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        [轉載]骨架材料:鑄就橡膠工業的民族風“骨”

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        [轉載]骨架材料:鑄就橡膠工業的民族風“骨”

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        【摘要】:
        我國骨架材料工業經歷了60余年的發展,從近零起步,產品結構調整和升級換代步伐不斷加快,適應了中國橡膠工業特別是輪胎工業的發展,目前已躋身世界骨架材料生產大國的行列。子午線輪胎、高強力輸送帶等產品的發展,催生并帶動了鋼絲簾線、鋼絲繩、滌綸簾帆布、滌綸線繩等新型骨架材料和民營骨架材料企業的崛起。中國橡膠骨架材料行業正在凝聚勇氣和智慧,鑄就中國橡膠工業的民族風'骨'。  與新中國同步成長  我國橡膠骨架

          我國骨架材料工業經歷了60余年的發展,從近零起步,產品結構調整和升級換代步伐不斷加快,適應了中國橡膠工業特別是輪胎工業的發展,目前已躋身世界骨架材料生產大國的行列。子午線輪胎、高強力輸送帶等產品的發展,催生并帶動了鋼絲簾線、鋼絲繩、滌綸簾帆布、滌綸線繩等新型骨架材料和民營骨架材料企業的崛起。中國橡膠骨架材料行業正在凝聚勇氣和智慧,鑄就中國橡膠工業的民族風'骨'。

          與新中國同步成長

          我國橡膠骨架材料的發展幾乎與新中國發展同步。1949年,我國輪胎產量2.6萬條,所需棉簾布約200噸。

          隨著國民經濟發展,特別是改革開放后橡膠工業持續、穩定、健康、快速地發展,我國橡膠骨架材料經歷了由棉(簾帆布)到化纖(錦綸、滌綸簾帆布和整體帶芯)的過渡,發展了鋼絲簾線、胎圈鋼絲及鋼絲線繩等鋼絲骨架材料,并逐步開發了以芳綸為代表的高性能纖維骨架材料。始終堅持科技創新、致力于產品結構調整、不斷實現產品升級換代的橡膠骨架材料工業,有力地支撐了輪胎、膠管膠帶等相關行業的發展,并取得了豐碩的成果。目前,已形成產品品種齊全、質量優異、工藝裝備配套完整的橡膠骨架材料工業體系。我國也隨之成為橡膠骨架材料的生產和消耗大國。

          產品結構的升級換代

          20世紀我國主要橡膠骨架材料從棉纖維、強力人造絲發展至以錦綸纖維為主導的產品結構,2000年錦綸產量達20萬噸。進入21世紀,隨著我國引進子午線輪胎技術的原材料國產化需求,我國橡膠骨架材料鋼絲簾線和滌綸簾線獲得快速發展,并帶動了一批企業的成長。

          2005年,隨著我國載重子午線輪胎的開發,鋼絲簾線產量達46萬噸,首次超過錦綸簾布產量,成為中國第一大骨架材料,新結構鋼絲簾線的開發也相應成為鋼絲骨架材料技術創新的主要內容。滌綸材料由于其變形小、模量高、收縮率低,特別適用于轎車子午線輪胎,滌綸簾布從2001年不足1萬噸發展至2014年的23萬噸,增長了20多倍,特別是更適應子午線輪胎的高模低縮(HMLS)品種,成為滌綸骨架材料的重要發展方向。2001年以來錦綸簾布產品基本無增長,但相關企業在改性技術及其他領域中應用等方面有重要進展,提高產品質量和擴大出口,生產企業仍穩定發展。

          目前,在全球范圍,橡膠骨架材料仍以鋼絲、滌綸、錦綸(包括錦綸6和66)和強力人造絲四大材質為主,鋼絲產量和耗用量為首位,滌綸骨架材料增長速度最快。輪胎工業用鋼絲簾線總年產量200萬~240萬噸,纖維簾布年用量超過110萬噸,其中滌綸簾布占40%、錦綸簾布占55%、強力人造絲簾布為5%。

          除強力人造絲已停產外,我國橡膠工業采用的骨架材料品種結構與國際上大體相似。據中國橡膠工業協會骨架材料委員會會員單位情況統計數據顯示:2014年鋼絲簾線產量190.7萬噸,胎圈鋼絲49.6萬噸,錦綸簾布25.7萬噸,滌綸簾布20.4萬噸。

          掀起產業綠色浪潮

          開發清潔工藝技術、實現節能減排、發展低碳經濟是行業可持續發展的重要戰略,我國鋼絲骨架材料生產企業近年來開發和推廣綠色環保技術,掀起一股綠色發展的潮流,取得了一系列重要成果。

          一是開發綠色能源,采用風力發電、太陽能發電等技術降低能耗,降低CO2排放,致力于建設綠色工廠。二是使用高效開關電源取代普通硅整流直流電源,節約電能30%,實現高效節能。三是逐步淘汰了熱處理工藝鉛浴技術,改善了環境。四是全面淘汰了氰化物電鍍工藝,采用非氰電鍍和熱擴散工藝。五是通過精細化管理,調整拉拔工藝,縮短流程,提高生產效率。同時對冷卻水和熱能進行充分回收利用,既改善了環境,又取得了節能降耗的顯著經濟效益。

          不斷追求科技進步

          科技創新是企業發展的不竭動力。在國家發改委的支持下,骨架材料纖維和鋼絲的兩大巨頭神馬集團和江蘇興達鋼簾線公司都建立了國家認定的技術中心,并承擔了創新能力建設項目,為行業科技進步搭起了平臺。大中型企業也紛紛建立省級和企業自身的技術中心,為企業的科技進步和專業人才培養起了重要作用。

          2004年江蘇興達鋼簾線公司的'子午線輪胎專用新結構鋼絲簾線生產技術開發'獲得國家科技進步二等獎。2005年山東海龍博萊特化纖有限公司'6000噸/年滌綸簾帆布及工業長絲技術'獲得中國石油和化學工業聯合會科技進步一等獎,山東大業股份有限公司'萬噸級子午線輪胎專用超高強度胎圈鋼絲產業化技術'和浙江古纖道新材料股份有限公司'液相增黏熔體直紡工業絲技術開發與應用'分別獲得中國石油和化學工業聯合會和中國紡織工業協會科技進步二等獎。國內骨架材料企業先后獲得50余項國家專利技術,不斷培育自主知識產權。

          迎接更加全球化的明天

          隨著我國汽車工業、輪胎工業和膠管膠帶橡膠制品工業的發展,與之發展規模相對應的骨架材料必然得到較大發展。未來工程機械輪胎將快速增長,農業輪胎需求穩步提高,載重斜交輪胎和輕載斜交輪胎可能呈現負增長態勢,子午線輪胎將繼續較快增長。因此,預計未來幾年橡膠用骨架材料將以鋼絲簾線為主導,滌綸簾布仍將保持較高水平增長,錦綸骨架材料保持相對穩定。

          '十三五'期間,行業必須堅持市場導向、突出重點、技術進步、協調發展、節能環保、可持續發展和品牌戰略等六項原則。堅持從市場出發,充分發揮市場機制配置資源的基礎性作用。以產品結構、技術結構和企業組織結構調整為切入點,緊緊圍繞新產品開發,注重產品質量改善、技術進步、降低成本、防治污染,加大技術改造力度,提高工藝和技術裝備水平,努力形成擁有自主知識產權和關鍵技術的名牌產品。發揮工業整體優勢,優化工業生產力布局和區域經濟結構。繼續淘汰落后的設備、技術和工藝,壓縮部分行業過剩和落后的生產能力,支持大中型企業的技術改造和企業的聯合與兼并,提高企業集約化程度和企業經濟效益,實現規模經濟,進一步抓好原材料及生產裝備的配套,增強骨干企業參與國際競爭的能力。對建設規模進行總量控制,以適應國內外市場的需求,促進產業結構優化升級。

          此外,推進產業全球化戰略十分必要。為積極引導企業利用外資,應不失時機地與國外大公司建立各種形式的戰略聯盟,共同開發高科技產品,獲得互補性資源。同時應積極通過境外上市、發行債券、引進外資投資者等途徑,充分利用合作伙伴的資金、技術、管理、市場營銷能力等資源,引進先進技術和管理經驗。有理由相信,在行業有識之士的共同努力下,我國橡膠骨架材料的明天將更加美好。

          著眼未來的高性能材料

          目前,就全球范圍來說,橡膠骨架材料仍以鋼絲、滌綸、錦綸(包括錦綸6和66)和強力人造絲四大材質為主,但一場以節能、環保、智能、高效為目標的高性能材料研發推廣風暴正在來臨,并有可能推動甚至引領輪胎等橡膠加工行業實現綠色制造。

          芳綸骨架材料

          芳綸材料由于其特殊的性能,特別是高強度、高模量和低密度,成為輪胎骨架材料新一代高性能纖維材料的代表。

          橡膠工業中主要采用對位芳綸纖維(芳綸1414纖維),其全稱為聚對苯二甲酰對苯二胺纖維。我國芳綸纖維材料雖在20世紀70年代著手開發,但真正取得較大進展還是在21世紀。'十五'期間,國家重點科技支撐計劃項目'芳綸材料在輪胎工業中的應用'在華南輪胎實施,充分體現了芳綸材料在子午線輪胎中應用的優越性和輕量化作用。轎車輪胎中僅帶束層采用芳綸簾線替代鋼絲簾線就取得降低滾動阻力12.8%、節油3%的效果,輪胎耐久性和高速性能顯著提高。目前,芳綸材料在輪胎中的應用技術已基本成熟。

          目前,我國主要的對位芳綸在建項目單位有山東煙臺氨綸股份有限公司、江蘇儀征化纖股份有限公司、平煤神馬集團有限公司、晨光化工研究院、蘇州兆達特纖科技公司、廣東新會彩艷公司等,總年產能約1萬噸。芳綸原料對苯二甲酰氯合成的清潔生產工藝生產企業已在江蘇淮安上馬。

          PEN纖維

          PEN纖維的化學名稱為聚萘二甲酸乙二醇酯纖維,屬滌綸類產品,是高性能子午線輪胎的理想骨架材料之一。應用PEN纖維作子午線輪胎骨架材料,可提高輪胎的操縱性和使用壽命、降低路面噪聲、使輪胎輕量化、降低滾動阻力。

          目前駿馬化纖股份有限公司組織科技力量開展PEN纖維的開發研制和加工應用等方面的研究工作,并與東華大學合作進行聯合攻關,可望取得產業化成果。

          BPO短纖維/橡膠復合材料

          BPO的化學名稱為聚對苯撐苯并雙噁唑。BPO短纖維是一種特高強度的纖維,且初始模量高,具有耐熱、阻燃、耐沖擊、耐彎曲疲勞和耐化學穩定性等優良性能,目前已在航空、航天及特殊要求耐熱、防沖擊等增強材料領域中獲得應用。其在橡膠工業中的應用已獲得廣泛關注,如在輪胎胎面膠中使用可改善耐磨和抗刺扎性能,在V帶中使用可提高橫向剛性和縱向柔性,在密封制品中使用可減少變形等,但由于BPO短纖維價格昂貴,采用少量BPO短纖維制備橡膠復合材料,可滿足高性能橡膠制品的要求。

          UHMWPE纖維材料

          超高相對分子質量聚乙烯纖維簡稱UHMWPE纖維,與碳纖維和芳綸纖維一起被稱為'三大高性能纖維'。UHMWPE纖維具有高強度和高模量,且價格低,適合子午線輪胎骨架材料的要求,引起業內人士的大力關注,但其在輪胎工業中應用的主要技術難點是與橡膠的粘合差,且熔點低,解決這兩項技術至關重要。目前有些企業通過對纖維表面等離子處理等各項技術及探討低溫硫化工藝,使UHMWPE纖維在橡膠工業中的應用逐步成為可能。

          滌綸工業絲改性技術

          采用納米材料對滌綸工業絲進行復合改性可大大提高普通PTE工業絲的性能,制備高性能橡膠制品。納米復合材料主要是經表面預處理的納米SiO2和納米稀土CeO2復配產物,利用納米粒子的尺寸效應和表面活性的功能效應,使納米粒子與PET間形成強界面作用力,使PET的結晶度、結晶速度和熔融結晶溫度發生變化,帶來一系列性能改變。該技術在HMLS工業絲上獲得初步應用,使其斷裂強度、定負荷伸長率、干熱收縮率,特別是斷裂伸長率和阻燃性等性能有顯著提高。

          百年故事

          蘇北小鎮崛起'鋼簾線城'

          在江蘇興化的戴南鎮,有一條靜靜流淌的茅山河。茅山河穿過全鎮,滋養著一方水土一方人,也滋養出一家和世界巨頭相抗衡的輪胎骨架材料生產企業——江蘇興達鋼簾線股份有限公司。從一個只有10名工人、幾十萬元家當的鄉鎮小廠,到打破國外巨頭對中國市場的壟斷,再發展到擁有數千名員工、上百億元資產的現代民營企業,建起世界最大的'鋼簾線城',興達只用了短短的20多年。

          興達1986年創辦熱電廠并小有成就,然而廠長劉錦蘭并不安于小富,經過多次的市場調研和考察,他把目光瞄準了子午胎的'脊梁'——鋼簾線。

          鋼簾線產品技術含量高,質量要求嚴,被譽為金屬材制品中的'皇冠',涉足該領域風險很大。但劉錦蘭自有道理:全國大搞道路建設,車用子午胎的普及率會大幅度提高,子午胎用鋼簾線的市場需求必定劇增。'鋼簾線是國家‘八五’攻關項目,市場潛力大,如果不搞這個項目,失去的將是發展的機遇。'

          然而,1993年企業經過千辛萬苦后才投入生產的鋼簾線,由于生產工藝落后,技術力量薄弱,產品出現粘合力偏低和斷絲等嚴重問題。30多噸廢品使得興達一下子損失了60多萬元,這在當時是一筆天文數字。巨額虧損讓劉錦蘭承受了巨大的壓力。當地一位領導曾下令興達的鋼簾線項目下馬:'再不下馬你就會成為歷史的罪人!'劉錦蘭卻挺直了腰桿回答:'此時下馬才是歷史的罪人!'他心一橫,帶領全廠職工又投入了新的技術攻關中。外來的專家走了,他組建自己的技術攻關小組,不斷地進行試驗對比檢測數據,經歷了無數個不眠之夜,終于自行研制出了張力器、鋼絲預變型器,從根本上攻克了技術難關。1999年,興達鋼簾線產品第一次扭虧為盈。

          發展步入正軌后,為了提高產品的合格率,興達先后投入巨資從意大利GCR公司、德國萊茵公司引進先進技術設備,把產品附加值提高近一倍,產品合格率提高5個百分點。但劉錦蘭認為,對外來技術只能移植,不能克隆,創新才是企業效益增長和持續發展的根本。經過消化吸收,興達又自主開發了一批專利技術,其子午線輪胎專用高性能新結構鋼簾線生產技術榮獲2004年國家科技進步二等獎。

          創新離不開人才。20多年來,興達積累了百億元資產,但在劉錦蘭眼里,高素質的人才隊伍比巨額資產更寶貴。鋼簾線是由一根根鋼絲擰成的。以往,一根鋼絲斷了,捻股機仍然高速運轉,造成成品率下降。六分廠一位名叫姜華的職工對破解這一難題著了謎,并很快研制出了斷絲保護技術,將鋼簾線產品合格率提高了1~2個百分點。劉錦蘭將這一技術命名為'姜華斷絲保護法'。

          如今,興達已躋身國際同行業三甲之列,成為國內唯一一家與外資鋼簾線生產企業并駕齊驅的鋼簾線生產商。然而,創新始終被視為發展之源泉,每年用于研發的經費超過銷售收入的3%,一批重大創新成果獲得國家、省市和行業表彰。

          興達崛起至今,無數人問過秘訣在哪里。董事長劉錦蘭一語道破天機:'企業間的競爭表面上看是質量的競爭,本質上是企業管理水平的競爭,深層次看是企業文化的競爭。興達‘立德、立功’的企業文化,使企業迅速崛起。'

          老職工徐云講了這樣一個故事:'2002年的時候,興達擴大規模搶占市場,只用9個月就建成了年產4萬噸的興達六廠,產能一下翻了一番。但六廠新職工占了95%,技術生疏一度影響了鋼簾線成材率。老廠職工得知后,利用下班時間主動來幫助新工人掌握技術。僅僅半年,興達六廠的成材率迅速提高。'職工馬衛軍說:'我就是曾經接受過老職工培訓的新工人。現在我作為一個老工人,還要保持興達職工傳幫帶的傳統。'

          劉錦蘭回憶這一段往事時感慨頗深:'興達不論是工人還是領導干部,在不同的崗位上做不同的主人,就像那根根簾線擰成的繩,有勁,抗得住風險,凝聚成一個敢于跨出國門爭一流的堅強集體。' (本報編輯部整理)

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