Зеленое пробуждение шинной промышленности: от полностью стальных до безуглеродных, материалевую революцию!

01 Текущие материалы для шин

Возьмем, к примеру, цельностальные шины. Шины в основном состоят из сырьевых материалов, таких как резина, углеродный черный, добавки и стальные корды. Вес резины составляет 49%, за ней следуют углеродный черный, стальные корды и т.д. Стоимость углеродного черного составляет около 15%. Углеродный черный занимает большую долю в шинах, и его стоимость также влияет на изменения цен на шины.

02 Почему есть углеродный черный?

С тех пор как британец Мотт открыл усиливающее действие углеродного черного на резину в 1912 году, углеродный черный постепенно стал незаменимым сырьем для производства шин. Так почему шины используют углеродный черный? Потому что добавление углеродного черного делает шины более долговечными. Особенно когда автомобили движутся по сложным дорожным условиям, таким как бордюры и гравийные дороги, если они сталкиваются с дождем, снегом и солнечным воздействием, скорость старения шин будет увеличиваться линейно. После добавления подходящего количества углеродного черного в шину, когда углеродный черный и резиновые изделия соединяются, они могут образовать бесконечную сетчатую перекрестную структуру, что может значительно увеличить прочность, жесткость, стойкость к разрыву, износостойкость и другие свойства, делая шину очень прочной и значительно продлевая срок службы шины. Можно сказать, что широкое применение углеродного черного в шинах также является важным стимулом для того, чтобы автомобили стали массовыми потребительскими товарами.

03 «черная история» углеродного черного

Однако углеродный черный также приносит много вреда, особенно загрязнение окружающей среды. С ухудшающейся экологией сегодня срочно необходимо найти возобновляемые и устойчивые зеленые альтернативные новые материалы. Поскольку углеродный черный поглощает ультрафиолетовые лучи и другие вредные элементы, он снизит устойчивость шины к ультрафиолету и атмосферным воздействиям, что приведет к деформации и старению шины. Что наиболее важно, в процессе производства углеродного черного будет образовываться большое количество твердых отходов и вредных веществ, таких как углекислый газ, что наносит большой ущерб окружающей среде. Кроме того, во время эксплуатации шин с поверхности шины будут выделяться газы и частицы, что также будет загрязнять окружающий воздух и водные источники.

04 Хорошие шины, без углеродизации

В качестве основного сырья для шин углеродный черный играет жизненно важную роль в помощи производителям шин достичь цели «углеродной нейтральности». Ранее на 11-м Глобальном форуме по технологиям шин участники обсуждали способы снижения выбросов углерода от углеродного черного в шинах, включая использование органической биомассы, возобновляемых ресурсов, различных возобновляемых ресурсов, переработки ресурсов, оптимизации производственных процессов и всей цепочки жизненного цикла продукции углеродного черного. Поэтому, когда шины станут безуглеродными, является темой постоянного внимания всей отрасли.

Государственное управление по регулированию рынка также недавно установило более строгие предельные уровни для единичного энергопотребления продукции шин и углеродного черного и выпустило национальный стандарт GB29449-2024 «Предельные уровни энергопотребления единичной продукции шин и углеродного черного». После внедрения нового стандарта ожидается, что значение энергопотребления углеродного черного на единицу продукции снизится более чем на 80%, и выбросы углерода углеродного черного в энергопотреблении при производстве шин могут быть заметны.

В настоящее время многие узкие места, которые трудно решить в мире, связаны с прорывом новых материалов. Как и экологически чистые зеленые материалы, разработанные выше, лигнин является побочным продуктом процесса производства бумаги. Будучи биоматериалом, он предоставляет устойчивую альтернативу углеродному черному наполнителю в шинах и резинотехнических изделиях.

Этот возобновляемый сырьевой лигнин может не только снизить потребность в ископаемых материалах и сократить выбросы углерода в производстве шин, но если он войдет на глобальный рынок шин в будущем, это поможет устойчивой трансформации всего транспортного сектора и даже более широкой области. Энергетические затраты на производство шин будут снижены более чем на 100 миллиардов пунктов. С 2017 года компания Pirelli использует лигнин в качестве наполнителя в своих велосипедных шинах, особенно в своей резинотехнической смеси SmartGrip.

05 Резюме

Точно так же, как Джон Данлоп в 1888 году создал полую резиновую шину, добавив воздух в шину, пневматическая шина, которую он изобрел, внесла огромный вклад в развитие мировой автомобильной промышленности и стала великой находкой в истории мировых шин. Теперь Michelin убрала воздух из шины и изобрела безвоздушную шину UPTIS, что значительно уменьшило первоначальные отходы материалов и также стало крупным изобретением, сделавшим большой шаг к цели 100% устойчивого развития продуктов.

Та же история повторяется снова. В 1912 году в шины был добавлен углеродный черный, что положило начало периоду стремительного развития мировой автомобильной промышленности. Сегодня концепция шины, исключающая углеродный черный из шин, также является значительным изобретением, соответствующим реализации экологически чистой замены новых материалов и зеленого устойчивого развития.