Page 40 - 《橡塑智造与节能环保》2024年9期

综述与专论

向低断面方向发展。胎面半径增大时，可降低轮胎的 益”为特点的理性发展轨道上来。顺利实现产业的转方
滚动阻力，这是因为胎面半径增大时轮胎产生平面接 式、调结构，把节能减排、提高能源使用效率放在行
地屈挠变形，使因轮胎断面方向的屈挠变形所产生的 业发展的重要位置上。目前，节能降耗活动已经在轮
应变能变小的缘故。也就是说，滚动阻力随着胎面半 胎行业深入开展。其中，一批新技术新工艺的推广应
径的增大而减小，这主要得益于胎冠部和带束层能量 用，使得轮胎行业万元工业加值能耗大大降低。
损失减小。 比如，炼胶工序是轮胎生产能耗的一道工序，约
IT技术的发展与普及应用，促进了轮胎设计方法 占整个轮胎生产流程能耗的40%。目前，多家企业针
的研发，如今轮胎设计已进入了基於计算机平台的新 对炼胶工艺成功开发了低温一次法炼胶工艺。该技术
时代。在上世纪中叶，研发一种新的设计方法，从理 将传统的多段混炼改为一次混炼，即胶料通过密炼机
念（亦即创新概念）到实用工具一般需要8年时间，而 高温炼后，直接得到终炼胶，整个过程强化了下辅机
现在只需平均2年时间甚至更短。现代轮胎设计引进了 的混炼作用，且全过程实现自动控制。新工艺减少了
许多新技术元素，包括大型计算机、有限元分析、仿 胶料中间传递环节，从而减少了大量的周转胶料占用
真模拟，从而改变了轮胎研发过程。传统的研发过程 场地，节约占地1/2以上；使原材料转化成混炼胶的时
中的前五个阶段（设计、样胎、试验、分析、确定） 间由12小时缩短为30min，大大节约了原材料成本；
都与实物制造有关，而优化的研发过程中的前五个阶 实现吨胶耗电降代20%左右，提高生产效率2倍以上。
段（设计、工程建模、分析、确定）只需在计算机平 又如，氮气硫化工艺的推广也是轮胎行业节能减排的
台上进行，结果是节省了时间、成本，提高了工作效 重大亮点之一。以前，轮胎在硫化的过程中需要使用
率，同时提高了结果可控度。 过热水进行加热，实际上循环的过热水的热量被轮胎
子午线轮胎本身的优点使轮胎无内胎化成为可 所吸收的只是一小部分，大量的热水进行了无效的循
能。无内胎轮胎有一个公认优点，当轮胎被扎破后， 环。用氮气代替热水作为硫化内压介质，无论是生产
不是像有内胎的轮胎(普通的斜交胎是有内胎的)那样 效率、产品质量、生产成本还是能源消耗方面都比原
爆裂，而是在一段时间内保持气压，从而提高了安全 有的过热水硫化工艺。
性。由于子午线轮胎胎体的特殊结构，使得在行驶 轮胎制造装备技术的发展得益于当代自动化技
中轮胎的路面抓力大、效果好，装有子午线轮胎的 术的进步及轮胎工艺技术的创新发展。目前，轮胎工
汽车与装有斜交轮胎的汽车相比，其耐磨性可提高 艺技术发展总的趋势表现为：向机电一体化的方面发
50~100%，滚动阻力降低20~30%，可以节约油耗约 展，微电子应用日趋普遍，取代了轮胎生产靠劳动者

6~8%。也正因为这样，同样车型选用子午线轮胎比选 的技术经验这一传统模式。已广泛运用PLC、PID、
用斜交轮胎操纵性好，有较好的驾驶舒适性。 平板电脑及网络控制、CC-LINK、伺服及运动中心等
当代先进的控制技术，提高控制的准确性及自动化水
3 轮胎生产的新工艺 平，实现自动化、智能化、群控化；设备向机组化、
节能轮胎是由天然橡胶、合成橡胶、骨架材料 装置化的方向发展，联动化、系统化的程度不断提
及各种配合剂等加工制成。在汽车行驶温度升高的情 高，使之在生产线上充分发挥单机的潜在效能，将多
况下，其结构和性能都发生改变，同时轮胎滚动阻力 工序、多次重复加工优化成流水线式的一次加工，省
也在增加。绿色轮胎与普通轮胎相比，减轻了轮胎重 人省力，降低能耗，提高生产效率；轮胎生产线向高
量，降低了复合材料能耗(滞后损失)。因此，绿色轮 功能、多用途和机动灵活的方向发展，开发适应小批
胎与同规格的普通轮胎相比，滚动阻力可降低20%以 量、多品种的柔性工艺和小型装置；轮胎设备向安全
上，并减少汽车燃料消耗5%以上，使汽车尾气的排放 化、节能化、环保化发展，在发展低碳经济的大背景
量有所下降，其他性能如耐磨耗、低噪音、干湿路面 下，设备的节能减排功能日臻完善，轮胎设备向模块
抓着力等均保持良好水平。 一体化发展，提高设备的自动化水平。世界轮胎生产
近年来，我国轮胎行业发展的重点已经由过去的 新工艺正朝着低能耗、高效率、高精度、全自动化的
“规模、数量、速度”转移到以“结构、质量、品牌、效 方向发展，在近年间涌现出来八大新工艺技术：米其

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