我国绿色轮胎的发展现状

郭 鹏，赵文权，吴 刚

（1.北京国石安康科技有限公司，北京 100101；2.中国橡胶工业协会 技术经济委员会，北京 100107；3.中国化工环保协会 技术交流部，北京 100723）

我国绿色轮胎的发展现状

郭 鹏1，赵文权2，吴 刚3

（1.北京国石安康科技有限公司，北京 100101；2.中国橡胶工业协会 技术经济委员会，北京 100107；3.中国化工环保协会 技术交流部，北京 100723）

介绍了欧盟颁布的《关于化学品注册、评估、许可和限制法规》（REACH法规）以及轮胎标签法等有关绿色轮胎的法规及实施情况。从轮胎设计及对原辅材料的选用等方面概括了绿色轮胎的主要技术要求。综述了我国绿色轮胎的发展现状。对我国绿色轮胎的发展提出了提高行业整体工艺水平、产品升级换代、制定相关标准、自愿进行绿色轮胎认证等建议。

绿色轮胎；轮胎标签法；环保；发展现状

我国是全球主要的轮胎生产基地之一。从2005年开始，我国的轮胎产量一直居世界第一。目前国内的轮胎生产企业约500家。据统计，2012年我国轮胎总产量约为4.7亿条，出口量占国内生产总量的三分之一，子午化率达88％。

在汽车行驶过程中，能量会被各种阻力消耗，其中约20％的汽油被轮胎的滚动阻力所消耗。以滚动阻力和湿地抓地性能相结合划分等级，满足某指标的轮胎称为低油耗轮胎，或称绿色轮胎。使用绿色轮胎可以降低这方面的能量消耗，从而达到省油的目的。随着人们环保意识的不断增强，在继续努力降低轮胎滚动阻力的同时，已开始重视使用不污染环境的材料制造轮胎，而且努力延长轮胎的行驶里程，以减少废轮胎的数量。绿色轮胎的广泛使用每年将为全球节省数百万桶原油，并且显著降低CO2的排放量。推进绿色轮胎产业化工作是国家节能减排的要求和轮胎行业自身发展的要求。

本文介绍了国外关于绿色轮胎的法规和要求，从轮胎设计及对原辅材料的选用等方面概括了绿色轮胎的主要技术要求，综述了我国绿色轮胎的发展现状，并对我国绿色轮胎的发展提出建议。

1 国外关于绿色轮胎的法规

2006年欧盟颁布了《关于化学品注册、评估、许可和限制法规》（REACH法规），2007年开始在欧盟全面实施。2008年在欧洲、北美对轮胎和再生胶的生产开始执行REACH法规。为了达到相关法规的要求，国外的橡胶企业开发了新型的轮胎材料品种，禁用芳烃油［1］和重金属类材料。目前一些环保的新型轮胎材料已在橡胶行业得到了广泛的应用，减少了环境污染，同时轮胎的使用性能也得到了不同程度的改善。

2012年11月欧盟开始实施轮胎标签法。该法规将轮胎的滚动阻力、噪声值和湿地抓地性能等综合划分为7个等级，性能最佳的为A级，最差的为G级。达不到最低限定值（F级）的轮胎不得在欧盟境内销售。轮胎标签法的实施提高了轮胎进入欧盟市场的技术门槛。2012年11月1日欧盟还实施了关于燃料效率及其他必要基本参数的轮胎标签指令（包括燃料效率、抗湿滑等级和外部滚动噪声值）。其中，轮胎噪声值已于2009年10月1日先行实施。

2007年美国通过了包含轮胎标签规定的法律，目前行业团体和监管机构已对这一法律进行了修改。美国制定的新能源政策明确规定，2016年前平均每加仑汽油行驶里程必须达到35.5英里（即15.1 km/L）。这意味着对轮胎的性能提出了更高的要求，而只有低滚动阻力轮胎才能满足这一要求。

轮胎压力监测系统（TPMS）是在轮胎制造过程中内设的一种传感器，可对轮胎的使用气压等进行监测。TPMS作为汽车配件的安全系统，预计2015年将被列入北美及欧盟的法规中强制执行。在北美，现已要求在新汽车轮胎上使用TPMS，否则不准上市销售，并准备立法。欧洲也已开始研究对使用TPMS进行立法。

自2010年开始，日本已执行自愿性轮胎标签制度。2011年11月14日，韩国启用自愿性轮胎标签制度，要求在轮胎上标识滚动阻力和湿地抓地性能的等级，并于2012年11月强制实施了轮胎标签法。巴西正在酝酿制定类似的轮胎标签法规。

2 绿色轮胎的技术要求

绿色轮胎的概念不仅包含了产品本身的节油环保，还包括了制造过程的绿色环保和清洁生产的内容，即轮胎生产全过程践行绿色制造理念，应用周期倡导绿色使用。绿色轮胎应符合以下整体要求：使用环保、无毒无害、符合欧盟REACH标准的原材料，生产过程实现低能耗、低噪音、低粉尘、低烟气，产品具有低滚动阻力、低燃油消耗、出色的操纵稳定性、更短的制动距离、更好的耐磨性、可多次翻新等特性。

2.1 绿色轮胎的设计途径

从理论上讲，降低汽车耗油量的途径有轻量化、减小轮胎滚动阻力及采用稀混合气发动机等。实际上，只有减小轮胎滚动阻力才是最切实可行的绿色轮胎设计途径。研究结果发现，轮胎的模具、花纹设计和轮胎结构及材料均对轮胎的滚动阻力产生影响。克服轮胎滚动阻力的耗油量占汽车总耗油量的14.4％，而仅由胎面产生的滚动阻力就占轮胎滚动阻力的49％，其他部件的滚动阻力占轮胎滚动阻力的比例分别为：胎侧14％、胎体11％、胎圈11％、带束层8％、其余部件7％。由胎面直接造成的耗油量约占汽车总耗油量的7.1％，降低胎面的滚动阻力并保证抗湿滑性能良好是绿色轮胎最基本的要求。

绿色轮胎技术主要从选择合适的胶种和配合剂、改进胎面胶料的配方入手，再辅以减薄胎体、优化轮胎轮廓等结构设计手段，来达到降低轮胎滚动阻力的目的。计算机辅助设计技术的介入和聚合物分子定向设计成果的推出，将加速绿色轮胎的开发进程［2］。

2.2 对绿色轮胎原辅材料的要求

目前，使用绿色原料生产安全环保产品是轮胎及其上下游企业需要共同面对的问题。要想达到真正的绿色制造，原辅材料的选用将是十分重要的环节。原辅材料生产厂家必须提供满足欧盟环保标准（REACH法规）要求的检测报告，并在生产制造过程中对原辅材料的环保指标符合情况进行有效的跟踪监控。

2.2.1 原材料

钕系顺丁橡胶主要用于生产绿色轮胎的胎面和胎侧，其滚动阻力低于许多其他轮胎橡胶。此外，它还能减小轮胎磨损，在提高汽车安全性、延长轮胎使用寿命等方面发挥着重要的作用。溶聚丁苯橡胶主要用作绿色轮胎的胎面胶料，可降低滚动阻力，同时改善在湿滑路面的抓地性能。

2.2.2 助剂

近年来，橡胶助剂行业一直在大力提倡以环保、安全、节能为中心发展绿色化工，积极推进橡胶助剂的全面清洁生产。以对苯二胺类防老剂、次磺酰胺类促进剂等为代表的绿色产品已成为我国橡胶助剂行业的主导产品，这为轮胎行业使用绿色环保材料提供了保障。

2.2.3 骨架材料

骨架材料主要包括钢丝和纤维材料。高性能的骨架材料可降低轮胎的滚动阻力。2008年以来，国外骨架材料生产企业推出了高强力、低线密度的帘线，取代了传统的产品。新型骨架材料的应用，在减轻轮胎质量的同时，改善了轮胎的性能。

2.2.4 白炭黑

高分散性白炭黑因其具有超强的黏附力、耐磨性、抗撕裂及抗老化等性能，成为黑色橡胶制品中部分炭黑的替代品，是越野轮胎、工程轮胎、子午胎等高质量轮胎的重要补强材料。高分散性白炭黑的使用，不仅能提高橡胶制品的强度，还可降低胶料的生热和滞后损失（滞后损失为试片受外力拉伸后，收缩时所损失的功与原伸长时所需功的比值），从而降低轮胎的滚动阻力，起到节约燃料、降低汽车废气排放量的作用［3］。

2.3 绿色轮胎的优点

1）更低的滚动噪音。很多情况下，轮胎的滚动噪音甚至高于引擎的声音。绿色轮胎表面采用特殊的不规则花纹，可以降低轮胎的滚动噪音。

2）更低的耗油量。绿色轮胎可降低20％～30％的滚动阻力，从而可降低5％～7％的耗油量。

3）更出色的安全性能。绿色轮胎具有更出色的操纵稳定性、更短的制动距离以及更好的耐损坏性，从而减少交通事故的发生。对比欧盟轮胎标签，等级越高的轮胎其制动距离越短。

3 我国绿色轮胎的发展现状

近年来，我国的绿色轮胎产业正在快速发展，但与国际先进水平相比，仍然存在较大的差距。目前我国绝大部分的半钢胎和70％的全钢胎可以达到欧盟轮胎标签法规第一阶段的要求，但达不到第二阶段的要求［4］。

欧盟颁布的轮胎标签法规对于轮胎行业既是挑战，也是机遇。我国的部分行业龙头企业正在加快绿色轮胎技术创新的步伐，绿色轮胎开发取得了重要的进展。玲珑轮胎股份有限公司研发的绿色环保轿车轮胎已达到欧盟标签法C/C/2级的要求，比现有的普通级别轮胎的滚动阻力降低了30％以上，达到世界一流汽车厂的配套要求，耗油量降低了3％～5％。三角集团有限公司出口欧盟的三类轮胎（轿车胎、轻卡车胎、卡车胎及公共汽车轮胎）全部达到或超过欧盟标签法第一阶段的要求。赛轮股份有限公司积极推进轮胎产品的安全、环保认证，对轮胎的结构设计及配方进行优化，降低了轮胎的滚动阻力和动态生热，使轮胎在节能、环保、安全方面的性能均显著提高，公司出口美国的产品已经通过了美国环保署的Smartway认证，是国内第二家通过认证的轮胎生产企业。山东金宇轮胎集团有限公司在配方、工艺、结构设计和检测等方面进行了绿色轮胎的开发，所生产的70多个型号的轮胎经过荷兰交通部门的检测，湿地抓地性能达到A级，滚动阻力达到B级，滚动噪声值接近世界先进水平。

4 对我国绿色轮胎发展的建议

4.1 提高行业的整体工艺水平

近几年，世界轮胎生产技术取得了突破性的进展，主要体现在两方面：一是设计方法的改进，采用大型计算机、有限元分析及仿真模拟等手段，显著缩短了产品的设计周期，降低了生产成本；二是生产工艺发生重大改变，向低能耗、低污染、高效率、高精度、全自动化方向发展，降低了人为因素的影响，提高了产品的一致性。目前，我国轮胎生产企业在绿色轮胎的设计、生产、工艺等方面与国外知名轮胎生产企业相比仍存在较大的差距。我国轮胎生产企业要提高行业的整体工艺水平，缩短与世界先进技术的差距。

4.2 产品升级换代

发达国家早已改变了传统的轮胎生产模式，我国也必须加快转型的步伐，由量的简单增长转向质的普遍提高。要着力抓好轮胎的升级换代，由老的三化（子午化、扁平化、无内胎化）跃上新的三化（高速安全化、节能环保化、超高性能化），用几年到几十年的时间，进入安全智能轮胎的新时代。

4.3 制定相关的标准

我国工业和信息化部正在抓紧制定《绿色轮胎技术规范》，将对绿色轮胎进行产品分级并加贴标签向社会推荐；拟通过使用轮胎生产企业准入公告申请书来提高轮胎行业的准入条件，以此淘汰落后的生产技术，抑制产品结构性过剩。

4.4 自愿进行绿色轮胎的认证

为了加快推进我国绿色轮胎的发展，现阶段应尽快推行绿色轮胎的自愿认证和自愿声明。因为目前国内的相关法律、法规还不够健全，企业对法律的认识和自觉执行的水平也参差不齐，故不宜采用欧州的完全自我声明的形式，而应由政府授权的专业机构按标准实施认证，根据认证结果自愿声明的方法进行绿色轮胎的认证。

5 结语

中国是全球最大的轮胎生产国。随着人们安全和环保意识的增强，对轮胎的性能和品质也提出了更高的要求。绿色轮胎不仅是一个环保概念，它还包含着将轮胎工业从高投入、高消耗、高排放、低效益的外延式发展方式，转变为低投入、低消耗、低排放、高效益的内涵式发展方式的深刻内涵。绿色轮胎是橡胶工业未来重要的发展方向之一。

［1］ 赵平，谢其诚，李文东.环保芳烃油对充油SBR性能的影响［J］.轮胎工业，2007，27（3）：151 - 158.

［2］ 蒋鹏程，陈福林，曹有名，等.绿色轮胎胎面胶配方进展研究［J］.合成橡胶工业，2009，32（4）：332 -338.

［3］ 刘力，张立群，冯予星，等.绿色轮胎研究的发展［J］.橡胶工业，1999，46（4）：245 - 248.

［4］ 蔡为民.推动绿色轮胎产业化发展迫在眉睫［J］.橡塑技术与装备，2012，38（10）：18 - 19.

（编辑 祖国红）

·信息与动态·

从副产物和废水中回收和纯化乙二醇

Chem Eng，2014 - 03 - 01

GlyEco公司开发出从多种工业副产品和废水中回收提纯乙二醇的工艺，生产出的乙二醇符合用于生产纯净级防冻液的ASTM国际标准组织规格。

目前的乙二醇回收工艺使用的原料是废弃防冻液，来源紧缺且相对昂贵，且回收得到的乙二醇一般不具有顶级牌号所需的纯度。GlyEco公司的工艺不仅能从废弃防冻液中回收乙二醇，也可以利用几种低成本工业副产品和废水。这些废水含有聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料、环氧乙烷医用灭菌剂、飞机除冰液及其他产品生产中产生的副产品。

该GlyEco工艺的独特之处是其预处理步骤，来自不同企业的具有不同化学成分的含有乙烯-乙二醇的废水通过一系列专有的物理和化学步骤，使它们全都同样适合初级处理步骤。经过仔细分析潜在的物料流，GlyEco公司开发出多种实验室工艺，对这些废水的有问题组分进行化学修饰，使它们能够通过采用相对标准的装置操作（如过滤、相分离、真空蒸馏和离子交换）以达到非常高的水平纯化。有机杂质、无机离子、酸和颜色需要被充分除去，以获得纯净级乙二醇。

在初级处理步骤中，复杂的真空蒸馏系统从挥发性高或低的污染物中分离出相对纯净的乙二醇。然后是一个后处理步骤，剩余的离子、酸和颜色都被除去，以产生符合纯净防冻液级规格的乙二醇。

相对于来自石化装置的纯净乙二醇，GlyEco公司工艺回收的乙二醇具有显著的成本优势。 位于美国新泽西州Elizabeth的GlyEco公司的装置将分阶段启动，第一步将生产和销售商业数量的纯净级乙二醇，预计2014年后期产能将达到1×107gal/a（1 gal = 3.785 L）。

（以上由赵淑战供稿）

Dow化学公司采用水处理技术使页岩气污水再生利用

石油化学新报（日），2013（4776）：5

美国Dow化学公司采用超滤与反渗透技术，可将美国德克萨斯州页岩气水力压裂开采现场产生的回注水和油污染水通过净化再生利用。由于该地区水源不足、土壤干燥，回注水和油污染水的再生利用受到好评。

Dow公司的子公司在该地区采用超滤技术和反渗透技术制造的可移动水处理装置“HIPPO”已开始投入使用。该装置可以把在开采现场产生的油污染水转化成淡水、浓盐水及烃，出水可以再生利用。出水中硼的质量浓度由原来的9×10-5mg/L可以降至5×10-6mg/L以下。这样，页岩气的开采可以不增加新的淡水资源，使用处理过的污水作为破碎流体，从而达到再生利用的目的，最大限度地减少了淡水的消费，降低了生产成本，同时污水处理的工艺操作也很容易。

（以上由张司苒供稿）

Development Status of Green Tire in China

Guo Peng1，Zhao Wenquan2，Wu Gang3
（1.Beijing Guoshiankang Technology Co.Ltd.，Beijing 100101，China；2.Technical and Economic Committee，China Rubber Industry Association，Beijing 100107，China；3.Technical Interchange Section，China Chemical Industry Environmental Protection Association，Beijing 100723，China）

The laws and regulations issued by European Union about green tire， such as Registration，Evaluation， Authorization and Restriction of Chemicals（REACH）and the Tire Labeling Law，and their implementing situation are introduced.The main technical requirements for green tire are summarized in aspects of tire design and material selection and so on.The development status of green tire in China are reviewed and some suggestions are put forward，such as：improving the process level of the overall industry，upgrading the products，setting standards and voluntary asking for green tire certif cation，and so on.

green tire；tire labeling law；environmental protection；development status

TQ336.1

A

1006 - 1878（2014）04 - 0332 - 04

2014 - 01 - 24；

2014 - 03 - 14。

郭鹏（1955—），男，北京市人，大学，工程师，主要从事石油和化工行业绿色化工研究。电话 13801011550，电邮ppengguo@gmail.com。联系人：吴刚，电话 13161148254，电邮wugang969@126.com。