程君君 徐力 张洪亮 陈杰 程欲晓

程君君 ¹ 徐 力 ¹ 张洪亮 ² 陈 杰 ¹ 程欲晓 ^{1 *}

摘 要 本文以送检的橡胶地垫固体废物样品为研究对象，通过外观检测、红外光谱技术以及X-射线荧光光谱法等多种方法联合，分析了该橡胶地垫的主要理化性能指标。结果表明，此次送检的橡胶地垫缺乏实质性的再生处理过程，且样品组成成分不均一。结合橡胶地垫的预期用途，按照GB 34330—2017《固体废物属性鉴别标准 通则》对其固体废物属性进行了判定，最终确定该目标样品为固体废物。本研究也为准确识别橡胶地垫的固体废物属性提供了一定的理论支持和技术依据。

关键词 橡胶地垫；固体废物；属性鉴别

Analysis of Identification Factors for Solid Waste Attributes of Rubber Floor Mat

CHENG Jun-Jun ¹ XU Li ¹ ZHANG Hong-Liang ² CHEN Jie ¹ CHENG Yu-Xiao ^1*

Abstract This paper takes the solid waste sample of rubber mats submitted for inspection as the research object. The main physicochemical performance indicators of the rubber mat were analyzed through a combination of visual inspection, infrared spectroscopy and X-ray fluorescence spectroscopy. The results indicated that the rubber mat lacked a substantial recycling process and had heterogeneous composition. Considering the intended use of the rubber mats, with solid waste attributes being determined in accordance with GB 34330-2017 Identification standards for solid wastes General rules, the target sample was finally classified as solid waste. The paper also provides theoretical support and technical basis for accurately identifying the solid waste attributes of rubber mats.

Keywords rubber mats; solid waste; attribute identification

废旧橡胶制品主要来源于报废的轮胎、胶管、胶带等，其中来源于轮胎产品类的占比超过70%。废旧轮胎不仅占用土地资源，还可能对环境造成污染，因此合理利用这些资源显得尤为重要。废旧轮胎的回收和再利用问题是全球范围内的重要议题之一，各国纷纷采取措施来应对这一挑战。美国阿拉巴马州的《废轮胎环境质量条例》明确规定了废轮胎的管理和处理流程，旨在减少轮胎对环境的影响^[3-5]。我国也积极推动废旧轮胎的回收和利用，工业和信息化部发布的《轮胎翻新行业准入条件》和《废轮胎综合利用行业准入条件》为行业的发展提供了规范和指导。目前国内外均已形成较为成熟的废旧轮胎回收再利用工艺，其回收再利用方法如图1所示。国外废旧轮胎的回收再利用方式主要集中在热能回收，约占废旧橡胶处理量的一半以上。我国废旧轮胎的回收再利用方式主要集中在生产再生橡胶。国家逐步出台一系列优惠政策，支持废旧轮胎回收再利用行业的发展，包括税收减免、财政补贴等措施 。另外，自2021年起，我国实施了《关于全面禁止进口固体废物有关事项的公告》^[8]，全面禁止以任何形式进口固体废物，这一措施加强了对再生橡胶类制品质量的监管。

目前橡胶制品的固体废物鉴别主要考察样品的外观状况和理化性能指标，并对橡胶种类进行定性分析，同时评估样品中有害物质的含量是否符合国家环保标准。此外，还需结合产品的来源和生产工艺等因素进行分析，综合这些实验数据来判断该样品的固体废物属性^[8]。

橡胶制品种类繁多，目前针对橡胶地垫的固体废物属性鉴别领域还有很大的研究探索空间。本文以送检的橡胶地垫固体废物样品为具体案例，通过外观检测、红外光谱技术以及X-射线荧光光谱法，并结合其最终用途，对橡胶地垫的固体废物属性进行系统的判定和鉴别，以期为准确地识别类似于橡胶地垫的固体废物属性提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 仪器设备与材料

傅里叶变换红外光谱仪（型号Nicoletis50，赛默飞世尔公司），X-射线荧光光谱仪（型号Thermo ARL，赛默飞世尔公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 样品

样品为某企业所申报的“橡胶铺制地垫”。

1.2.2 外观分析

对样品的形状、颜色和夹杂物进行目视检测，并根据GB 36246—2018《中小学生合成材料面层运动场地》第5.6.1条的方法对样品进行气味检测。

1.2.3 红外光谱分析

根据标准GB/T 6040—2019《红外光谱分析方法通则》对样品进行红外光谱分析，根据样品特征吸收峰进行定性分析。采集条件：采用衰减全反射（Attenuated Total Reflectance，ATR）法，扫描范围为4000～600 cm^-1，光谱分辨率为4 cm^-1，扫描次数为32次。

1.2.4 X-射线荧光光谱分析

根据GB/T 26125—2011《电子电气产品 六种限用物质（铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚）的测定》，对样品中的重金属铅、镉、汞、铬以及溴元素含量进行X-射线荧光光谱法筛选检测。

2 结果与讨论

2.1 外观分析

对橡胶地垫样品进行详细的外观检测，结果见表1。该样品呈现出黑色橡胶小碎条，并混合黄色、蓝色、橙色以及红色等多种颜色的小碎块橡胶的整体形态。这些不同颜色的小碎块与黑色橡胶小碎条黏合成一块尺寸为1 m×1 m×4 cm的地垫。值得注意的是，在对地垫进行抖动时，会有一些碎屑脱落，在一定程度上证明了该样品只是经过简单的物理黏合处理，并未经过严格的质量控制。

在外观上，地垫的一面相对平整，而另一面则呈现出规则的网格状凸起和凹陷设计，这种结构可能用于增加地垫的摩擦力，增强其防滑性能。此外，根据标准GB 36246—2018对样品进行了气味检测，结果显示气味等级为3级，说明该地垫有明显的气味，这种气味可能来源于橡胶地垫中的黏合剂。

表1 橡胶地垫样品外观

Table 1 Appearance of the rubber mat sample

2.2 红外光谱分析

橡胶地垫样品的红外光谱图如图2所示。图2(a)为整体图，图2(b)为图2(a)中波数在2000～500 cm^-1之间的局部放大图。黑色主体的红外光谱（图2(a)）显示出以下特征吸收波数：3025 cm^-1、1493 cm^-1、1070 cm^-1和757 cm^-1，这些峰值与苯乙烯的吸收相关。对于丁二烯链段，其特征吸收波数为965 cm^-1和908 cm^-1，其中965 cm^-1对应于反式1, 4-加成聚丁二烯，而908 cm^-1则属于1, 2-加成的聚丁二烯。由于合成橡胶中的丁二烯和苯乙烯共聚物具有较高的反式1, 4-结构，所以965 cm^-1的吸收峰较为显著。因此，橡胶地垫的黑色主体及黄色、红色小碎块的主要成分为丁二烯-苯乙烯共聚物。

蓝色小碎块的红外光谱图如图2(a)所示。在未氢化的苯乙烯-丁二烯共聚物中，通常在1600 cm^-1附近会观察到C=C双键的伸缩振动峰。然而，在氢化苯乙烯-丁二烯共聚物中，由于丁二烯的氢化作用，该峰显著减弱或消失。因此，蓝色材质的主要成分为氢化苯乙烯-丁二烯共聚物。

在图2(a)橙色碎块谱图中，1738 cm^-1、1371 cm^-1、1239 cm^-1、1021 cm^-1和607 cm^-1为乙酸乙烯酯的特征吸收峰；2915 cm^-1、2848 cm^-1、1463 cm^-1和717 cm^-1则为乙烯的吸收峰。在乙烯含量较高的共聚物中，717 cm^-1处出现强吸收。因此，橙色小碎块的主要成分为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

根据以上谱图分析结果，橡胶地垫中不同颜色的物质样品具有不同的成分。黑色主体及其黄色和红色小碎块成分为丁二烯-苯乙烯共聚物，蓝色小碎块则是氢化苯乙烯-丁二烯共聚物。此外，橙色小碎块的成分为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。这些分析结果表明，橡胶地垫的实际成分与样品技术资料中显示的丁基橡胶成分并不一致。丁基橡胶通常由异丁烯和少量异戊二烯聚合而成，其特征吸收峰与上述共聚物有明显差异。

2.3 X-射线荧光光谱分析

根据标准GB/T 26125—2011，对橡胶地垫样品中的重金属元素铅、镉、汞、铬以及溴元素进行检测，检测结果见表2。在测试的橡胶地垫样品中，铅、镉、汞、铬以及溴等有害成分的含量均低于检测限值，符合相关安全标准，说明该产品在重金属污染方面是安全的。

表2 橡胶地垫X-射线荧光光谱检测结果

Table 2 XRF detection results of the rubber mat

2.4 橡胶地垫样品固体废物属性鉴别结果和讨论

该样品红外定性结果显示其主要成分为丁二烯-苯乙烯共聚物，此外还混有氢化苯乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。这些成分表明，样品的均一性较差，且与技术资料中的丁腈橡胶成分不一致。通过查阅样品技术资料中的生产工艺，发现该批货物仅经过简单的物理处理，缺乏实质性的再生处理过程。这表明其生产过程并未遵循严格的质量控制标准，推测该批货物可能来源于橡胶边角料和废料等，而非经过有意生产且具备良好质量控制标准的产品。

经过综合评估，根据GB/T 34330—2017《固体废物鉴别标准 通则》第4和第5条款，该样品被判定为固体废物。该批货物需要采取相应的处置措施，以防止对环境和公众健康造成危害。

3 结语

本文以送检的橡胶地垫固废样品作为具体案例进行研究。通过采用外观检测、红外光谱技术以及X射线荧光光谱法等多种检测手段，对这些材料的固体废物属性进行了详细的判定。这一系列的检测和分析不仅为废轮胎作为原料生产的再生橡胶产品的固体废物属性鉴别提供了科学依据，还可以有效防止境外固体废物假冒再生橡胶产品进入国内市场。

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第一作者：程君君（1995—），女，汉族，山东菏泽人，硕士，主要从事固废检测工作，E-mail: 15117189827@163.com

通信作者：程欲晓（1982—），男，汉族，福建泉州人，博士，高级工程师，主要从事化工品与原材料检测及标准化研究工作，E-mail: chengyuxiao@customs.gov.cn

1. 上海海关工业品与原材料检测技术中心 上海 201210

2. 上海海关后勤管理中心 上海 201210

1. Technical Center for Industrial Products and Raw Materials Inspection and Testing of Shanghai Customs, Shanghai 201210

2. Shanghai Customs Logistics Management Center, Shanghai 201210

图1 废旧轮胎的再利用方法

Fig.1 Recycling methods of waste tires

图2 橡胶地垫样品的红外光谱图

Fig. Infrared spectrum of the rubber mat sample