可持續(xù)發(fā)展與重型制造業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)系緊張，這一局面由生產(chǎn)規(guī)模、成本壓力以及工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)要求共同決定。當(dāng)科學(xué)家與工程師致力于為復(fù)雜工藝流程脫碳時(shí)，“漂綠” 行為卻滲透到行業(yè)宣傳中，削弱了市場(chǎng)對(duì)真正可持續(xù)替代方案的信任。而在輪胎制造領(lǐng)域，再生炭黑（rCB） 卻能與這類(lèi)虛假宣傳劃清界限。

大陸集團(tuán)輪胎事業(yè)部材料評(píng)估首席專(zhuān)家豪爾赫?拉卡約 - 皮內(nèi)達(dá)教授在3月3日輪胎技術(shù)博覽會(huì)（Tire Technology Expo） 會(huì)議上發(fā)表演講時(shí)指出：

“再生炭黑不是炭黑，它是一種全新材料?！?/span>

在《硫化橡膠配方中再生炭黑的鑒別》報(bào)告中，拉卡約 - 皮內(nèi)達(dá)教授分析了再生炭黑（rCB） 與原生炭黑在形貌與結(jié)構(gòu)上的差異，并提出采用拉曼光譜法作為區(qū)分二者的實(shí)用手段。

熱解工藝

再生炭黑(rCB)由廢舊輪胎制備而成：

首先將廢舊輪胎分解為三大核心組分 ——紡織纖維、鋼絲、橡膠顆粒;

隨后橡膠顆粒進(jìn)入熱解流程—— 在無(wú)氧環(huán)境下將有機(jī)材料高溫加熱，阻止其燃燒，通過(guò)熱化學(xué)分解產(chǎn)出熱解氣、熱解油與再生炭黑（rCB）。

再生炭黑可重新用于輪胎制造，在新膠料配方中部分替代原生炭黑。

形貌特征與含碳?xì)埩粑?/p>

材料形貌在輪胎制造中至關(guān)重要。輪胎性能依賴(lài)于嚴(yán)格控制的各項(xiàng)指標(biāo)，如耐溫性、硬度、滾動(dòng)阻力、抓地力等，膠料結(jié)構(gòu)即使出現(xiàn)微小變化，也會(huì)顯著影響整體性能。

拉卡約 - 皮內(nèi)達(dá)教授指出，目前再生炭黑與輪胎行業(yè)已逐漸形成共識(shí)：

再生炭黑并非炭黑，而是一種全新的可持續(xù)補(bǔ)強(qiáng)填料。

他指出了二者的關(guān)鍵區(qū)別：

再生炭黑成分不均一

含有殘留含碳物質(zhì)

經(jīng)歷了不同的熱歷史

通過(guò)透射電子顯微鏡（TEM） 圖像，他直觀證明：再生炭黑中的殘留含碳物質(zhì)，與原生炭黑的形貌特征可清晰區(qū)分。

拉曼光譜法

拉卡約 - 皮內(nèi)達(dá)教授解釋?zhuān)?span style="background-image: none; background-position: 0% 0%; background-size: initial; background-repeat: repeat; background-attachment: scroll; background-origin: initial; background-clip: initial; text-wrap-mode: wrap; padding: 0px; font-variant-numeric: normal; font-variant-east-asian: normal; font-variant-alternates: normal; font-size-adjust: none; font-language-override: normal; font-kerning: auto; font-optical-sizing: auto; font-feature-settings: normal; font-variation-settings: normal; font-variant-position: normal; font-variant-emoji: normal; font-weight: 700; font-stretch: normal; line-height: 24px; font-family: ui-sans-serif, system-ui, sans-serif, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", "Noto Color Emoji"; margin: 0px; flex: 0 1 auto; flex-direction: row; justify-content: normal; align-items: normal;">拉曼光譜是一種分子光譜技術(shù)，用于識(shí)別橡膠膠料中炭黑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

該技術(shù)通過(guò)檢測(cè)不同振動(dòng)模式，判定膠料中炭黑的亂層石墨結(jié)構(gòu)（turbostratic structure）。

炭黑的亂層石墨結(jié)構(gòu)，是石墨烯片層組成原生粒子時(shí)特有的無(wú)序排列方式：片層隨機(jī)旋轉(zhuǎn)、相對(duì)錯(cuò)位。這種無(wú)序結(jié)構(gòu)提升了比表面積與化學(xué)反應(yīng)活性，有利于聚合物 — 填料相互作用，從而實(shí)現(xiàn)橡膠補(bǔ)強(qiáng)。

在亂層石墨結(jié)構(gòu)中，拉曼光譜通常會(huì)出現(xiàn)：

強(qiáng)D 峰（缺陷峰）

寬化的G 峰（石墨峰）

這反映出結(jié)構(gòu)的不完整性。

D 峰與 G 峰的強(qiáng)度比可用于解析熱處理過(guò)程對(duì)炭材料的影響 —— 在本研究中，即炭黑的熱解歷程。

G 峰數(shù)值可反映熱解過(guò)程中的石墨化程度，從而精準(zhǔn)識(shí)別再生炭黑的存在。