玻璃纤维制造业范文
时间:2023-11-02 18:02:55
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篇1
关键词:建筑市场;执业资格人员;前景理论;执业不良行为
中图分类号:F224.32 文献标识码:A 文章编号:1001-8409(2014)04-0140-05
Abstract: Based on prospect theory, the paper constructs extensiveform games that uses prospect values as values of gain(loss) from the view of general contractor. The paper concludes the sufficient conditions and influence factors of governance of professional misconduct. The paper explains the paradox of reality that professional misconduct occurs frequently but construction administration department adopts few regulatory measures to manage. Under the condition of fully considering interests correlation, the paper introduces incentive compensation and concludes that compensation changes can affect professional misconduct under certain conditions. The result show that incentive compensation may have a negative impact, and the contractor must strengthen process management and external supervision, and intensify punishment to professional misconduct.
Key words: construction market; practicing qualification personnel; prospect theory; Professional misconduct
1引言
建设行业是我国执业资格制度起步最早、发展最为完善的行业之一。注册执业人员执业水平的提升促进了建设行业的科学发展,而近几年执业不良行为频发成为当前工程领域的突出问题。据《中国建设报》网站数据显示:2012年上半年住房城乡建设主管部门共查处存在违法违规行为建设工程企业7905家、注册执业人员461人,下半年共查处建设工程企业10236家、注册执业人员570人。仅注册建造师而言,住房和城乡建设部网站显示2012年因为各种不良行为被通报者数以百计。注册建造师的执业行为贯穿了建设行业生产和交易的基本环节,不良行为使得监管、约束等非生产易成本大幅增加。
国内外学者对职业不良行为的影响及治理进行了较为深入的研究。Dane 指出特定的职业道德氛围与特定的职业不良行为相关,不良行为成因依赖于特定不良行为[1];Bowen结合南非建筑市场指出不良行为包括利益冲突、泄露机密和业主信息给第三方[2];Linda和Paul对香港建筑市场的调查结果显示执业人员需要做出职业道德决策时,将采取利己主义[3]。研究表明不良行为对工程质量有显著影响,促进建筑质量提升必须强化执业能力。很多专家认为职业规范可以减少不良行为发生,而现实中即使企业有职业规范,仍不可避免不良行为[4,5]。在中国情境下定期与非定期的检查、严厉的惩罚和监控,提升健康有序的建筑文化对于减少不良行为的社会危害是必要的[6]。以上文献从职业道德角度对执业不良行为成因、表现形式、后果以及监管方式进行了探讨,为我国当前建筑市场不良行为治理提供了理论参考。
国内学者对建筑市场主体不良行为及信用缺失问题进行了研究。王孟钧认为建筑市场中存在隐藏知识行为等两类信息不对称现象,提出从信息传递机制和信用激励机制两方面来建立建筑市场信用机制[7];戴若林运用系统动力学模拟了建筑市场信用系统演化过程,并预测了发展趋势[8];徐军祖和王卓甫认为遏制承包商失信的前提条件是承包商信用信息的传递机制[9];乐云指出了工程领域存在的腐败模式及特征[10];王雪青等学者从经济学角度分析了工程领域监理寻租问题,提出通过提高监理方的失信惩罚成本,可有效减少监理方失信行为。同时从定量角度运用物元理论构建了执业资格人员信用评价模型[11~14]。这些文献从不同角度分析了国内建筑市场信用机制,并提出了遏制建筑市场信用缺失的解决路径。
上述成果对建筑市场信用秩序治理及制度建设提供了智力支持,尚存在以下不足:一是从理性人假设出发运用收益—成本分析或期望效用理论考虑建筑市场主体行为特征,忽视了市场主体的价值感受特征;二是孤立考虑单个市场主体的收益与成本而忽视了市场主体的利益相关性;三是市场主体的薪酬激励与信用水平不一定呈现正相关关系;四是文献大都从职业道德角度进行定性分析,很少从定量角度分析执业人员与其他市场主体进行策略交换的行为规律。鉴于此,本文将运用前景理论提出承包商视角下的注册建造师不良行为监管基本框架,寻求避免注册建造师不良行为的基本条件和影响因素,进而考虑承包商与注册建造师之间利益相关性,探讨薪酬激励对注册建造师执业行为监管的具体影响与适用条件。
4结论与展望
本文将前景理论引入不完全信息条件下的演化博弈分析中,构建了前景值为得失值的支付矩阵,得出消除注册建造师执业不良行为的充分条件及影响执业水平的7个指标。由于市场主体的有限理性,上述充分条件在现实中难以实现,本文进一步解释了建筑市场中存在不良行为而缺乏治理主动性的现实悖论。考虑到承包商与注册建造师的利益相关性,分析了注册建造师在薪酬激励条件下执业行为的演化规律。基于此得出如下结论:第一,在承包商积极监管条件下,注册建造师诚信执业的成本前景值要小于处罚风险、声誉与经济损失和不良行为收入的前景值之和,且小于因诚信执业带来的外部性收益;第二,薪酬激励在一定条件下影响注册建造师执业行为,应适当提高注册建造师薪酬水平,但仅依靠薪酬激励并不能有效地降低不良行为发生,反而可能形成负面激励;第三,对于具有风险偏好和风险中立倾向的注册建造师,必须加强执业过程管理与外部监督,合理运用薪酬激励,加大对不良行为的惩罚力度;第四,如果建筑承包商和注册建造师不能认识到外部监督的重要性与惩罚手段的严厉性,不能形成恰当的诚信执业与监管成本的心理感知,即使拥有完善的监管制度、执业行为规范和薪酬激励,也无法杜绝不良行为发生。
在市场经济条件下注册执业人员诚信执业可以有效地降低交易成本,实现市场帕累托最优与社会和谐。本文仅从建筑承包商角度对注册建造师不良行为监管问题进行深入分析。随着建筑市场信用秩序治理的逐步深入,将会对建筑市场中注册执业人员的执业信用治理进行系统研究,形成完善的理论体系。建筑市场注册执业人员薪酬激励机制、风险分担机制、信用评价机制及信用预测机制的深入研究将为建筑市场信用治理提供有力的理论支撑。
参考文献:
[1]Dane K Peterson. Deviant Workplace Behavior and the Organization’s Ethical Climate[J]. Journal of Business and Psychology, 2002, 17(1):47-61.
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[6]Patrick X W Zou. Strategies for Minimizing Corruption in the Construction Industry in China[J].Journal of Construction in Developing Countries, 2006,11(2):15-29.
[7]王孟钧,何继善,张勇军.建筑市场信用机制的研究[J].中南大学学报(社会科学版), 2003,9(4): 508-511.
[8]戴若林,陈可.建筑市场信用系统的演进动力与因果关系分析[J].科技进步与对策,2011,28 (13):18-20.
[9]徐军祖,王卓甫.遏制承包商失信的市场博弈机制[J].统计与决策,2009(3):42-44.
[10]乐云.基于主体特征的工程腐败规律实证分析[J].科技进步与对策,2012,29(18): 95-99.
[11]王雪青,赵辉,喻刚.工程建设领域监理寻租问题对策研究[J].软科学,2008,22 (3):96-99.
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[13]王雪青,范志清.在委托模式下建筑市场监理方信誉控制研究[J].科技管理研究, 2009(6):339-340.
[14]范志清, 王雪青, 李宝龙.基于物元分析的建筑市场执业资格人员信用评价研究[J].软科学,2009(7):41-45.
[15]张维迎.博弈论与信息经济学[M].上海:上海人民出版社,2004.2-3.
篇2
【关键词】工艺流程;环氧玻璃钢;缠绕管;研究;间层性能;树胶;浸润
1.环氧玻璃钢缠绕管层间性能的工艺概述
经由提升成型工艺流程从而生产出来的环氧玻璃钢缠绕管具备以下这么几方面的优势:
(1)通过树脂和胶液把玻璃纤维给完全侵润,这能够让树脂胶液与玻璃纤维界面之间有更加致密的粘接,环氧玻璃钢缠绕管所具备的防渗透功能和其他一些力学能力有显著提升。
(2)环氧玻璃钢缠绕管如果外观是以半透明状态呈现,那么其外观将更具美感,半透明的外观具有一定的空间感以及能立体感,能够带给人视觉享受,每个人都有着一颗爱美之心。那么换位思考,如果客户是自己,在进行很多同类型产品的选择的时候,除了要对比其性能与价钱以外,但是如果两样产品性价比差不多的时候,客户往往会比较倾向于较为具有美感的产品。
(3)在对环氧玻璃钢缠绕管工艺流程进行提升以后,其空隙率相对较小,能够适用于一些较为特殊的场合,比如一些电气绝缘产品等等。
(4)因为只是就成型工艺进行了提升,这样的话环氧玻璃钢缠绕管生产所需要的资金投入也和以前相差不远,这样也让客户和生产厂家容易接受。
随着经济全球化,我国加入世界贸易组织,不得不面对着严峻的市场形势,一些工业较为发达的国家,比如德国、美国以及日本等等的同类产品因为其外观漂亮以及内在质量过关一进入中国市场,就吸引了大批量的客户,迅速占领这我国的市场。在很长的一段时间里,国内环氧玻璃钢缠绕管的市场都处于低靡状态,在我国江浙地区以及中原地区,就出现了一些较为有“头脑”的人,对国外发达的国家的产品进行模仿制作,通过仿制产品成本低廉的优势,抢占回来了一小部分市场,但是我国在十多年前,仿制技术还十分有限,国内的产品与国外发达国家相比较,始终存在着一定的差距,无论是在外观设计还有内在质量方面,那个年代的中国与国外相比较有着很大的不足。如果仅仅是打价格战的话,也不是长久之计,只有从根本上提升自身产品的质量,才能够彻底的解决问题。只是提升环氧树脂玻璃钢缠绕管质量非常的不容易,早在这个世纪初我们就见过外国发达国家所制造的环氧树脂玻璃钢缠绕管样品,在当时有很多人都为那像玉一样的半透明材质的样品所震撼,对其好评不断,但是就其中的制作工艺流程却还一无所知,想要自行研究都无从下手。当时就有人觉得:“发达国家所使用的制作材料和国内所使用的原材料相比较要好,使用国内的制作材料基本上不可能能够完成那么工艺精良的作品”。在当时想要进行环氧树脂玻璃钢缠绕管质量的研究工作,实现技术的突破十分困难,在这其中最为困难的就是研究资料极度匮乏,唯一的研究资料大约就只有外国的那个样品,所查阅到的相关资料也没有对种类技术十分深入和详细的见解,只能够自己一点一点摸索,直到现在仍然会出现这样的现象,但是通过多年的摸索,环氧树脂玻璃钢缠绕管工艺已经取得了一定的成果。本文就环氧树脂玻璃钢缠绕管层间性能的工艺进行了研究分析,希望能对玻璃钢管制造业的发展有所帮助,实现科学技术转化为生产力的目标。
2.环氧玻璃钢缠绕管工艺流程
产品良好的品质体现在其精致的外观,经由对同类产品的分析研究发现,环氧玻璃钢缠绕管层间性和管子透明度有着密切的联系,环氧玻璃钢缠绕管具体所指的透明就是管子壁厚小范围的透明,就普通的环氧玻璃钢缠绕管来说。管子为什么会透明。最为主要的原因就是管子内部气泡相对较少,并且环氧树脂胶液能够更为充分的侵润玻璃纤维,消除气泡、加强树脂胶液对于玻璃纤维侵润程度对管子层间性能来说有非常大的帮助。对此,想要提升其间层性能,最主要的是加强树脂胶液对于玻璃纤维侵润的程度以及最大化减少管子里面的气泡。
通常来说环氧树脂胶液其浇注体往往程透明状态,但是将其进行搅拌以及加热固化的时候,就出现气泡,所以所得到的气泡也是不透明材质,这当中最为主要的原因是在环氧树脂胶液内有着大量气泡。玻璃纤维其单丝也是呈透明状态。根据相关资料表明,假如两种材质的绝对折射率近似的时候,将两种类似材料相结合,所产生的透明度相对较高。在玻璃钢管成型的过程当中,往往有些气泡的直径要比玻璃纤维直径大上很多,大气泡可以经由成型技术进行规避,但是,若是使用黏度较大的环氧树脂胶液进行玻璃纤维润侵的时候,在玻璃钢之中有小气泡是在所难免的,虽然使用特殊手段能够降低小气泡数量,但是不能彻底的将其消除。在玻璃钢管当中,玻璃纤维四周间隙、气泡常常是相互连接的,在相界面上能够能够组成连续通路,。这样的话水分就非常容易顺着相界面流动到深处,从而使得玻璃钢管遭受到破坏。所以要用环氧树脂胶液将玻璃纤维侵润,这样不单单是加强了其防渗透能力,也让其粘接处更加紧密。
2.1减低浸渍时候胶液黏度
环氧树脂胶液固化是化学变化过程,在对其进行加热的时候应当注意两点,首先是胶槽当中胶液的温度,如果胶液在胶槽当中温度太高的话,那么塑造成型的工作就非常难进行,其次是胶液在胶槽当中的放置时间,如果胶液在胶槽当中放置时间太长的话,就胶液凝胶点就会发生变化。
所以胶槽温度不宜超过凝胶点,并且存放时间也不宜过长,这可以经由胶槽加入新的胶液来实现。
2.2浸渍时加压
对于玻璃钢缠绕管务必进行加压固化,这点似乎已经在玻璃钢行业当中所有同仁中形成了共识,但是加压务必选择一个好的时机,以前,担心加压会致使胶液流失,就有人将其加压时机设定在胶凝点过后,但是结果并不怎么好。按照其流体的特性,目前多大数人都觉得应该在其凝胶点之前。通过摸索以及多次实践,证明凝胶点之前进行加压的确是可行的。
2.3延长侵润时间
这对于玻璃纤维在进行树脂胶液浸润的时候是非常有帮助的,有效的延长其浸润时间能够让树脂有进入束纱中心深处,另一方面,玻璃纤维在浸胶的过程当中,因为大量玻璃纤维单丝在其胶槽当中不停的运动,所以胶液当中会产生大量气泡,这些小气泡就需要很长的一段时间才会从胶液当中消失,因此延长浸润时间能够有效的减少小气泡。使用降低缠绕速度来对纤维浸渍的时间延长虽然是可行的,但是因为会让生产效率受到影响。对此,我们可以科学合理的利用延伸缠绕结束后进到固化炉的这一时间段,充分利用这个时间段,让玻璃纤维得到更好的浸润,最大化的消除气泡,延长浸渍时间也不宜太长了,因为这样对于已经浸润好的玻璃纤维没有任何意义。这也是最为实际可行的方法之一。 [科]
【参考文献】
[1]陈博.纤维增强薄壁环氧玻璃钢绝缘管在线编织-拉挤成型制造技术[J].玻璃纤维,2009,(2):9-13,16.
[2]李新跃,彭庆法,邓建国等.玻璃钢缠绕气瓶用环氧树脂固化动力学研究[J].四川理工学院学报(自然科学版),2011,24(2):221-223.
[3]李默宇,梁胜彪,孟庆云等.碳纤维湿法缠绕用高模量高韧性环氧树脂基体[J].玻璃钢/复合材料,2009,(2):72-77.
[4]朱博,贾晓龙,李刚等.高热膨胀系数缠绕复合材料用环氧树脂基体的研制[J].玻璃钢/复合材料,2011,(6):40-46,12.
篇3
中国建筑材料联合会信息与经济运行部日前公布了2012年建材工业经济运行状况的初步统计数据:2012年,全国建材规模以上企业预计完成工业总产值3.8万亿元,占全国工业总产值的4.4%,比上年同期规模以上建材工业总产值3.4万亿元增长12%左右;建材规模以上工业增加值按可比口径比上年同期增长15%。预期水泥产量22亿吨,比上年增长5%,增速比上年回落6个百分点;平板玻璃7.2亿重量箱,下降8%;陶瓷砖94亿平方米,增长2%,增速回落12个百分点;卫生陶瓷1.55亿件,下降10%;玻璃纤维纱290万吨,增长4%,增速回落5个百分点。规模以上建材工业销售收入预期3.7万亿元,比上年增长12%;利润总额2800亿元,比上年下降8%,利润总额增长在全国10个工业部门中位列第七位。除水泥制造业、建筑技术玻璃制造业以外,建材主要行业实现利润同比都有不同幅度增长。
建材行业2012年利润总额尽管低于上一年,但仍好于以前任何一个年份。从全年情况来看,下半年逐渐扭转了上半年的被动局面,进入第三季度,建材工业经济运行筑底趋稳态势进一步显现,总体上量价都有回升,利润下降幅度收窄,步入 “稳中求进”的发展轨道。水泥行业以降低生产成本、主动停窑限产、区域协同与延伸发展商品混凝土再赢市场;平板玻璃行业以遏制新增产能,加快技术玻璃的生产和应用,减缓了平板玻璃产品继续亏损的势头,使经济效益基本维持了上一年的水平;建筑卫生陶瓷行业增加生产高端产品和出口产品,增加了三四线城市的市场用量,保持了收入的增长和与上年相当的效益水平;墙体材料行业以提高品位、开发新产品和降低能耗获得了销售收入的个位数增长和利润总额的两位数增长;玻纤及制品、建筑用石材、石膏制品和技术玻璃等低耗能的轻质建材,靠增加产量或出口仍然保持了较高的增长。
数据分析显示,建材工业2012年增长速度预计将达到15%左右,也意味着建材工业的增长速度将由以前年度超过20%的快速增长,转为适度平稳增长。这对比金融危机以后恢复时期的高增长当然是大幅度回落,但其高增长主要是水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷、玻璃纤维、砖瓦等高耗能行业的增长推动,而抑制高耗能产业过快增长一直是建材工业结构调整目标之一,并在2012年得到了很好的控制。只要今后不再出现类似“4万亿元”的投资刺激政策,建材工业包括水泥产量不太可能再出现当时那样的高增长,建材各产业将要进入生产平稳增长、结构调整继续深化的新一轮发展周期。
玻璃期货有助库存管理
篇4
【关键词】真空绝热板;内部结构;热量传递
1.真空绝热板的介绍
真空绝热板是真空保温材料中的一种,是由无机轻质的芯材与专用复合阻气膜通过抽真空封装技术制成,其导热系数仅为0.006 W/(m・K),具有环保和高效节能的特性,是目前世界上最先进的高效保温材料。在早期,西方发达国家已将真空绝热板应用在冰箱、冰柜的保冷方面,我国在近几年也开始制造并采用真空绝热板改良冰箱隔热层。相对于冰箱制造业,真空绝热板在建筑工程中应用的起步较晚,而早在很多年前欧美国家已经开始使用真空绝热板作为外墙外保温材料应用到建筑工程中,尤其是在对保温性能要求比较高的严寒地区。
其中最为典型的案例是,在2005年德国慕尼黑市中心建成了一座1200平方米的商住楼,这座建筑物的两个地下车库、6间居室和6间办公室都使用了真空绝热板作为保温材料。这座建筑物因此获得了2005年德国建筑物理学奖。由于真空绝热板杰出的隔热性能,这座建筑物每年每平方米仅消耗20千瓦时的能源,等于两升燃油的消耗,这种能耗远低于德国对于低能耗房屋的限定标准(每年每平方米30-70千瓦时),实在令人惊叹。
2.真空绝热板的组成结构
真空绝热板的内部结构如图1所示。
图1 真空绝热板内部构造
从图中可以看出,芯材的选择、阻气材料的组成、真空度的稳定以及抽真空封装技术等四个方面,是决定真空绝热板导热系数的关键。
(1)芯材
真空绝热板要求芯材本身导热系数低、不燃、有一定的强度、性能稳定。可供选用的有玻璃纤维和气相二氧化硅两大类。玻璃纤维具有体质轻、导热系数低、热绝缘和吸声性能好等优点,是一种较理想的芯材。但选用这种芯材制成的真空绝热板,一旦失去真空度后板材的膨胀率达到80%以上,如果应用到建筑上会带来很大的安全隐患。气相二氧化硅不仅同样具有玻璃纤维的优点,而且选用气相二氧化硅制成的真空绝热板性能非常稳定,即使真空度失效后膨胀率也在5%以下。同时,气相二氧化硅本身具有很强的活性,可以将在使用过程中可能会渗透到板材内的微量水蒸气吸附掉,从而使得真空绝热板具有更长的使用寿命。
(2)阻气材料的组成
复合阻气膜是由金属铝箔膜、纳米玻璃纤维聚合薄膜、专用粘结剂等主要材料,采用热合技术制作而成的具有高阻气性,高阻水性,耐穿刺性和易热封性的复合膜材料。其中最外层为玻纤布,作用是提高复合阻气膜的强度,降低在生产和使用过程中的破损概率。内层的复合膜主要作用是保证整个复合阻气膜的高阻气性,高阻水性,从而保证真空绝热板的导热系数、真空度以及使用寿命。
(3)真空度的稳定
为保证真空绝热板的导热系数以及使用寿命,需要在真空绝热板内添加气体吸附材料来保持板材内部真空度。气体吸附材料可以将在使用过程中可能会渗透到板材内的微量水蒸气吸附,从而进一步保证板材使用寿命。
目前,真空系统中的气体吸附材料基本为分子筛类型。这是由于普通类型的气体吸附材料对水蒸汽、空气等的吸附能力较差。而分子筛类型的稳定剂孔隙率大、比表面积大、吸附能力强,能够保证渗入到板材内的气体被充分吸附,从而保持板材的真空度。
(4)抽真空封装技术
真空绝热板的导热系数与抽真空的压力有着直接的关系。当抽真空的压力增大,导热系数会随之降低;反之则会升高。因此抽真空封装技术是降低导热系数的重要途径。
一个完整的抽真空封装过程为:将已装入复合阻气膜的半成品放入抽真空设备,进行抽真空,当真空度达到预设值后将复合阻气膜的袋口封口即可。
3.真空绝热板的工作原理
开发真空绝热板的目的是最大限度的减少热量传递,从而达到建筑节能的目的。热量传递的实质就是能量从高温物体向低温物体转移的过程,这是能量转移的一种方式。热量传递一般分为三种方式:热传导、热对流、热辐射。
热传导是固体热传递的主要方式。它是指物质系统(气体、液体或固体),由于内部各处温度不均匀而引起的热能(内能)从温度较高处向温度较低处输运的现象。热对流是流体(气体、液体)中热传递的主要方式。它是指流体中较热部分和较冷部分在流体本身的有序的循环流动下的发生相对位移,使温度趋于均匀从而达到热能(内能)传递的过程。热辐射是真空中唯一的热传递方式。它是指受热物体以电磁辐射的形式向外界发射并传送能量的过程。物体温度越高,辐射越强。与热传导、热对流不同,热辐射能把热能以光的速度穿过真空,从一个物体传给另一个物体。任何物体只要温度高于绝对零度,就能辐射电磁波,波长为0.4~40微米范围内的电磁波(即可见光与红外线)能被物体吸收而变成热能。
真空绝热板有效的避免了以上3种方式的热量传递。首先,真空绝热板的芯材以绝热材料为主,其导热系数一般为0.030-0.040 W/(m・K),这就极大地降低了由热传导所带来的热传递。其次,抽真空封装技术减少了材料内部的空气含量,可以有效的避免由于空气对流引起的热传递。第三,专用复合阻气膜是由金属铝箔膜、纳米玻璃纤维聚合薄膜、专用粘结剂等主要材料,采用热合技术制作而成,其中的金属铝箔膜可以反射70%-90%的辐射热。
4.真空绝热板的优势
真空绝热板最大的优势在于其极低的导热系数。由于所选用芯材的导热系数很低,再加上抽真空技术,使真空绝热板的导热系数与传统外保温材料相比降低很多,仅为0.006 W(m・K),是传统外保温材料的1/5~1/6。因此,在“四步节能”标准实施的前提下,真空绝热板的上墙厚度同样仅为传统外保温材料的1/5~1/6。具体厚度对比如图2所示。
图2 上墙厚度对比
全部的无机材料是真空绝热板的另一大优势。从芯材到复合阻气膜全部为无机材料组成,真正做到绿色环保,有效解决了有机材料易燃、易挥发、耐久性差等问题。并且对人体无害,施工人员可安心施工。同时无机材料的选择也使得真空绝热板的燃烧性能等级达到A1级,完全不燃。
篇5
关键词:汽车地毯,市场调研,分析
汽车地毯作为汽车内饰的重要构成,其已占到汽车用纺织品总质量的23%。且随着汽车产业的不断成熟,汽车地毯市场也在不断完善。据中国汽车工业协会相关数据,2014年全球汽车销量为88240088辆,较2013年同比增长了3.03%,庞大的汽车产业为汽车地毯市场的发展不断注入新的生命力[1]。本文将就本次汽车用地毯市场调研进行分析。
1行业分析
1.1汽车地毯生产工艺及所用纤维材料
汽车地毯主要有簇绒地毯和针刺地毯两大类。在簇绒地毯所用纤维原料中,聚酰胺纤维达到95%(质量分数)以上,该纤维可赋予汽车地毯优异的回弹性和耐磨性。典型的簇绒地毯为层叠式结构,经簇绒、涂胶、热压成型及发泡等工艺复合而成,多用于中高档汽车[2]。针刺地毯所用纤维主要是聚酯和聚丙烯纤维。由于针刺地毯生产效率高、制造成本较低,目前主要应用于中低档汽车,占据着市场的大部分份额。2013年,国内与汽车相配套的非织造面料的需求在40亿m2,其中针刺地毯就占50%以上[3]。针刺地毯结合淋膜涂覆、乳胶涂层等加工工艺制成的复合材料具有良好的隔声及减震等性能。
1.2国内外汽车地毯相关性能要求
汽车地毯不仅要美观、舒适、柔软,还应具有隔声、防潮、减振、抗污、抗霉、阻燃、抗静电、色牢度良好、绒毛不易脱落等特性。随着现代纺织技术和工艺的发展,以及高性能纤维与复合材料的应用,汽车地毯较之普通家用地毯拥有更加令人满意的车用性能,能不断满足消费者的新需求。在化学挥发性方面,各大汽车主机厂对包括汽车地毯在内的汽车内饰材料的雾化(FOG)及总碳挥发(VOC)有着相当严厉的指标。消费者对汽车内环境空气质量的好坏也越来越关注。其中,美国汽车工程学会制定的SEAJ1756-1994标准对汽车内部材料雾化特征的判定过程进行了详细描述。燃烧性能也是汽车地毯等内饰材料的一项重要特性指标,国内外及汽车生产商制定的汽车行业检测均有涉及。我国现用的国家强制标准GB8410—2006《汽车内饰材料的燃烧特性》规定了燃烧速度不得大于100mm/mim。美国汽车安全技术法规FMVSS571.302要求燃烧速度不大于102mm/min;可视为行业标准的美国汽车工程协会制定的SEAJ369-2007《汽车内饰材料阻燃测试———水平燃烧法》则对测试所用设备、测试环境和内饰材料燃烧速度等做出了详细规定。欧盟主要引用的两个标准分别是DIN75200-1980《机车内饰材料燃烧性能的测定》和ISO3795-1989《农业和林业用道路车辆、拖拉机和机具内部装饰材料燃烧性能的测定》,但这两项标准都没有对合格产品需达到的技术指标作出规定。日本制定的相关标准有JISD1021-1998《汽车内饰的水平燃烧法》[4]等。此外,汽车地毯相关的检测标准还有很多。我国的汽车行业标准QC/T216—1996(2005)中对地毯主要成品的检测指标要求有断裂强力、断裂伸长率、梯形法撕破强力、失重(毛磨耗试验)、耐光色牢度、耐磨色牢度、耐水洗色牢度、吸水尺寸变化率、受热尺寸变化率、VOC、气味、燃烧特性、防霉变性、压缩与恢复、热循环、吸湿性、洗涤性、导热系数、剥离强度、吸声指数、3C等。不同国家地区及生产企业均有不同参照标准,如国际标准化组织(ISO)的汽车标准、美国汽车安全技术法规FMVSS、美国汽车工程学会标准SEAJ及日本汽车工业协会标准JASO等。各国及各汽车生产企业制定的标准内容大同小异,测试条件与标准要求存有部分差别,但这些性能的技术指标要求都将随汽车消费市场要求的不断提高而提高[5]。
2生产企业分析
2.1国内生产企业
我国汽车地毯的生产起步较晚,本土汽车内饰生产企业的生产开发时间大都不超过30年。在面临我国庞大的汽车消费市场和廉价的劳动力市场的情况下,外资企业纷纷在我国投资建厂,带动了包括汽车地毯在内的汽车内饰行业的总体产能。但当前我国本土汽车地毯生产企业在与外资企业的竞争中,仍以价格竞争为主,知名品牌相对较少,能进入市场的高端产品更是少之又少,甚至一些关键性的染料助剂和化纤原料如复合丝、改性丝等仍依赖进口[6]。但国内本土品牌也在不断发展,如:江阴延利汽车内饰公司研发的环保型热塑性天然棕麻纤维复合基材于2007年1月取得国家发明专利,并顺利通过了福特(FORD)、通用(GM)、大众(VW)等公司标准的相关检测;烟台正海汽车内饰公司研发的无乳胶针刺地毯具有耐磨、美观和环保等特性。
2.2国外生产企业
国外汽车工业相对成熟,汽车地毯的发展也在外形和材质的基础上向环保及功能化的方向发展。在欧洲的环境保护法中,汽车总部件的循环利用应达到95%以上。在性能改进方面,瑞士欧拓(Autoneum)及德国佩尔哲(HP-Pelzer)等公司致力于制造多功能汽车地毯系统,利用隔声方面新技术和新材料的研究成果,降低经车路或动力系统进入车厢的噪声。如欧拓开发的“回转式喷射式纤维”特别适用于车厢内壁和地板零件的毛毡隔声。
3调研企业个例分析
本次调研企业为上海汽车地毯总厂有限公司。该公司主要产品为针刺地毯内饰材料、轿车地毯、衣帽架及行李箱内饰等,年生产能力为车用针刺地毯800万m2、轿车地毯100万套。主要客户有宝马(占总销售额29%),产品主要为高档簇绒脚垫;上海大众(占总销售额66%),产品主要为针刺地毯;少部分供给通用和奇瑞。
3.1企业相关产品及工艺
3.1.1主地毯
主地毯通常由废纤毡、PE薄膜、面料、TPO焊接膜组成。其加工过程一般为原材料—接触式加热—模压成型—高频焊接—水切割—后加工。值得一提的是,废纤毡取自回用纤维,从专门的纺织边角料市场购得,它的使用一方面符合环保要求,另一方面大大降低了生产成本。加工前会先将余料捣碎,再用PP进行黏结。其中,纯棉余料价格偏高,故一般不使用;而废旧纺织品中的辅料如纽扣、拉链等,易造成后道处理困难,成本提高。因此,回用纤维多选择新料,但新料中附加的油剂等物质会对地毯后期的质量检测指标如VOC等产生一定影响,这在生产加工过程中应加以监控和去除。
3.1.2簇绒脚垫
簇绒脚垫生产原料常为尼龙6,有三种隔距规格可供选择,采用PP/PE/EPDM/EVA进行多层涂层。具体防滑方案有纤维防滑背层、发泡防滑背层、固定扣、局部植绒系统和魔术扣等。产品采用长丝或布料包边。加工过程为预烘—冲切—刮胶—植绒—干燥—清洁—焊接—包边。上海汽车地毯总厂有限公司为宝马提供的簇绒脚垫便是采用了此工艺。
3.1.3行李箱地毯
行李箱地毯总成的加工过程:原材料—喷胶—发泡成型—喷胶—复合—地毯总成。行李箱地毯对强力要求较高,承载需达1000N,并要进行高低温变形测试。因此,玻璃纤维、碳纤维等在这一产品中有所应用。碳纤维地毯基材结构为碳纤维+PP或瓦楞纸板+碳纤维,采用聚氨酯发泡。这一方面可减轻产品质量,适应汽车内饰轻量化发展的需求,另一方面为行李箱承重提供了优异的条件保证。但碳纤维使用成本较传统复合材料及玻璃纤维基材高,故上海汽车地毯总厂有限公司采用回用碳纤维,以适当降低其生产成本。
3.1.4衣帽架
衣帽架的构成为“夹心饼干”形式,由非织造材料、基础毡和面料黏合而成。非织造材料组成为PET短纤维、PE散粉;基础毡可分为三种类型,玻纤毡、木粉板和麻毡,其中玻纤毡由PP短纤维与玻璃纤维复合而成,木粉板由PP和木粉助剂复合而成,麻毡由麻纤维与PP短纤维复合而成。现市场主流衣帽架的基础毡为玻纤毡,麻毡因霉变、强力等原因现已很少使用。衣帽架的加工过程为基础毡—加热(接触式加热或远红外加热)—膜压成型—产品。
3.2企业市场供需分析
汽车地毯鲜少进出口及远距离运输,主要原因是运输成本较高。另外,基础毡的不可强压、折叠等产品特性,也是汽车地毯极少进出口的原因之一。因此,汽车地毯生产工厂通常靠近汽车生产装配厂,以降低运输带来的附加成本。如上海汽车地毯总厂有限公司产品主要供给上海大众、宝马,拥有上海、铁岭、仪征、沈阳、长沙等五处生产基地。又如东风伟世通汽车饰件系统有限公司总部位于武汉市,毗邻东风汽车总部、神龙汽车公司、东风汽车公司、东风本田汽车公司和东风汽车股份公司。此外,上海汽车地毯总厂有限公司从原材料到中端再到最终产品,基本能做到自给自足,如位于上海松江区的工厂生产汽车地毯所用的相关原材料,如非织造材料、簇绒毡等,均由其附属子公司供给,从而实现了生产过程中的成本最低化。我国汽车制造业发展起步较晚,目前,国内大部分汽车地毯相关生产技术虽已达到国际标准,但在总体制造技术上仍有一定差距。上海汽车地毯总厂有限公司为宝马汽车提供的脚垫就仍有相当部分原材料需依靠进口。究其原因,一方面由于国内汽车地毯无论制造工艺、生产质量还是造型美观等方面,都处于不具备核心竞争力的模仿阶段;另一方面,国内的相应技术和对汽车地毯的开发投入,与国外相比存在差距,环保材料、高性能净化过滤材料、纳米技术及电池隔膜材料等在汽车地毯上的应用更是未曾涉及[7]。
4结语
汽车地毯在我国汽车行业快速发展的洪流中既面临着巨大挑战,同时也蕴藏着无限商机。加大科技创新与投入是实现我国汽车地毯快速发展,并在国际竞争中真正具有核心竞争力而非价格竞争力的重要条件。
参考文献
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[2]冯德伟.典型汽车用簇绒地毯复合材料性能与构成[J].中小企业管理与科技,2015(7):322-323.
[3]重.汽车针刺地毯制造过程断裂伸长率控制分析[J].无线互联网科技,2014(7):135-136.
[4]王筠,唐艳云,郎思遥,等.中外汽车内饰材料燃烧特性标准的比较[J].中国纤检,2013(21):47-49.
[5]吴双全,陈华.汽车内饰面料的性能要求及测试标准探讨[J].纺织科技进展,2015(3):51-53.
[6]王佳.车内饰纺织时代来临[J].汽车工业研究,2014(10):28-30.
篇6
【关键词】土木工程 发展现状 发展趋势
土木工程建设在和自然斗争一中不断地前进和发展。城市的高楼大厦拔地而起,各种桥梁、水利工程、四通八达的公路贯穿各个省市。土木工程是保证人类居住和交通的支柱产业,完善土木工程的建设和发展,实现经济、社会、环境统一协调发展,成为目前土木工程的关注热点。人类为了争一取生存,为了争一取舒适的生存环境,预计土木工程必将有重大的发展。
一、土木工程的发展现状
(一)土木工程理论的发展。
土木工程的发展包括两个部分,即土木工程理论和土木工程设计,理论是基础、设计是理论的体现,只有建立坚实的理论基础,才能让土木工程设计得到最大的进步。土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科,需要对每个学科综合加固,切实保证理论基础的可靠性。计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃,针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件,这给土木工程的设计带来了很大的突破。随着信息化进程的加快,土木工程发展的信息交流得到了很好的进步,对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。
(二)土木工程设计的发展。
土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例,趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现,人类更有可能从事更大规模的土木工程修建,;高层建筑不仅在数量上越来越多,超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建,结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的,随着对土建项目要求的增长,土木工程设计也更加向更复杂的方向发展,只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。目前,土木工程设计发展取得了一定的成绩,在形式、受力等方面取得了进步。
(三)土木工程施工的发展。
土木工程施工的发展体现在施工材料、施工设备和施工工艺三个方面。施工材料出现了复合材料高强钢材等全新建筑材料,如碳纤维、玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、各种节能混凝土等,新型材料在工业和民用建筑中得到广泛使用,为复杂大型土木工程提供了重要物质基础。工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展,使得大规模复杂的土木工程不断发展并得以实现,推进了土木工程的科学快速发展。城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,也为地下空间开发提供了宝贵的经验。
二、土木工程的发展趋势
前文根据笔者的实际经验,已经阐述了土木工程的发展现状。经过论证得出,土木工程理论的发展,土木工程设计的发展及土木工程施工的发展三者是息息相关的,互补关系,在具体施工中起到非常重要的作用,并不断得到施工人员的喜爱。
(一)向信息化趋势发展。
加快信息化建设并带动工业化,这是我们的国家提出的新时代的奋斗目标。信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。通过信息化建设,使传统控制方式下一些较难实现的高难度项目成为可能,信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,在土木工程界已发挥了巨大的作用。
(二)向虚拟现实技术发展。
沟通的虚拟现实技术在土木工程提供了一种新观点和方法,结合计算机技术、传感器技术、网络技术和多媒体技术等高新技术的综合。虚拟技术是一种新的人机交互技术,让人仿佛置身在现实世界中,一方面,将广泛应用于工程项目招标投标、施工过程和方法可以很好的进行清算,其计算在结构设计和施工过程仿真、复杂的计算过程更有其独特的优势。
(三)向超大型土木工程方向发展。
在21世纪,随着新材料、新结构、新技术的出现,新的施工方法将更大规模土木工程建设、实现新突破。近年来,随着大规模生产优质水泥、纤维和玻璃纤维混凝土和聚合物浸渍混凝土混凝土发达,带来了土木工程结构,新开发的设计理论和施工技术等。碳纤维的应用研究,土木工程领域中的另一个重大突破。如何合理使用高强度钢也是一个重要的研究课题,和其他高性能混凝土复合材料也将朝着轻、强、良好的韧性和使用能方面的开发,既从数量的高层建筑钢结构和用法的高性能材料需要进一步增加。
(四)向地下、太空、沙漠、海洋空间发展。
空间资源越来越紧张,开发地下、太空、沙漠和海洋空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径。为了综合利用地下空间资源,地下空间开发逐步向深层发展,在地下空间开发中的应用将加强。
三、结语
综上所对土木工程发展的重要意义,土木工程的发展现状及米来趋势所述,土木工程行业是我国的支柱产业,影响我国基木建设的行业,高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。因而我们对土木工程的研究和实践也更加重视。
参考文献:
[1]任秋荣,叶龙,李向召.土木工程发展现状及趋势田[J].制造业自动化,2011,(12).
篇7
关键词:非纤聚酯;产品开发;高性能聚酯产品;工程塑料;生物基聚酯
中图分类号:TQ323.4 文献标志码:A
Technology and Market Development of Global Nonfiber Polyester
Abstract: Development status-quo of global non-fiber polyester was briefly introduced in this article, as well as its competitive advantages. Latest product developments of non-fiber polyester in some technical areas especially in engineering plastics were introduced emphatically. Besides, trends of non-fiber polyester product development were discussed in terms of modification of polyester, performance improvement, utilization of bio-based materials, etc.
Key words: non-fiber polyester; product development; high-performance polyester product; engineering plastics; bio-based polyester
世界聚酯行业的发展概况
Brief Introduction of Global Polyester Industry
从20世纪70年代起,基于石油化工技术的高速发展,三大高分子合成材料(合成树脂、合成纤维、合成橡胶)开始进入工业化时代。2012年,世界合成树脂的总量超过2.5亿t,合成纤维超过5 000万t,合成橡胶超过2 000万t。其中,中国大陆聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)总量的85%用于制造纤维,15%用于制造聚酯瓶、膜和工程塑料;而日本、欧洲及北美国家和地区的PET,35%用于制造纤维,65%用于非纤产品。
90年代中期开始,随着聚酯合成技术的发展和新型聚酯、改性聚酯原料的开发,PBT、CoPET、PTT、PC、PMMA、PBS以及LCP等高性能聚酯材料成为高分子合成材料的主角。在世界范围内,这些高性能聚酯材料除了部分用于纤维市场,其余广泛应用于工程塑料、板材、片材薄膜以及瓶用等领域。表 1 是2012年世界聚酯材料的产品结构情况。
进入21世纪后,在高性能聚酯原料和终端高科技应用领域占据优势的西欧、北美和日本等地的大型石油化工企业,开始加快高性能聚酯材料的产品开发,并取得成效。
目前,高性能聚酯生产地主要分布在北美、西欧以及亚洲东部等国家和地区,其中以美国为代表的北美洲占30%,西欧占35%,东欧占10%,亚洲占15%。2011年,世界范围(除中国大陆)高性能聚酯已经占聚酯总量的17.86%,而中国大陆仅为3.94%。表 2 为2012年世界和中国大陆高性能聚酯产能和2015年的产能预估。
高性能聚酯具有耐强腐蚀、低磨损、耐高温、耐辐射、阻燃、抗燃、耐高电压、高强高模、高弹性、反渗透、高效过滤、吸附、离子交换、导光、导电以及其他多种特殊功能,相对于常规PET具有较高的附加值,因而销售价格往往是普通PET的几倍之多(表 3)。其较高的价格定位源自于高技术投入(包括原料开发、专利保护、专有技术)、原料资源稀缺以及市场开发投入(包括技术服务、标准制定、多产业合作等)。
采用高性能聚酯材料的应用领域本身也具备了高附加值的基本要素,以LCP为例,其最低售价就为普通PET的4.6倍,用于航空和航天的聚芳酯纤维甚至是其 8 倍之多。因此,具有高附加值的高性能聚酯材料的产品开发和市场开拓,已经成为传统石油化工巨头产业结构调整的重要战略手段之一。
1.4 可注塑成型的玻纤增强PET、PBT工程塑料
玻纤(GF)增强PET或PBT具有与热固性树脂相匹敌的高耐热性和优良的电性能,且有优良的成型性能,即使在高温下长时间使用,其力学性能仍有超群的保持率。经玻纤增强的PET和PBT其热变形温度可从70 ℃提高到230 ℃(30%玻纤)以上。
美国DuPont(杜邦)公司开发了汽车用名为Rynite?的PET、PBT系列材料。在用于薄壁制品时,可发挥其优良的流动特性和较小的成型公差,并可设计多腔模具来提高生产效率。与锌、铝等金属相比,其良好的材料性能、加工工艺特性和较低的价格使制品具有很高的性价比,且制品较轻,因此在轿车领域具有广泛的应用前景。荷兰DSM(帝斯曼)公司开发了含部分生物基原料,且不含卤素的阻燃ArniteT、ArniteA系列PBT、PET产品。
美国Ticona(泰科纳)公司研发的Celanex系列PBT和Impet系列PET具有优良的耐高温性能和优异的低温冲击强度,经得起电喷着色处理。另外PET制品具有很好的表面性能,可用于制造汽车内外装饰件,如车门、门支撑架、引擎盖等。Sabic公司将PET与PBT、PC等共混制成了Valox800 PET,它不仅具有良好的表面光泽和成型性,而且能在高温下使冲击强度达到648 J/m。
1.5 聚酯弹性体(Thermo Plastic Polyester Elastomer,
TPEE)
TPEE具有优异的耐热性能,硬度越高,耐热性越好;在110 ~ 140 ℃连续加热10 h基本不失重,在160 ℃和180℃分别加热10 h,失重分别仅为0.05%和0.1%,能适应汽车生产线上的烘漆温度(150 ~ 160 ℃),并且在高低温下机械性能损失小。TPEE还具有出色的耐低温性能,TPEE脆点低于-70 ℃并且硬度越低,耐寒性越好,大部分TPEE可在-40 ℃下长期使用。由于TPEE在高、低温时表现出的均衡性能,工作温度范围非常宽,可在-70 ~ 200 ℃范围内使用。
PCT是一种耐高温、半结晶的热塑性聚酯,由PTA与1,4-环己烷二甲醇(CHDM)反应而得,其连续应用温度范围在130 ~ 150 ℃之间,挠曲温度为243 ~ 260 ℃,良好的机械性能和热性能使其作为工程塑料广泛应用于电子、电气和汽车方面。PCT一般以填充共混物、共聚酯或熔融共混等 3 种基本形式存在。填充共混主要采用玻璃纤维和无机填料,并添加其他改性助剂,使其成为可在高温环境下使用的高性能材料。
PCT共聚酯根据其共聚成分的不同表现出不一样的性质,采用乙二醇进行PCT醇改性所得共聚物为PCTG,该共聚酯具有高抗冲击性、极佳的透明度与高光泽性。采用间苯二甲酸或其他羧酸对PCT进行酸改性所得共聚物为PCTA,该共聚酯具有良好的透明度、低温柔韧性、高撕裂强度和耐化学性,可加工挤出膜或片材用于包装领域。
PETG为美国伊士曼公司开发的新型工程塑料聚酯,采用CHDM替代低于30%乙二醇与PTA反应所得的共聚酯,该共聚酯除具有耐热性和耐化学腐蚀性,还具有优越的光学性能(高透光性、高光滑和低光晕)、突出的可印刷性、高韧性、高强度、易加工定型等特性,综合性能突出,可专用于高性能收缩膜(70%)。
目前,PCT、PETG的代表产品包括美国杜邦公司的Thermx?,伊士曼公司的DurastarTM、ProvistaTM、SpectarTM以及韩国SK公司的Skygreen?。
2.2 PEN
PEN为2,6-萘二甲酸与EG反应制得的聚酯。1971年,日本帝人公司试产推出了商品名为“Q”的PEN薄膜。随后Amoco公司、UOP公司、NKK公司等投入PEN的研究中,目前世界上较大的PEN生产商为美国shell(壳牌)公司、伊士曼公司和日本帝人公司。PEN利用常规的加工方法如挤出、注塑、吹塑等加工成纤维、薄膜和容器等产品时,加工温度约为300 ~ 315 ℃,这样不仅会导致聚合物相对分子质量降低,也给加工带来困难,因此需要对PEN进行改性,常用的改性组分为C4 ~ C6的二元酸和C3 ~ C10的二元醇。改性后的PEN加工性能得到大幅改善,且生产成本有所降低,同时其耐热性、热灌装性能和阻隔性能得以保持。
PEN突出的强度、刚性、热稳定性以及尺寸稳定性等使其在工业丝、高温场合的地毯、高温气体过滤器等方面得到广泛应用。由于其阻隔性能高,可应用于啤酒瓶、汽水瓶等食品包装领域;由于其绝缘性能优异,可用于录音和录像带的带基、F级绝缘膜、电容器膜、柔性和印刷电路等。
3 新型高性能聚酯材料
3.1 热致液晶-聚芳酯(LCP)
聚芳酯(PAR)又称芳香族聚酯,是分子主链上带有芳香族环和酯键的热塑性特种工程塑料。它是一种无定形的、透明的聚合物,是与聚碳酸酯、聚砜相似但等级更高的工程塑料。聚芳酯由于主链结构中含有大量的芳环,因而具有优异的耐热性和良好的力学性能,在航空航天、电子电器、汽车及机械行业、医用品和日用品等行业具有广泛的应用。
泰科纳公司经过多年的发展,针对不同的加工要求对产品的链段进行调整或加入不同助剂,产品已经发展成从A、B、C、E到L等十几个系列,每个系列又可细分成不同的型号。其主要原料是对羟基苯甲酸(HBA)、2-羟基-6萘甲酸(HNA),在乙酸酐溶剂内进行乙酰化反应,然后在320℃左右进行缩聚反应,得到优良的工程塑料。
通过添加各种助剂可对其进行增强或改性从而使其特性更加丰富,满足客户更广泛的要求。如加入一定量玻璃纤维可以增加其强度,加入石墨可以增强其伸长率和导电性等。
3.2 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
PMMA俗称有机玻璃、亚克力,由甲基丙烯酸甲酯自由基聚合而得。PMMA是综合性能优异的透明材料,具有极好的透光性和全光谱透光率,同时还具有良好的介电性和电绝缘性。PMMA的生产与其单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)生产紧密关联。2010年全球PMMA产能约为225万t,主要生产企业包括法国道达尔公司旗下的Altuglas International(原Atohaas)、德国赢创工业公司旗下的CYRO Industry和Rohm GmbH以及日本的三菱丽阳、住友、旭化成、可乐丽,中国台湾的奇美化学等。
近年来,PMMA在光纤通讯、汽车等领域的应用发展渐趋成熟,现代通信、汽车、LED照明和太阳能都是PMMA模塑料的重要市场。
德国赢创公司新近开发的漫射级PMMA材料是为LED照明装置特制的。赢创的宝克力?PMMA比起普通玻璃,制成的车窗可以实现40% ~ 50%的减重,提高整车的燃油使用效率,降低CO2的排放量。
现代通信领域也有力印证了宝克力?材料的无限潜力,LED背光液晶显示电视、智能手机触摸屏、MP3播放器、导航系统以及各种规格的平板显示器的导光膜几乎全部采用了宝克力?材料。
3.3 聚碳酸酯(PC)
聚碳酸酯(PC)是一种强韧的热塑性树脂。1958年,德国Bayer(拜耳)以中等规模在全球第一个实现了熔融酯交换法双酚A型聚碳酸酯的工业化生产。至2012年,Sabic、拜耳和Dow Chemical(陶氏化学)旗下的STYRON公司共占据了市场75%左右的份额。
拜耳公司近期开发了PC的合金材料Makroblend?,是 PC和PBT共混物或PC和PET共混物。其显著性能体现为高韧性(即使在低温环境中)、良好的耐化学品性能、不易发生应力开裂、良好的涂覆性能和低吸湿率,因此可用于汽车工程、电气工程/电子、照明和运动和休闲等领域。该公司的拜本兰?是无定形、热塑性聚合物共混物产品,为PC、ABS以及橡胶改性PC和SAN的共混物。其主要特性包括具有高冲击及缺口冲击强度、高刚性,高尺寸精度和稳定性,其维卡软化温度可高达142 ℃,阻燃FR品级产品不含锑、氯及溴。
STYRON公司的CALIBRETM聚碳酸酯在透明性、耐热性和耐冲击性能方面具有优异的综合性能。经过改性可以实现特定性能要求的提升,包括颜色、阻燃性能、UV稳定性以及脱模性能等,且适用于自行色母粒染色。这些产品符合FDA标准,可根据阻燃性能和玻璃纤维增强等主要功能指标,分成不同的产品系列。
3.4 生物可降解聚酯(PBS和PBST)
PBST材料具有优异的可降解性和阻隔性,可用来制造购物袋(使用多次后还可以当作垃圾袋装有机垃圾)、农用薄膜(耕地时无需摘除)以及食品包装袋(可与食物残渣一起装在盛放有机垃圾的容器中)。德国BASF(巴斯夫)公司现有生产能力为14万t/a的PBST(Ecoflex)装置。
中国石化上海石油化工股份有限公司采用独创工艺研制成功了生物可降解聚酯,并完成了中试。这种新型生物塑料在耐热性方面有了很大提高,热变形温度超过100 ℃,可以满足通用塑料的使用要求。该聚酯制品使用废弃后,可被土壤中的微生物分解。据悉,该生物可降解聚酯经过94天降解,降解率可达62.1%,符合国际相关标准。
聚酯工程塑料的技术与市场发展
Technology and Market of Polyester Engineering Plastics
1 发展概况
据预测,全球工程塑料市值将由2013年的670亿美元增至2020年的约1 137亿美元,期间年复合增长率为7.9%;全球对工程塑料的需求将由2012年的1 960万t增至2020年的2 910万t,新兴地区如亚洲、南美、中东以及欧洲的发展中地区将成为工程塑料行业快速增长的主要推动力。汽车、电气及电子产品、家电、建筑和基础设施等领域将成为工程塑料有增长潜力的市场。
工程塑料为用作工业零件或外壳材料的工业用塑料,是一类具有优良的强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性的材料,几乎可涉及所有的终端市场。产品主要包括PC、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、热塑性聚酯PBT和PET等。聚酯工程塑料大部分原料易得,生产过程相对环保,不断涌现的新的应用加工技术使之在终端市场的应用领域更加宽广,如图 1 所示。
2 聚酯工程塑料的原料以及合成技术发展
2.1 聚酯原料生产技术
2.1.1 碳酸二苯酯(DPC)
DPC和双酚A合成PC的工艺是一种符合环境要求的“绿色工艺”,已成为今后PC合成工艺的发展方向,在PC生产中将逐渐占据主导地位。
虽然酯交换法的PC生产过程避免了使用光气,但原料DPC的工业化生产仍是通过光气和苯酚在氢氧化钠存在下合成的。因此,国内外相继开发了非光气法合成DPC的新工艺研究,促进了DPC生产技术的发展。
苯酚和碳酸二甲酯(DMC)酯交换反应合成DPC方法起始于20世纪70年代,是目前唯一工业化的非光气法合成DPC技术。苯酚和DMC反应酯交换可在100 ~ 250 ℃、常压或加压条件下进行。
DPC工业化的路线有两种,一种是一步法合成DPC的工艺,在常压精馏塔中由DMC和苯酚通过酯交换反应直接合成DPC;另一种方法是当酯交换反应进行到一定程度时,将中间体MPC分馏出来单独进行歧化反应或再次与苯酚酯交换反应。
DMC与苯酚酯交换反应合成DPC法使用的原料及产物均无毒、无污染、无腐蚀性,被认为是最具有工业化前景的非光气合成路线。
2.1.2 1,4-丁二醇(BDO)
由BP和Lurgi(鲁奇)公司合作开发的“Geminox?”BDO工艺被美国ISP公司生产装置采用。正丁烷/顺酐直接加氢法是将正丁烷制顺酐的气相氧化法和顺酐加氢技术相结合的方法。
正丁烷在钒和磷混合氧化物催化剂下氧化生成顺酐,再加水急冷制得马来酸,然后在固定床反应器中催化加氢生成BDO。与传统工艺相比,该工艺投资费用可减少20%,生产成本可节省25% ~ 40%。且副产物少,几乎能将顺酐全部转化为BDO。在加氢、回收和提纯工序中,适当调整工艺条件,也可生产四氢呋喃(THF)。
正丁烷/顺酐酯化加氢工艺由英国Davy Mckee(戴维)公司开发成功。其特点是原料来源广、工艺不复杂、固定资产投资较低,可同时联产BDO和THF,不使用贵金属催化剂,是目前生产BDO较为先进的方法。由于该工艺的BDO生产具有成本优势,是近几年工业化采用的主流工艺。
2.1.3 聚四氢呋喃
聚四氢呋喃可用于TPEE聚酯工程塑料弹性体,生产PTMEG的原料为THF,因其催化剂不同,可分为 3 种工艺,即氟磺酸工艺、杂多酸工艺和醋酐-醇解工艺。针对均相催化剂体系的不足,近年来开发出了非均相催化剂体系,目前杜邦、Conser、KorPTG、巴斯夫等公司均采用此类流程。
THF与醋酐在催化剂作用下聚合生成聚四氢甲基醚二醋酸酯(PTMEA),闪蒸除去未反应的THF,用共沸蒸馏脱水。PTMEA在第 2 反应器中进行醇解反应生成PTMEG,用共沸精馏脱除副产物。醇解产物用真空闪蒸除去过量甲醇,粗产品PTMEG脱除低分子量齐聚物得到产品PTMEG。
2.1.4 1,4-环己烷二甲醇
目前,全球实现CHDM商业化生产的企业仅有美国伊士曼公司一家,CHDM由对苯二甲酸二甲醋(DMT)经两次加氢还原而得:第 1 次是使苯环上的双键加氢还原,第 2次是对苯环上的甲酸甲酯还原,并使甲醇游离变为经甲基。苯环上的加氢反应比较容易,采用Ni催化剂,加压70 ~ 80 kg/cm2;而第 2 步加氢反应采用Cu-Cr催化剂,加压120 kg/ cm2。
2.1.5 生物资源利用
聚酯工程塑料的发展,在很大程度上受制于石油原料的价格,各大化工企业纷纷尝试采用或考虑采用可再生的生物资源(葡萄糖、淀粉、植物纤维等)代替石油原料生产合成化学品。据统计,世界范围内生物基聚酯原料MEG和多元醇产能最大的是中国长春的大成集团,据称已具备100万t/a的生物基MEG产能。
日本丰田通商株式会社与中国台湾的中国人造纤维公司以50/50合资成立的Greencal Kaohsiung Taiwan公司,将巴西甘蔗来源得到的乙醇转化为MEG,年产能为10万t,最终产品用于汽车纺织品和车用工程塑料。
由美国Genomatica公司开发的生物化工酶法工艺,采用C5或C6等糖类和水为原料,将葡萄糖转化为丁二酸,再采用适当催化剂将丁二酸转化成BDO。该工艺的特点是易于操作,可达世界规模级(10万t/a),同时生产成本低。此外,三菱公司与杜邦公司也在进行相关研究。从发展前途看,这种生物转化工艺的生产费用可望与已实现工业化的工艺相竞争。
东丽公司于2013年4月表示,已经成功采用可再生化学品公司Genomatica生产的BDO生产出部分生物基PBT。东丽公司计划建设一个商业规模生产装置以生产生物基BDO。
2.2 工程塑料的聚酯合成技术
2.2.1 PC合成新技术
LG化学公司开发出了非光气法制取聚碳酸酯的新工艺技术。采用DMC和苯酚的反应蒸馏生成DPC,然后采用专用催化剂在单一反应器中,使DPC与双酚A熔融缩聚并结晶,目前已在 2 kg/h装置中验证了新工艺。据估算,6 万t/a装置的投资费用将低于 1 亿美元,而采用其他路线的装置需要2.5亿美元。LG化学公司已考虑进行技术转让,或组建合资企业将其推向商业化。
2.2.2 PBT合成新技术
PBT生产技术路线可分为酯交换法和直接酯化法。德国鲁奇公司在10多年前已经具备了PTA法连续工艺,并在世界多个国家应用。其主要工艺流程为:PTA和BDO两者混合后进入到酯化反应段,在真空和一定的温度条件下形成酯化物。在反应过程中,水、BDO和THF被蒸发到冷凝塔内并分别进入不同的下一步流程,当水中的THF被回收,BDO仍然回到酯化段。当酯化段结束后,物料被输送到预聚合段,在温度真空下形成低分子量的PBT,同时,BDO和THF分别被分离。
从预聚段出来后的低分子PBT进入到聚合反应段,采用特殊设计的双驱动圆盘反应釜(DDR)得到高黏度的PBT。
2.2.3 MTR技术
Uhde Inventa-Fische(伍德伊文达-菲瑟)公司根据其从事PET行业40余年的经验,开发了新两釜MTR?(Melt to Resin)技术。MTR是一项由原料PTA和EG生产PET树脂的新技术,包括常规的共聚单体和添加剂,在低真空度下、260 ~ 280 ℃熔融态聚合。这项技术的新特点在于一步法制得特性黏度高达0.86 dL/g的PET聚酯,部分产品应用可以不需要额外的固相缩聚装置,由水下模切系统制造球形的PET切片,相对传统的水下切粒,其能耗大大降低。
初步统计,2013年,全球采用该公司MTR技术建设的装置约10套,总产能达到310万t,包括PBT、PET和CoPET。
3 非纤聚酯应用技术和市场发展趋势
3.1 PET用于工程塑料领域发展迅速
采用注塑加工的PET工程塑料一般均以复合材料(Composites)的形态出现,例如玻璃纤维增强、碳纤维增强和加入填充剂、成核剂等。
在欧洲,纤维增强的工程塑料(Fiber Reinforcement Plastic,FRP)的应用市场发展有序,34%用于交通运输,35%用于电器电子,14%用于建筑,体育和休闲约占15%。
美国是PET工程塑料生产和用量最多的国家,在汽车上的应用占其PET工程塑料产量的50%以上,其次是电器电子,约占24%。
目前,采用回收聚酯瓶片作为注塑级PET工程塑料的原料无论在工程塑料加工链的可持续发展还是进一步降低材料成本方面都具有一定的优势,颇受业界关注。
熔体增强的PET发泡材料在食品包装、微波容器、冰箱内板、屋顶绝热、电线绝缘、微电子电路板绝缘、运动器材、汽车和航天工业等领域有很大的市场,目前,美国、日本和瑞士等国家已经开发出了多种PET发泡制品。例如瑞士Alcan Airex公司推出了易于加工的多用途PET发泡芯板AIREX?T90、T91、T92系列产品,已广泛应用于风电叶片、轨道交通、船舶和工业应用等领域;日本古河电工(Furukawa)开发出了PET 微孔发泡反射板(MCPET),应用于照明器具、液晶背光板等诸多领域。
近 5 年来,吸塑加工PET成为在业内广受推崇的技术和市场开发方向之一。由于PET是半结晶材料,具备了二次成型加工的有利条件,具有相对较高的透明度和热变形温度,因此在物品外包装和箱包、车内壁、顶棚等领域具备与聚烯烃、ABS、PA和PC竞争的优势。通过PET改性,适当降低PET熔点和多元醇支链化(CoPET),可以与烯烃类的高聚物进行共混,生产兼具强度、弹性和优良外观的吸塑包装产品。
3.2 共混、共聚改性扩展了应用领域
近几年,国外已经大量使用聚酯的改性合金技术,如PBT/ABS、PBT/PET、PBT/SMA、PBT/ EPDM合金等,采用PBT进行后缩聚增粘处理制成粘度较高的树脂,作为光纤套管。
巴斯夫公司采用聚合共混技术开发的玻纤增强PBT/ ASA,显示出极低的翘曲,价格与正常PBT相当;杜邦公司也开发出低翘曲PBT合金。这些产品主要用于电器、家庭用具和汽车工业。
Sabic公司的PC/ABS合金发展最为迅速、应用最为广泛,既可以提高ABS的耐热性和抗冲击性,又改善了PC的加工性能,世界多家知名企业纷纷推出了阻燃、玻纤增强、可电镀、耐紫外线等多个新品种的PC/ABS合金;PC/PBT合金具有较好的透明性,可以作为玻璃的替代材料;此外,PC/PS合金、PC/PET合金、液晶聚酯改性PC和PET/PCL改性PC等都值得关注和研究。
3.3 交通运输领域是聚酯工程塑料发展的重要领域
在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的自重,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染,是近几年世界汽车行业发展的潮流。
聚酯工程塑料在汽车轻量化过程中起到了举足轻重的作用。预计到2020年,发达国家汽车用塑料量平均将达500 kg/辆以上。
Diamler-Chrysler(戴姆勒-克莱斯勒)公司已采用Sabic公司的Xenoy PC/PBT合金制造了Smart微型轿车的车体面板。拜耳公司和Sabic公司也均在开发能够吸收红外线的PC材料。在欧洲,各种执行紧急任务的车辆(如警车、消防车和救护车等)也开始配备带有防护涂层的PC车窗。在日本,本田和马自达等汽车品牌已正式采用PC车窗,试制的PC制品比玻璃材料减重约50%。
PBT广泛地用于汽车保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等部件,其与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈。相较而言,PA易吸水,PC的耐热性不及PBT;在汽车用途接管方面,由于PBT的抗吸水性优于PA,将会逐渐取代PA。
荷兰帝斯曼公司开发的名为Arnitel?C(TPEE)材料非常柔软,而且不含增塑剂。既可承受低温,也可承受高达225℃的温度,且耐热老化性能出众,能满足车辆对引擎盖下管道材料提出的各种严格标准。2013年6月该公司宣布,推出第一款高性能PET工程塑料Arnite A-X07455,其具有很强的抗水解性能。这一突破性的开发证明,以工程塑料代替金属应用于汽车发动机部件具有显著的减重效果和成本效益。
3.4 高性能聚酯在医疗领域的应用潜力
根据全球工业分析机构(GIA)的报告,到2015年全球医用塑料市场将超过10亿t。目前,聚酯工程塑料在医疗工业中已成为最重要的组成部分之一。医疗设备设计师和工程师们越来越青睐工程塑料材料,因为不像传统的金属包装材料,塑料在加工时表现出优异的弹性。一次性使用器具灭菌处理技术的发展、对增强塑料的开发和技术革新促进了医用塑料市场不断增长和扩大,而诸如用于医疗植入的生物相容性聚合物新材料的发展也将进一步推动该市场的发展。
美国伊士曼公司向市场新推出的挤出级牌号Tritan MP 100(PETG系列),适用于挤出片材和热成型,具有与玻璃一样的透明性,可作为硬质医用包装。其耐热性很好,符合用环氧乙烷快速消毒时耐高温消毒室温度的要求,且消毒后不变色,加工成型的医用部件发生翅曲和黏连的风险较小。高耐热性有利于提高包装的保质期,也可以提高加速老化试验速率。
3.5 电子电器行业推动聚酯工程塑料的技术进步
随着电子工业的飞速发展,市场对各类电子元件的要求愈来愈高,使其逐渐朝着小型化、表面贴装化、高灵敏度、高可靠性、长寿命等方向发展,从而有力地推动了所用工程塑料的研究与开发。
精密电子元件对零件尺寸的要求非常高,很多公司开发了低翘曲、微变形的材料,如宝理公司的PBT 7307、701SA,杜邦公司的PBT LW617和LW685FR等。宝理公司生产的高流动性、低翘曲玻纤增强PPS牌号主要有1150A6等;住友公司开发的高流动性、低翘曲玻纤增强LCP牌号主要有E6807LHF等。
泰科纳公司也成功开发出了新一代的Thermx PCT聚酯,可以满足以LED反射照明用途不断增加的挑战性要求,特别适合亮度高、中等功率的LED反射灯。Thermx LED 0201和LED 0201S树脂均为纤维填充的超白PCT聚合物。这些树脂具有更高的耐温性和更好的抗水解性,可以满足LED反射灯所要求的热和光稳定性,高初始反射率,
高性能非纤聚酯产品的开发趋势
Trends of Non-fiber Polyester Product Development
1 高分子合成材料取代传统材料
高分子合成材料具有质轻、性能优异、应用领域广泛、容易加工成型、节约能源以及可持续利用等优点,已逐步取代传统材料。PCT和PETG由于具有高透光性、良好的力学性能以及不易破碎等优点已经部分取代了传统玻璃应用于对安全性和品质要求更高的包装领域;PC通过与ABS合金化后,因具有良好的机械、热、电综合性能以及良好的薄片尺寸稳定性,可取代传统铝合金应用于汽车、电脑、手机等高端领域;PMMA因具有良好的透光性和耐候性可取代部分钢材和石英玻璃广泛应用机、汽车的防弹玻璃,以及通讯、光学镜片、移动电话视窗等领域;PET-PEN瓶由于质轻,且具有高阻隔性和安全性等特点而取代了传统的玻璃饮料瓶;结晶性CoPET用于薄膜具有无毒、收缩性能好等优点而取代了PVC,PBS/PBTS由于其生物可降解性取代了PP、PE用于膜和包装市场而成为环保型新材料。
2 提高材料的使用性能
高性能聚酯材料具有其特殊性能,但由于其生产原料的难得和生产工艺的特殊性,因而生产数量有限,价格昂贵;另外,某些高性能聚酯材料由于自身缺陷使得某些加工性能较差,因此各大化工企业正抓紧通过其与其他普通材料进行改性,在控制生产成本和克服材料自身缺陷的基础上,提高各种材料的使用性能。
例如采用PEN与PET共混或共塑基本解决了PET材料的阻隔性能和抗紫外线功能;LCP与聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金,制件成型后机械强度高,用以代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料,既可提高机械强度性能,又可提高使用强度及化学稳定性等;TPEE与PET、PBT共混,可增韧、促进结晶,改善熔体的流动性,提高材料的高温挠曲性能;PC-PTT-PBT合金提高了材料的抗冲击性能;PMMA-ABS共混工程塑料产品既保留了ABS良好的加工性、韧性,同时兼具PMMA的耐侯性、表面强度和光泽性等特点;PBS或 PBTS与可再生原料混合,这些混合材料可以实现完全生物降解。
此外,包括玉米淀粉在内的绝大多数可再生原材料的物理性质不尽如人意,既无法防水,耐穿刺性能也不佳。将淀粉等材料与PBST塑料混合,可获得不同刚度、弹性的材料,可用于生产坚固的外壳或是柔韧的塑料袋和薄膜。
3 生物资源的应用
由于石油资源的日渐枯竭、商业化价值和价格不稳定性,世界各大化工企业采用可再生的生物资源(葡萄糖、淀粉、植物纤维等)代替石油原料生产合成化学品、可降解材料、生物能源等。
美国杜邦公司采用生物发酵技术,从玉米中提炼出1,3-丙二醇(PDO),用于新型聚酯PTT的原料;法国Meteabolic-explorer公司也正在建设甘油生物发酵转化得到多元醇的装置,用于PTT聚酯合成原料。
德国巴斯夫公司成功开发的无规共聚酯PBTS(商品名为Ecoflex),由纤维素、奶业副产物、葡萄糖、果糖、乳糖等自然界可再生农作物产物经生物发酵途径生产而得。采用生物发酵工艺生产的原料,可大幅降低原料成本,从而进一步降低此类聚酯产品的生产成本。
Gevo公司采用异丁醇(Isobutanol)生物技术得到PX,利用现有的PTA装置就可将PET、PBT、PTT等聚酯材料完全脱离石油链,生产出100%植物基的环保型聚酯。
Avantium生物化工制品公司联合美国的高校研究开发了最具革命性的“YXY”技术,其技术核心是将植物资源得到的呋喃糖通过生物转化为2,5-呋喃羧酸(2,5-Furan di-carboxylic,FDCA),取代传统意义上的PTA,与EG酯化聚合生成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),目前已经实现了PEF聚酯瓶的批量生产。美国杜邦、Celanese(塞拉尼斯),荷兰的帝斯曼等都有意成为该技术的积极推进者。
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篇8
关键词:传统制造业;企业;自主创新
一、浙江省传统制造业发展的现状、特点与问题
1.浙江省传统制造业的发展阶段
经过农村工业化阶段(1979-1991年)、全面工业化阶段(1992-2001年),浙江在新型工业化阶段(2002年~2010年)中后期基本形成以纺织、轻工食品、冶金、建材、化工五大领域为主体的传统制造业格局,以装备制造业、高技术产业和临港重化工业为主的新兴产业发展实现快速成长。
2.传统制造业的主要发展情况及地位
(1)传统制造业是浙江工业产业的主体。浙江以电子信息、生物医药等为代表的高新技术产业,汽车制造、船舶制造等为代表的先进装备制造业以及物联网、新材料、节能环保等为代表的战略性新兴产业得到了长足的发展,但纺织服装、轻工食品等传统优势产业依然是浙江工业经济的主体。
(2)块状经济是传统制造业的主要产业组织形式。块状经济是浙江工业发展的特色和优势,在全省发展经济、吸纳就业、开辟税源、扩大出口等方面发挥了十分重要的作用。2008年,全省共有年销售收入200亿以上的块状经济26个。其中,14个传统制造业领域的块状经济实现销售收入7435.6亿元,占26个两百亿级块状经济的59.0%。
(3)传统制造业是民营企业发展的优势领域。民营经济和大型企业集团的不断发展壮大是浙江省经济的显著特点之一,传统制造业是半数以上的民营企业和大中型企业所从事的产业领域。2009年,全省工业领域的民营企业共有41969家,其中有58.2%的企业分布在五大传统制造业领域;民营企业共实现工业总产值17804.88亿元,其中59.1%来自于五大传统制造业领域。
(4)传统制造业是出口贸易快速发展的支撑力量。浙江省是全国闻名的外贸大省,传统制造业对浙江省出口强劲复苏起到了积极作用。从经济总量规模上看,2009年浙江省五大传统制造业实现出货值4466.44亿元,占全省工业企业对外出口总额的52.5%;纺织服装类等传统制造业仍占据优势,共出口2378.4亿元,占浙江出口总值的28.0%,而高新技术产品出口占全省出口总值的比重仅为7.4%。
3.传统制造业发展面临的主要问题
近年来浙江省传统制造业转型升级取得了一定的成效,但大部分传统制造业还存在明显的层次低、结构散、创新弱、品牌小的低端化锁定倾向。主要表现为:产业升级较为缓慢、产品附加值较低、要素制约压力不断加大三个方面。从制造业劳动生产率来看,2009年浙江省单位从业人员的平均工业总产值为48.8万元/人,低于山东制造业的71.3万元/人、江苏制造业的69.0万元/人。从五大传统制造业的工业产值利润额来看,2009年浙江省五大传统制造业的每百元工业产值的平均利润额为8.3元,低于全省工业平均水平的8.86元,低于广东五大传统制造业的9.78元、山东五大传统制造业的9.54元、江苏五大传统制造业的8.88元。
二、传统制造业改造提升的发展思路、重要任务及重点领域
1.发展思路
把握“后危机时代”全球经济、技术发展的新趋势、新动向,坚持科学发展观,以转变经济发展方式为目标,以增强企业自主创新能力为核心,以研究开发、集成应用高新技术和先进适用技术为手段,以加强技术创新、产品创新、品牌创新、管理创新、人力资源开发创新、节能减排方式创新为重点,坚持分类指导,突出重点任务和重点技术领域,坚持走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业发展道路,努力推进全省传统制造业改造提升、传统企业转型发展以及出口结构优化调整。
2.重点方向
要在技术创新、产品创新、品牌创新、管理创新、人力资源开发创新、节能减排方式创新六个重点方向加强创新。加强技术创新。充分利用省内外科技和人才资源,加快建设以企业为主体、市场为导向、产学研结合的区域创新体系。加强产品创新。全面提升产品品质,抢占价值链高端地位,在“专、尖、新、特”上做文章,做专业化精品、尖端化精品、时代化精品、特色化精品。加强品牌创新。深入推进品牌战略,支持创建知名品牌、区域名牌,深入推进标准化战略。推进管理创新。发挥企业家在传统工业企业管理创新中的核心作用,推进企业管理创新、业务创新、开放创新。加强人力资源开发创新。在全省所有企业中分别由省、市、县(市、区)分级分批开展企业家增强创业创新和现代经营管理能力轮训,提高企业家队伍素质。加强节能减排方式创新。深化工业循环经济试点活动,减量、循环、高效利用资源,创建循环型产业集群、工业园区和企业。
3.重要任务
(1)原材料工业领域传统制造业改造提升的重点任务。严格行业准入。严格执行国家行业准入条件,制定实施地方性行业准入条件。建立健全落后产能退出机制,建立落后产能界定标准。加强技术改造。以质量品种、节能降耗、综合利用、环境保护、安全生产为重点,加快推进原材料工业技术改造。发展循环经济。按照减量化、资源化和再利用原则,大力推进原材料工业发展循环经济,提高资源综合利用水平,保护环境,促进原材料工业可持续发展。
(2)消费品工业领域传统制造业改造提升的重点任务。推动产业集中。推动行业整合,鼓励行业龙头骨干企业采取联合、购并、控股等方式实施企业间、企业与科研院所间的资产重组。建设品牌渠道。引导和支持企业创立自主品牌,努力培育形成区域品牌。着力推进行业龙头骨干企业自有营销、独占性网络建设,大力发展专业市场、电子商务、展示平台等共享式营销网络。强化工业设计。建立面向长三角乃至全国的重大技术创新平台,促进一流人才和科技资源等高端要素集聚,如依托浙江大学、省科技创新基地,规划建设“长三角创意产业走廊”,辐射整个长三角地区。强化产品安全。以食品、家具、玩具和装饰装修等涉及人民群众身体健康的行业为重点,加强质量管理,完善标准和检测体系,打击制售假冒伪劣产品的违法行为,保障产品使用和食用安全。制定消费品工业企业诚信体系建设指导意见,开展消费品企业诚信体系建设试点工作。跟踪评价消费品工业企业诚信体系建设指导意见贯彻实施情况,及时修改完善相关规范和标准。
4.重点领域
(1)纺织产业。加快调整化纤产品结构,提升纱线及纺织面料生产技术水平,大力发展产业用纺织品,推动印染业的发展与清洁生产相融合,创建丝绸行业新优势,以设计和品牌推进服装服饰产品升级,加快发展纺织装备制造业.
(2)轻工食品产业。轻工产业以食品、造纸、塑料、皮革、家电、日化、照明电器、缝纫机、轻工装备等行业为重点,通过技术改造、自主创新、节能减排、淘汰落后、品牌建设、兼并重组,促进产业升级,使生产规模、创新能力、技术装备水平和市场竞争力取得突破性进展。
(3)冶金产业。优化钢铁产品结构,做强做精不锈钢产业,积极发展优特钢,巩固提升铜加工制造业,加快发展轻有色金属加工业,培育发展有色金属新材料。
(4)建材产业。推进水泥产业节能技术改造,支持发展特种玻璃,加快功能型、环保型和新型装饰陶瓷产品的研究开发,提升浙北玻璃纤维工业生产基地,发展技术含量高、节能环保、高性能新型建筑材料。
(5)化工产业。通过技术改造、自主创新、扶优扶强、节能减排、限制淘汰落后,提高中高档产品比重、促进产品升级换代,重点提升发展精细化工产品、化工新材料、化学原料药、基础化工原料、农用化学品,做精做优化学工业。
三、保障措施
1.贯彻落实相关政策,加强政府引导与扶持
积极落实各项政策。积极贯彻落实国家“调结构、扩内需、保增长”政策措施,把握政策措施的指引方向,争取更多的国家扶持资金,引导企业走以质取胜和集约化、多元化发展路子,提升传统制造业竞争力和企业技术水平。加强组织与协调。要充分发挥政府的引导和扶持作用,为传统制造业增强创新能力、促进改造升级营造良好的外部环境。
2.加快产业资源重组,积极培育一批龙头企业
鼓励产业资源重组。重点抓好146家龙头骨干企业培育工作,鼓励龙头骨干企业进一步做大做强。培育新增一批龙头企业。创新合作机制,加大招商选资力度,创新工作机制,积极培育一批拥有核心自主知识产权、创新优势明显的成长型企业,推动企业上规模、上档次、上水平,成为龙头企业。
3.建设公共创新平台,大力增强创新载体建设
推进块状经济向现代产业集群转型升级。深入抓好42个块状经济向现代产业集群转型升级示范区建设工作,实施 “六六工程”,加快形成产业集群国际竞争优势。推进公共创新平台建设。继续推进公共创新平台比选工作,增选一批基础研究扎实、成果转化好、支撑效果明显的公共科技创新平台,努力增强服务传统制造业企业从研发、中试到产业化各阶段创新需求的服务能力。
4.改进信贷金融支持,不断完善投融资体系
加强风险投资与企业对接。充分发挥风险投资资金对风险投资资本的引导、示范作用,搭建风险资本与优质企业的对接平台。健全信用担保体系。探索科技银行建设,开展知识产权和非专利技术等无形资产质押贷款试点,进一步推进企业科技创新资源转化,鼓励企业积极创新。积极鼓励上市融资。推动企业到国内主板、中小板上市融资,鼓励有条件企业到海外市场上市融资。
5.突出企业创新主体,继续推进产学研合作
强化企业的自主创新主体地位。鼓励企业建设各类研究开发机构、重点实验室和试验基地、博士后科研工作站。进一步强化产学研合作。鼓励企业采用委托研究、共同开发、有偿使用等形式,加强同国内外高校和科研机构的研发合作。
6.加强人才培育引进,不断夯实创新人才基础
培育和引进高端技术人才。积极贯彻《关于加强高层次人才引进工作的若干意见》,及时、足额地落实各项奖励、优惠政策。引进和培养创新型管理人才。继续推进“企业家素质提升计划”,完善分配激励机制,采取股权、期权等方式激励管理人员。培养一批高素质产业基础人才。鼓励企业以外包的形式,委托学校或专业机构进行企业员工在职培训。
7.加快实施两化融合,大力提升企业管理水平
提升企业管理信息化水平。鼓励和引导企业广泛应用信息技术,逐步提高企业的信息化水平。积极推广企业资源管理信息系统、电子商务。鼓励企业探索新的管理模式。深入实施企业精细化管理“5111”工程,总结推广先进的管理经验和管理创新成果。
篇9
这款穿着莲花Elise外衣的电动跑车,外形俊俏,0到96公里每小时加速只需3.7秒,续航里程达到320公里,废气排放则为0。
而同这辆车一样耀眼绚丽的是他的主人艾隆·穆斯克(ELon Musk)。大多数早晨,他都会驾驶着自己的红色跑车,从位于加州富豪区Bel-Air的豪宅中出发,驶向帕洛阿尔托市(Palo Alto)斯坦福研究园的一幢大楼。这里是特斯拉公司的总部, 门口上方的大“T”型标志像这儿的主人一样往外散发张力和生机。
如今,穆斯克面对的是一个已拥有1400名员工和电动汽车生产基地的上市公司,目前市值超过29亿美元。而他同时又担任着另外两家公司的CEO。这两家公司,一家是太阳能系统服务公司,一家则是私营火箭公司,目标是向国际空间站输送旅客。
Kevin Yu是特斯拉亚太区总裁,他对《能源》记者说:“穆斯克的远见卓识和雄心,注定要给世界上一些大产业带来变革,比如汽车制造业和空间高技术产业。”在外人看来,穆斯克现在所做的事情,都是目前的高端新兴产业,极炫、极酷、极前卫,充满了理想主义色彩。
天生的生意人
穆斯克在34岁那年,身价就超过了3亿美元,他似乎是个天生的生意人,从小就懂得如何利用自己的条件和机会去变换美元。
他在南非出生,父亲是一名南非的工程师,母亲是加拿大人,从事营养师和模特工作。在他们看来,穆斯克从小就与其他的孩子不一样。“当别的孩子望着月亮,感叹它与地球有多远时,艾隆会说,实际上它与地球的平均距离为38万4400公里。”母亲梅·穆斯克笑着说。
显然,穆斯克有自己的世界。10岁那年,穆斯克拥有了自己的第一台电脑,并且学会了软件编程。两年后,他成功设计出一个名叫“Blastar”的游戏,并为这款商业软件开出了500美元的价格。
这个被身边人称为“天才”的孩子,在17岁那年去了加拿大,而他的最终梦想地则是美国,他说:“那是一个把不可能的事情变成可能的地方。”1992年,他靠奖学金进入了宾夕法尼亚大学,终于站在了美国的土地上。
每个人大学毕业之时,往往都要做自己的职业规划,但是没有一个人能像穆斯克做得如此出色。他当时的职业理想是要进军三个自认为在未来将非常重要的领域——互联网、清洁能源和空间。如今看来,这三个理想,在他不满40岁时就已统统实现。
1995年,穆斯克和他的兄弟金伯尔·穆斯克(Kimbal Musk)成立了Zip2。在获取巨额回报后,穆斯克又联合创立了,一个在线金融和邮件支付服务公司。它后来与另一家公司Confinity合并,改名为PayPal。2002年,ebay用15亿美元股票收购了PayPal,如今它成为了全球最大的在线支付平台。
随后,带着自己的资金积累,穆斯克创建了SpaceX和Solar City两家公司,并担任它们的CEO。而令穆斯克最终成名于世界的是他2004年所做的一桩生意——向马丁·艾伯哈德(Martin Eberhard)创立的特斯拉公司投资630 万美元,而他则担任该公司的董事长。
特斯拉公司是一家制造高端电动跑车的公司,穆斯克对它投资显然是基于对电动汽车的热爱以及看好这个市场。但是因为管理问题以及第一款跑车出产过程的磕磕绊绊,这桩生意险些让从未失手的穆斯克翻了船。
幸好,穆斯克是个不错的舵手。2010年6月,特斯拉成功完成IPO,净募集资金约1.84亿美元。公司股票在纳斯达克证券市场挂牌交易,使它成为自1956年福特汽车IPO以来第一家上市的美国汽车制造商,也是目前唯一一家在美国上市的纯电动汽车独立制造商。
穆氏特斯拉
谁会如此疯狂,在当时大汽车生产商(例如通用、福特、丰田)全都终止了自己的电动汽车项目,宣布电动车已死亡的背景下,他开始投入大笔资金进入电动汽车行业?
2004年的一天,马丁·艾伯哈德带着他的电动车计划向穆斯克寻求投资。两个小时的谈话后,穆斯克准备当这个疯狂之人。随后,他为特斯拉公司注入了大量的资金和心血。
他们为这个雄心勃勃的事业制定了一个三步走战略。第一步,开发高端、高性能的运动型电动汽车,证实电动汽车既酷又可行性,以吸引第一批目标顾客:有环保意识的高收入人士、注重公众形象的社会名流;第二步是开发能与奔驰、宝马等豪华品牌竞争的电动轿车;第三阶段是推出价格能被普通大众接受、可以大规模推广的低成本经济型电动汽车。
按照这个计划,特斯拉开始设计并制造Tesla Roadster敞篷跑车。令人没有想到的是,穆斯克和艾伯哈德在第一步“战略”都未走完时,合作关系就开始出现破裂。
在艾伯哈德看来,穆斯克在公司的进程中越来越像一个专权主义者,他经常在毫无预告的情况下改变公司决策。设计之初,他认为Roadster跑车底盘的车门踏板较高,上车时容易发生磕碰,命令工程师把车门踏板降低两英寸,结果让用经过碰撞测试的现成底盘所节省的成本全都浪费。艾伯哈德建议采用 Elise跑车所使用的玻璃纤维车身面板,但穆斯克却坚持要求使用碳纤维,他觉得碳纤维更轻、更耐用,也更时髦。随后,他又要求重新设计了大灯、汽车门锁,换了定制的座椅和仪表盘。
随着时间的推移,公司开始意识到按照原定投产的日期是不可行了。而原本计划卖10万美元的跑车,其成本已经大大超过原先设想的6.5万美元。2007 年 12 月,在穆斯克的策划下,创始人艾伯哈德被赶出董事,CEO一职由穆斯克担任。
虽然惹怒了艾伯哈德,并且大大推迟了产品的投产时间,但第一批7辆Roadster跑车总算成功地在2008年初进行了交付。也正因为有了穆斯克当初设计时的吹毛求疵和坚持,才使得Roadster跑车有了如今的完美表现。
据Kevin Yu给出的最新数据,截至目前,已有2100余辆Roadster跑车驰骋在31个国家的道路上,行驶里程已超过1800万英里。
担任CEO的穆斯克还是坚持他一贯的硬派作风,而Roadster跑车取得的成功更是使他自信满满。2010年,他成功地将特斯拉的股票挂在纳斯达克证券市场上,并且在花了420万美元在加州的弗里蒙特为公司找到了制造工厂——新联合汽车制造厂(Nummi),它曾经为丰田和通用公司共同使用。
2011年11月,穆斯克在接受彭博社的电视采访时表示,特斯拉预计明年投产的续驶里程高达483km的新款Model S四门电动跑车还没生产,其6500份订单就已经被全部订购。
特斯拉公司2010年第四财季净亏损为5140万美元,到了2011年第三季度,亏损有所改善,但仍有3490万美元。七年来,它已经烧掉了2.3亿美元投资,但只创造了1.48亿美元营收。不过穆斯克信心满满,就像他在特斯拉上市路演中说的那样,“在底特律不敢赌注有朝一日路上跑的汽车都将由电池驱动,而特斯拉已经把这认定为不远的未来。”
篇10
工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最早产业化的机器人技术。它综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究非常活跃、应用日益宽广的领域。随着我国制造业面临低端劳动力短缺、产业结构需优化升级、提高生产率、节约人力成本等多种因素挑战,对工业机器人的需求量正在迅速增长。关键词:工业机器人;发展;研究
中图分类号:TP242文献标识码: A
前言:
工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最早产业化的机器人技术。它综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究非常活跃、应用日益宽广的领域。随着我国制造业面临低端劳动力短缺、产业结构需优化升级、提高生产率、节约人力成本等多种因素挑战,对工业机器人的需求量正在迅速增长。
一、全球工业机器人的现状
全球工业机器人行业增长态势将延续。2008年全球金融风暴导致工业机器人的销量急剧下滑。2010 年全球工业机器人市场逐渐由2009年的谷底恢复。2011年是全球工业机器人市场自1961年以来的行业顶峰,全年销售达16.6万台。估计2013年至2017年,包含本体和集成在内的全球工业机器人市场,年复合增长率约为11%,预计2017年全球工业机器销售量达25万台,市场容量将达到2700亿元。
全球机器人产业目前呈现日欧产业优势明显,中国市场潜力巨大的格局。美日欧在机器人行业发展处于世界领先地位,但它们的优势领域各不相同。日本在工业机器人、家用机器人方面优势明显,欧洲在工业机器人和医疗机器人领域居于领先地位,美国主要优势在系统集成领域,医疗机器人和国防军工机器人。
二、中国工业机器人应用分析
2.1中国工业机器人发展驱动力
中国25年来没有形成自己的工业机器人产业,目前国内工业机器人发展进入到机遇期:
1)劳动力成本上升及劳动力供给下降。劳动力成本上升,人口红利逐渐消失。劳动力成本的上升激发企业机器人替代人工的诉求。进入新世纪的第二个年头,80后、90后劳动人口成为主流,他们不再愿意大量从事单调重复环境差的工作。长三角、珠三角等地低端产业用工荒明显。
2)制造业升级。国际化环境中日益激烈的生产力竞争,成本、效率、质量、定制小批量。当前全球再工业化,产业转型,一是节能环保,一是自动化、智能化。普及机器人不只是单纯的替代人工,更是提升制造业效率与柔性的重要手段。
3)政策支持因素。纳入国家战略性新兴产业,智能制造装备专项规划;十二五期间国家拨经费3234亿元,开展工业机器人重大项目攻关;成立“中国机器人产业联盟”支持行业发展;地方政府投资兴建机器人产业园,扶持机器人企业创新发展。
2.2国内机器人产业链及产业发展模式
整个机器人产业链主要分为上游核心零部件、中游设备制造商和下游行业应用商三个层面。核心零部件指机器人传动系统、控制系统和人机交互系统,对机器人性能起到关键影响作用,并具有通用性和模块化的部件单元,主要分成三部分,机器人减速器、交直流伺服电机和控制器。目前,国内机器人产业在单体以及核心零部件仍然落后于日、美、韩等发达国家,国内机器人厂商已经开始涉足机器人的各个环节,但是减速机、伺服电机及驱动还是以国外供应为主。中国机器人市场基础低、市场大。中国机器人产业化模式较可行的是从集成起步至成熟阶段采用分工模式。
2.3国内工业机器人下游应用情况
中国工业机器人目前主要是汽车、电子生产线用的比较多。未来还以汽车工业为主,每年汽车市场设备需求有几百亿元人民币,其中高端市场需求100~200亿元人民币。汽车行业用机器人增长比较明显的领域是汽车零部件、进口替代、技术改造。
预计我国劳动人口从2015年开始下降,作为产业化的工业机器人必将进入更多应用领域。工业化程度加深伴随着人力成本上升,倒逼低附加值的制造业开始使用机器人。我国工业机器人已开始关注新兴行业,在一般工业应用的新领域,如光伏产业、动力电池制造业,食品工业及化纤、玻璃纤维、砖瓦制造、五金打磨、冶金浇铸、医药等行业,都有工业机器人代替人工的环节和空间。
目前作为国内工业机器人下游主要应用的汽车和医药行业,应用情况如下:
1)机器人提高汽车行业的灵活性及自动化程度。汽车行业是机器人应用的最大行业,汽车制造业的自动化在中国已发展到一个新阶段,车企由机器人、仪表和自动化装置来完成产品全部或部分加工的生产过程。机器人的稳定性可以降低人工作业时的损耗成本,提高生产效率和产品质量,保证产品一致性。白车身、冲压、喷涂和动力总成是汽车整车厂最核心的四大工艺。目前,国内民营车企也纷纷受益于生产自动化,近几年新建整车厂从冲压生产、机器人车身焊接、机器人喷涂到总装配检测,都由机器人代替了人工。
2)机器人能满足医药制造对生产环境及操作工艺的苛刻要求。在医药制造行业,医药产品对生产环境的无菌化程度要求非常高。为最大程度减少微生物污染的可能性,保证产品质量,生产过程必须在洁净室内进行,并尽量避免有人干预。机器人可在真空环境下完成一系列操作,能够保证产品满足很高的卫生标准。此外,医药制造过程中会涉及到有害物质,如放射性物质的生产和灌装。机器人系统能够完成有害物质的转移,并灌装到密封屏蔽容器。且能够完成高难度操作工艺,如在包装液体内容物时机器人能够将产品在转移操作过程中产生的气泡降到最低,产品质量将得到较大提高。
三.机器人产业发展的趋势
就目前机器人产业发展的趋势来看,现在又有了一些新的趋势。近年来,以大数据、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术与机器人技术的融合创新加速,将不仅开发出更具自学习能力和自主解决问题能力的新型智能机器人,还可以为机器人建立起相应的互联网和知识库的“云空间”,使其通过互联网进行交互,并通过云计算提升机器人的智能化水平。
2013年,美国谷歌公司收购了包括波士顿动力公司在内的8家机器人公司正是瞄准这一趋势做的战略布局。发达国家在发展机器人过程中具有几种模式:美国模式:整体研发设计与对外采购机器人本体相结合,重在系统开发与应用;德国模式:一揽子“交钥匙工程”,即机器人本体的生产和用户所需要的系统设计制造全由一家机器人厂商完成。典型企业是库卡;日本模式:产业链整体推进,即以机器人本体、关键零部件研发和生产为核心(典型企业安川电机、发那科),由子公司或系统集成公司设计制造各行业所需要的机器人成套系统;韩国模式:采购与成套设计、集成相结合。机器人企业通常通过进口关键零部件,自行设计、制造配套的设备。
现在服务机器人领域渐成为发达国家发展的重点。随着劳动力和土地等要素成本的上升,近三年中国对工业机器人的需求快速增长。我国自2012年成为全球第二大工业机器人市场,预计到将成为全球最大的需求国。2013年中国新增工业机器人数量达2.7万台,比2012年增长17.4%。
以每万名工人中拥有工业机器人数量衡量,我国有很大的市场空间。国际机器人联合会数据显示,中国2011年的这一数字是21台,国际平均水平是55台,其中美国是135,德国是251,日本是339,韩国是347。不过,2012年我国新增工业机器人中近70%依赖国外进口,外资品牌占90%以上。2012年进口机器人耗资8.66亿美元,进口金额比2011年增长了64%。
结论:
机器人是具有感觉、思维、决策和动作功能的智能机器,是人类20世纪重大发明之一。机器人的技术水平关乎制造业生产的精度、准度与效率,关乎工业产品的质量一致性,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。
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