，中国再生橡胶工业发展60年来，回收利用废旧橡胶近3000万吨，为社会创造价值500多亿元，节约和替代原生橡胶900多万吨，我国自主开发的“废橡胶动态脱硫新工艺技术”不仅在国内迅速成功推广，并走出国门，为世界废橡胶综合利用，解决“黑色污染”和发展橡胶工业循环经济做出了积极贡献。在我国天然橡胶75%、合成橡胶46％依赖进口情况下，3吨再生橡胶可以替代1吨天然橡胶。2008年我国利用废旧橡胶生产再生橡胶245万吨，相当于为橡胶工业提供了80多万吨宝贵的天然橡胶资源，比我国全年的天然橡胶产量还要多。按正常年份的价格，进口1吨天然橡胶需2200元美元左右，仅这一项计算每年可为国家节约外汇17.6亿美元以上。他预计，2010年全国再生橡胶产量为270万吨，增幅将达8%以上，作为变废为宝的可利用再生资源，发展前景广阔。
你这个 问题特别宽泛，大概从以下几个方面来说吧。
因为不知道你具体研究什么方向，只能宽泛讲这么多，如果需要具体 沟通，可以给我私信。谢谢！
