橡膠工業(yè)是世界重要的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)

    所謂橡膠工業(yè)，在國際上主要是指以橡膠等彈性體為主料，混入炭黑一類補(bǔ)強(qiáng)副料，并且添加多種功能性助劑，同時結(jié)合以纖維、金屬等材料作為支撐骨架，經(jīng)過成型加工和硫化而制成橡膠制品的工業(yè)。橡膠工業(yè)為區(qū)別于作為原料的天然橡膠和合成橡膠業(yè)，近年來又將它稱為橡膠加工工業(yè)，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中則稱為橡膠制品工業(yè)。

    世界橡膠工業(yè)歷經(jīng)160余年的發(fā)展，如今已成為許多發(fā)達(dá)國家重要的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在全球的年橡膠消耗量達(dá)到1700萬噸以上，有約10萬種各類橡膠制品遍及人類社會的各個領(lǐng)域。橡膠工業(yè)在第二產(chǎn)業(yè)群中，以彈性體材料工業(yè)獨(dú)樹一幟。最近二三十年來，橡膠工業(yè)由于受20世紀(jì)70年代兩次世界石油危機(jī)的影響，全球橡膠工業(yè)出現(xiàn)了由長期依靠量的擴(kuò)大作為增加經(jīng)濟(jì)效益的主要手段，逐步轉(zhuǎn)換為從提高質(zhì)量、增加品種和不斷降低生產(chǎn)成本為目標(biāo)的新時期。

    面對當(dāng)前世界傳統(tǒng)橡膠產(chǎn)品嚴(yán)重過剩、市場競爭日趨激烈和企業(yè)效益不斷下滑的形勢。專家認(rèn)為，隨著全球高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，對傳統(tǒng)橡膠工業(yè)的徹底改組、改造和改革已成為必然趨勢。唯一的出路就是加速產(chǎn)業(yè)升級，推進(jìn)產(chǎn)品換代，使橡膠工業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)化。

    目前世界橡膠工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與特點(diǎn)

    目前，世界橡膠工業(yè)的銷售額已超過2500億美元，橡膠制品早已成為國際貿(mào)易重要的大宗商品。在世界市場上，橡膠產(chǎn)品已形成了輪胎為中心，以工業(yè)、建筑用品為重點(diǎn)，涉及膠鞋、膠布等日用制品以及醫(yī)療衛(wèi)生、文化體育等各大類的產(chǎn)品群體?，F(xiàn)代橡膠工業(yè)形成了如下六大特點(diǎn)：

    1、橡膠工業(yè)是包容性大的多門類產(chǎn)業(yè)。

    在世界橡膠消費(fèi)量中，橡膠工業(yè)消耗了全球80%以上的橡膠。用其加工生產(chǎn)的橡膠材料和制品總量達(dá)到3500萬噸以上，概括起來可分成胎、管、帶、板以及各類型材、膠件、膠液和膠鞋、膠布等十余類。它們涉及國民經(jīng)濟(jì)、人民生活以及國防軍工、尖端高科技等方面，廣泛用于減震、密封、粘接、耐磨、防腐、絕緣、導(dǎo)電等諸多領(lǐng)域，大多為橡膠與纖維、金屬、塑料所牢固結(jié)合構(gòu)成的橡膠復(fù)合體。在整個橡膠制品中，從用膠量來說，以輪胎最大，占50%以上，工業(yè)、醫(yī)衛(wèi)、文體三者占到30%，日用制品以膠鞋為代表，約占10%左右。橡膠制品主要消耗在交通、建筑、工業(yè)、科技等領(lǐng)域，其中以對交通和建筑的依賴性最大。當(dāng)今，大約有65%左右的橡膠是用在汽車工業(yè)，使用的膠種也最多。一輛小轎車的用膠量已超過100公斤，其中輪胎為37.8公斤;各類橡膠制品達(dá)200余種，汽車上裝用的橡膠制品現(xiàn)已占到汽車總成本的10%以上，它們大到輪胎、安全氣囊，以及風(fēng)扇帶、剎車管、散熱管、空調(diào)管、密封條，小至油封、O環(huán)、墊片、減震器、膜片等，分布于汽車的走行機(jī)構(gòu)、發(fā)動機(jī)、車體等的傳動、減震、密封、防塵、空調(diào)和安全等各個系統(tǒng)。建筑用橡膠材料約占全部橡膠消耗量的15%～20%，僅次于輪胎。除了工地施工用的各種工程機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)具之外，主要是用在各類構(gòu)筑物上面，用以防水、密封、抗震、隔音，如建筑防水橡膠卷材等。全世界構(gòu)筑物接縫用的彈性密封劑，估計每年需求最少在50萬噸以上，其中硅橡膠系列已接近一半，聚氨酯系列達(dá)到30%左右。此外，室內(nèi)防塵、隔音的密封墊片，地基抗震的橡膠座墊等，近年來也成為高層現(xiàn)代化大廈、樓群廣場不可缺少的材料。

    2、輪胎成為橡膠工業(yè)最具代表性的行業(yè)。

    輪胎工業(yè)一直是橡膠工業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)。輪胎工業(yè)不論在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是橡膠工業(yè)水平的象征，其用膠量占到50%以上，并且還有上升的趨勢。現(xiàn)在全世界的輪胎產(chǎn)量已達(dá)11億條，銷售額超過700億美元。橡膠工業(yè)中的大型企業(yè)有80%都集中在輪胎行業(yè)。世界十強(qiáng)輪胎生產(chǎn)廠家，近年年銷售額均已在10億美元之上。全球現(xiàn)有470家輪胎廠(中國占有55家)，分布在79個國家地區(qū)，而美國固特異、法國米其林和日本普利司通三大跨國公司即擁有152家工廠，占到36.6%，分設(shè)在69個國家和地區(qū)，產(chǎn)量占全球的54%多。除我國之外，世界各國的輪胎廠絕大部分都在年產(chǎn)500萬條、耗膠4.0萬噸以上的規(guī)模。世界輪胎三巨頭在本國之外，都有年耗膠在10萬噸左右的世界級輪胎廠，并且還有全面顯示高新技術(shù)、裝備機(jī)器人的自動化示范生產(chǎn)線。韓國也建成了全球最大的輪胎工廠。目前世界輪胎工業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)：一方面是向十強(qiáng)廠家集中，同時十強(qiáng)之間也在拉大距離(前后相差10倍以上)，形成了第一集團(tuán)(輪胎三巨頭)、第二集團(tuán)(三家跨國輪胎公司)和第三集團(tuán)(四家大型輪胎公司);另一方面是由美歐向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移。中國、日本和韓國在輪胎產(chǎn)量已開始超越北美地區(qū)。2000年，中國的橡膠消耗量達(dá)到210萬噸，輪胎產(chǎn)量1.2億條。從用膠量上來說，連續(xù)三年超過日本的180萬噸，躍居世界第二;輪胎產(chǎn)量約為日本1.7億條的三分之二，位居世界第三。目前，美國、日本和中國成為世界輪胎三大生產(chǎn)國。最近十年來，美國仍保持世界橡膠工業(yè)的領(lǐng)先位置，橡膠消耗量占世界的20%(350萬噸)，輪胎產(chǎn)量占全球的23%(250萬條)，在信息產(chǎn)業(yè)等高新技術(shù)的帶動下，其橡膠工業(yè)在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上處于世界領(lǐng)先地位。

    3、工業(yè)及生活日用品的結(jié)構(gòu)變化在不斷加快。

    隨著橡膠工業(yè)以輪胎生產(chǎn)為主的趨勢日益明顯，工業(yè)制品及生活等其它橡膠制品相對來說用膠量增長緩慢。橡膠與塑料共混、復(fù)合以及樹脂化的傾向則不斷加強(qiáng)。在工業(yè)制品中，除減震橡膠、橡膠絲等少數(shù)產(chǎn)品仍以天然橡膠為主外，不少都已為橡塑制品或?yàn)樗芰现破匪〈?，其中以膠帶、膠管和膠布制品最突出。電線電纜原本是橡膠工業(yè)的一員，但從20世紀(jì)四十年代開始，已完全脫離橡膠工業(yè)而獨(dú)立形成自己的體系。隨后，石棉橡膠制品也分離出去形成了石棉橡膠工業(yè)。六十年代，伴隨合成膠粘劑的迅速發(fā)展，橡膠膠粘劑與樹脂膠粘劑相互形成了密不可分的關(guān)系，也逐步構(gòu)成了膠粘劑及密封劑行業(yè)。此外，從七十年代開始，由于膠鞋與皮鞋、布鞋和塑料鞋的相互滲透，出現(xiàn)了各種旅游鞋、休閑鞋、競技鞋以及功能鞋等許多新品種?，F(xiàn)代鞋已經(jīng)打破了區(qū)分橡膠鞋和非橡膠鞋的自然界限。在鞋幫、鞋底上，常常是皮革、織物、無紡布、橡膠、塑料、橡塑共混物、熱塑彈性體等多種材料復(fù)合、組合使用;在造型設(shè)計上，相互模仿;四鞋之間的差異不斷縮小，從外觀上已很難識別。膠鞋與與其它鞋類正逐漸融合成一個單獨(dú)的鞋靴品工業(yè)。世界鞋靴已同服裝并列為國際間的大宗貿(mào)易商品，年產(chǎn)量已達(dá)100多億雙，其中對外貿(mào)易量超過40億雙，全球銷售額在500億美元。當(dāng)前，鞋靴的生產(chǎn)主要集中在東亞地區(qū)，并已由韓國、中國臺灣、中國香港轉(zhuǎn)到了中國大陸、泰國和印尼等發(fā)展中國家。1998年，我國鞋類產(chǎn)品生產(chǎn)達(dá)到了60億雙，出口150多個國家地區(qū)，占世界鞋靴市場的一半以上，年創(chuàng)匯約90億美元，成為世界最大的鞋類產(chǎn)銷大國。在60億雙鞋中，能區(qū)別屬于橡膠鞋的不過12億雙，青島雙星集團(tuán)已進(jìn)入全球最大的膠鞋生產(chǎn)廠家。

    4、非橡膠工業(yè)和非橡膠制品的橡膠用量比例不斷擴(kuò)大。

    近年來，橡膠工業(yè)之外的非橡膠制品橡膠用量比例現(xiàn)已占到世界總橡膠消耗量的的20%，尤其是合成橡膠更高達(dá)28%以上，并且還有繼續(xù)上升的趨勢。塑料工業(yè)現(xiàn)已成為橡膠工業(yè)之外的最大用膠行業(yè)，每年作為彈性增進(jìn)材料而用的橡膠，約有80萬噸。其中，60%以上的是以乳膠形態(tài)使用的。在建筑施工中，為增強(qiáng)瀝青鋪路材料、混凝土構(gòu)件彈性以及其它防水、粘接為目的而使用的橡膠，全球約達(dá)30萬噸，其中20%為乳膠。此外，紙加工和纖維處理用的橡膠，更高居全球乳膠消耗量的榜首，已分別達(dá)到120萬噸和18萬噸以上。利用橡膠彈性改性塑料，可使塑料的弱點(diǎn)得到極大改善，因而應(yīng)用范圍和用途不斷擴(kuò)展，現(xiàn)已成為塑料工業(yè)的重要改性材料。同樣，以橡膠改性的瀝青也成為建筑工程鋪路的良好材料?；煊腥槟z的高強(qiáng)度紙，更是防破包裝紙、彩色印刷紙等高級紙張不可缺少的。用乳膠處理纖維，具有比其它粘接材料更大的優(yōu)越性，已成為纖維工業(yè)難以離開的材料。此外，橡膠還是電工行業(yè)中高中壓電線電纜的重要絕緣材料，也是膠粘劑的最主要黏性材料。它們的耗膠量都已分別達(dá)到20萬噸左右。近年來，橡膠更進(jìn)而發(fā)展成為電子信息、火箭推進(jìn)劑等高新技術(shù)領(lǐng)域的粘接材料。橡膠已不再是橡膠工業(yè)的單一專用原料。非橡膠工業(yè)用的橡膠領(lǐng)域正在迅速發(fā)展擴(kuò)大，并形成了眾多的橡膠工業(yè)之外的非橡膠制品。

    5、新一代橡膠在不斷地推動著橡膠工業(yè)的工藝技術(shù)革命。

    橡膠制品用的原料從單一傳統(tǒng)橡膠實(shí)現(xiàn)了多元化。被人們稱之為第二代和第三代橡膠的液體橡膠、熱塑彈性體在橡膠工業(yè)中初露頭角，為橡膠工業(yè)的工藝技術(shù)革命提供了新的方向。另一方面，被人們視為類橡膠彈性體的可交聯(lián)性塑料，諸如改性的聚氯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醋酸乙烯、氯化聚乙烯等一類材料也成了橡膠制品重要的代用原料。在液體橡膠中，以聚氨酯的發(fā)展尤為突出。用液體聚氨酯加工橡膠制品可以省去復(fù)雜的成型工序，并使成型與硫化直接聯(lián)結(jié)在一起，大大簡化了橡膠加工工藝;特別是在海綿等方面，由于聚氨酯泡沫材料克服了橡膠易老化的缺點(diǎn)，現(xiàn)已基本取代橡膠，成為聚氨酯的一統(tǒng)天下。目前，世界聚氨酯的產(chǎn)量超過800萬噸，約接近橡膠消耗量的一半，其中作為橡膠工業(yè)用的已占到八分之一左右。熱塑彈性體是具有橡膠性能，并可采用塑料工藝加工的新型材料。近些年來，它以每年6%～7%高出橡膠消耗量約一倍的速度增長，現(xiàn)已占到整個橡膠消耗量7%～8%。熱塑彈性體主要以工業(yè)制品為主，廣泛用于膠管、膠鞋、膠板、膠布以及各種型材方面。它的特點(diǎn)是可利用現(xiàn)有塑料加工設(shè)備生產(chǎn)，同時又可與塑料、橡膠隨意共混。熱塑彈性體的出現(xiàn)和發(fā)展，使橡膠工業(yè)以“硫化”為其特征的特點(diǎn)開始逐漸消失，并與塑料加工逐步融合。

    6、橡膠高新技術(shù)產(chǎn)品為橡膠工業(yè)開辟了新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

    近年來，為適應(yīng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需要而出現(xiàn)的高新技術(shù)橡膠材料和產(chǎn)品，成為推動橡膠工業(yè)發(fā)展新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。具有新特性的橡膠高新技術(shù)材料，見于市場的已不不數(shù)十種。雖然它們的用膠量目前尚很小，但附加價值很高，增長速度很快，在工業(yè)制品當(dāng)中已開始占據(jù)一定地位,將來有可能形成一個新行業(yè)。當(dāng)前，發(fā)展最快的有：電子信息、密封阻尼、辦公自動化以及家電等方面用的高新技術(shù)橡膠材料。這些材料絕大部分為橡膠化學(xué)改性、橡膠塑料共混以及采用各種方式復(fù)合的產(chǎn)品，多數(shù)已成為橡塑難分的高分子功能性材料。隨著高新技術(shù)的飛速發(fā)展，許多傳統(tǒng)的橡膠制品也開始實(shí)現(xiàn)高性能化和功能化。它們遍及從輪胎、工業(yè)制品到膠鞋等各個方面，主要有：綠色輪胎、智能輪胎、同步帶、節(jié)能帶、防爆膠管以及各種功能鞋，還有各種密封、減震、傳印、感應(yīng)橡膠件等等。這些在傳統(tǒng)橡膠產(chǎn)品基礎(chǔ)上利用高新技術(shù)改造的橡膠制品，為橡膠工業(yè)今后的發(fā)展開辟了新的途徑。

    21世紀(jì)世界橡膠工業(yè)面臨的幾大問題

    1、環(huán)境問題。

    粉塵污染一直是橡膠工業(yè)最大的問題。尤其是炭黑運(yùn)輸、配料以及混煉造成的污染使操作工人和周圍環(huán)境深受其害。炭黑是目前橡膠補(bǔ)強(qiáng)唯一最好的配合劑，沒有炭黑補(bǔ)強(qiáng)，橡膠的使用價值就會大大降低，甚至制不出橡膠制品?？梢哉f沒有炭黑，就沒有橡膠工業(yè)。但另一方面，炭黑對橡膠生產(chǎn)所帶來的污染，是威脅橡膠工業(yè)的最大問題。為解決這個問題，許多橡膠廠采用密閉式運(yùn)輸配料和混煉的方式，實(shí)行密封生產(chǎn)，防止炭黑溢出污染。這雖使粉塵飛揚(yáng)問題有所緩解，但設(shè)備投資和動力消耗大為增加。同時，龐大的煉膠設(shè)備系統(tǒng)使生產(chǎn)復(fù)雜化，大型密煉機(jī)的功率最高已達(dá)到3000KW，使本來受噪音困擾的橡膠廠，又出現(xiàn)了噪音污染問題。另外，在橡膠混煉和硫化過程中，工作溫度可達(dá)140—180℃。膠料在高溫的狀態(tài)下逸出的霧氣和煙氣常使操作人員呼吸困難，同時吸附大量對身體有害的物質(zhì)。盡管許多發(fā)達(dá)國家已禁止使用有毒性的防老劑、硫化促進(jìn)劑和塑解劑等配合劑，并對煉膠硫化過程產(chǎn)生的氣體進(jìn)行監(jiān)控。但復(fù)雜的致癌因素，至今難以做出科學(xué)的結(jié)論。近年來，隨著硫化工藝日趨高溫化，有的甚至達(dá)到200℃，煙氣對環(huán)境的危害進(jìn)一步加大。此外，在膠鞋、膠布、膠漿等生產(chǎn)過程中要使用各種各樣的有機(jī)溶劑，他們大多有很大的毒性。這些溶劑的大量揮發(fā)，常使人慢性中毒。他們不僅惡化生產(chǎn)環(huán)境，而且容易引發(fā)工廠火災(zāi)。還有使用過的廢舊橡膠制品由于用后難以回收，且無法自然分解，在許多國家已堆積如山。這些廢舊橡膠物資，也形成了一大社會公害。從上可以看出，保護(hù)橡膠生產(chǎn)環(huán)境，使用無污染無毒害的材料，生產(chǎn)環(huán)保型橡膠產(chǎn)品，已成為世界橡膠工業(yè)面臨的重大課題。

    2、資源問題。

    天然橡膠歷來被視為最重要的國際戰(zhàn)略物資之一。由于同國防軍工軍需的關(guān)系極為密切，因此橡膠工業(yè)被視為準(zhǔn)軍事工業(yè)。但目前世界橡膠工業(yè)的發(fā)展受到一些因素的制約。

    第一、天然橡膠種植受地理?xiàng)l件限制較大，其產(chǎn)銷受制于發(fā)達(dá)國家，價格起伏不定。世界天然橡膠生產(chǎn)大多集中在東南亞一帶的熱帶、多濕、無風(fēng)地區(qū)。種植地域極受限制。此外國際橡膠市場受發(fā)達(dá)國家支配，國際市場價格經(jīng)常大幅波動。噸價1000美元左右的橡膠，最高可漲到2000美元，最低跌到600美元，這種情況常給橡膠企業(yè)生產(chǎn)帶來難以預(yù)測的因素。

    第二、天然橡膠為農(nóng)林結(jié)合的產(chǎn)品，從種植采集到加工生產(chǎn)制約因素較多，周期長(投入產(chǎn)出達(dá)5—7年)、產(chǎn)量低(畝產(chǎn)最高百余公斤)。同時每年還受自然災(zāi)害襲擊。天然橡膠的提取加工技術(shù)也比較復(fù)雜，受樹種、樹齡、地域、季節(jié)割膠方法以及加工技術(shù)的影響，產(chǎn)生的橡膠質(zhì)量變化很大，性能很不均勻。

    第三、合成橡膠工業(yè)受石油危機(jī)的影響，前景不容樂觀。占橡膠工業(yè)原料大頭的合成橡膠來源于石油，為石油化學(xué)的下游產(chǎn)業(yè)，橡膠工業(yè)約有70%左右的原材料來自石油資源。因此橡膠工業(yè)在很達(dá)程度上受石油形勢的制約。但石油資源是不可再生資源，以現(xiàn)有探明儲量，最多只能再用88年，世界石油資源短缺將嚴(yán)重影響橡膠工業(yè)的發(fā)展。

    3、災(zāi)害問題。

    橡膠工業(yè)是機(jī)械與化學(xué)共存結(jié)合型的工業(yè)，既有機(jī)械傷害的危險環(huán)境，又有化學(xué)高溫、高壓、易燃、有毒的生產(chǎn)特點(diǎn)。人員機(jī)傷致殘、中毒致病以及工廠設(shè)備爆炸、引發(fā)火災(zāi)等現(xiàn)象時有發(fā)生，給工人身心健康和企業(yè)財產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅和損失。

    4、創(chuàng)新問題。

    橡膠從形成工業(yè)以來，雖然在機(jī)械化自動化方面有所發(fā)展，但基本生產(chǎn)流程、主要工藝設(shè)備多年來并未出現(xiàn)根本性的改革。生膠造粒、粉末橡膠、連續(xù)混煉等研制長達(dá)半世紀(jì)之久，最終仍離不開塊狀橡膠和間斷混合的開煉機(jī)、密煉機(jī)。橡膠工業(yè)長期受粘彈性的制約，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化，這不利于橡膠工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。即使在橡膠工業(yè)發(fā)達(dá)國家，現(xiàn)在人均橡膠年加工量也不過10噸左右，勞動生產(chǎn)率遠(yuǎn)比其它工業(yè)部門低，工藝流程幾十年沒有大的變化。創(chuàng)新，現(xiàn)已成為關(guān)系橡膠工業(yè)生死存亡的大事。