1、現狀
我國石棉資源豐富,產地多,分布廣、品種齊全,以溫石棉居多,適於工業化應用。纖維結構有軟、半硬和硬三種,纖維類型既有橫纖維,又有縱纖維,能滿足多種石棉製品的技術要求。目前我國石棉製品有3200多個品種。主要將其分為下列五類:①石棉保溫製品;②石棉密封製品;③石棉製動製品;④石棉建築製品(即石棉水泥製品);⑤石棉特種製品。主要產品有:石棉布、石棉繩、電解布、隔膜布、石棉盤根、高、中、低壓石棉橡膠板、石棉水泥瓦、板、石棉水泥管等。
80年代以來,我國石棉技術製品工業發展迅速,企業規模、產量迅速擴大,1980年以前我國僅有縣級以上石棉製品企業40多家,年產量約3萬噸,到1989年發展到240多家,從業人員3.6萬人,年產量5萬多噸,總產值4.34億元;據1995、1996年《建築材料工業統計資料彙編》報導,1995年我國石棉製品企業達到700多家,從業人數54000多人,年產量達76.27萬噸,其中摩擦製品6.37萬噸,密封製品14.26萬噸;1996年產量下降幅度較大,據統計,產量僅為39.14萬噸,其中摩擦製品4.69萬噸,隔熱保溫製品為26.27萬噸,密封製品6.63萬噸,特種製品1.55萬噸,工業總產值為19.14億元。1995、1996年各石棉製品產量及耗棉量見表1
1995年我國有石棉水泥製品企業536家,從業人數45776人,工業總產值25.07億元,生產石棉水泥瓦38938.04萬米2(21850.48萬實物張)、石棉水泥板2240.68萬米2(111.76萬噸),石棉水泥管1563.06標準千米。1996年產量下降幅度也較大,全行業工業總產值下降為17.39億元,石棉水泥瓦產量下隆為24217.06萬米2(15366.66萬實物張),石棉水泥管產量下降為731.951標準千米。
由於受國外對石棉及石棉製品對人體及環境危害的誇張宣傳的影響,我國石棉製品工業呈滑坡之勢,企業不景氣,效益滑坡,1995年全行業469個鄉級鄉以上獨立核算企業有115個企業虧損,虧損面達25%,1996年480個鄉及鄉以上獨立核算企業有108個虧損,虧損面為22.5%。[next]
石棉水泥製品企業1996年比1995年稍好,1995年296個獨立核算企業中有73個虧損,虧損率為24.6%;1996年279個企業有40個虧損,虧損率為14.33%。
目前我國石棉水泥製品企業開工率在50%左右,石棉技術製品企業開工率可能還不足50%。
我國石棉技術製品企業中正規國營重點企業約20家,正規國營企業管理較規範,工藝設備較先進,檢測儀器、手段比較完善,產品質量相對較好,而個體生產企業由於生產設備簡陋,檢測手段不全,有的甚至根本沒有檢測手段,根本不具備合格產品的生產條件,也沒有獲得國家發給的生產許可證,且偷工減料,用低檔原材料生產劣質產品在市場上以低價傾銷,嚴重擾亂了石棉製品市場。以致石棉製品市場良莠不齊,假冒偽劣產品充斥市場。據國家質量技術監督局匯總,1998年第3季度,遼寧、湖北、吉林、江西、湖南、四川等省質量技術監督部門對本地區的石棉製品產量質量進行了監督檢查,共抽查了67個企業的80批產品,合格71批次,合格率88.5%;同時吉林、福建、江西等省還對本地區銷售的石棉製品進行了商品質量監督檢查,共抽查了12批商品,僅有1批合格,合格率為8.33%。特別是河北故城縣,近年來發展起來一大批剎車片生產企業,但基本都是個體小作坊式的土法生產企業,1998年年底國家技術監督局對其進行專項抽查,共抽查了45家摩擦材料生產單位,僅2家合格,合格率僅為4.4%。在我國目前統計的約300家石棉製品生產企業中,拿到生產許可證的企業僅為1/3左右。過小過濫的生產經營,造成了低水平重複,產品質量低劣,效益低下,市場混亂,管理失控。
目前我國石棉製品中石棉水泥波瓦、平板存在的主要質量問題是抗折力、抗折強度不合格,吸水率、抗衝擊性、抗凍性不符合要求以及規格尺寸、外觀質量等不符合要求。抗折力、抗折強度不合格主要是由於有的廠幾乎不用長纖維石棉、減少了中纖維石棉比例,大量地使用短纖維石棉或小礦石棉,甚至摻用了不耐久的中鹼玻璃纖維。抗衝擊性不符合要求是由於配料中石棉含量低,或中、長石棉纖維含量偏低。
2、技術裝備水平,環保及粉塵控制狀況
1)技術裝備水平
我國石棉製品工業整體技術裝備水平與國外相比還有一定的差距,機械化水平較低,產品質量較差,如石棉紡織品生產有的還採用手工操作,總體上,機械化水平則相當於國外先進國家四、五十年代水平。英國、日本、德國不僅機械化水平高,而且在九十年代初、中期就普遍採用新的石棉紡織工藝---溼法成膜紡紗工藝,生產各種石棉紡織製品,不僅產品質量好,而且可利用短次石棉;同時,大大改善了勞動條件,勞動生產率比我國高几倍,幾十倍。每臺紡織機臺班效率國內一般為5噸左右,國外一般都在20噸以上。[next]
目前我國石棉橡膠板生產還是半機械化作業,生產的產品不僅質量低,耐各種介質能力弱,而且機械化水平僅相當於英國、日本、美國五、六十年代水平。國外石棉橡膠板系一條流水工藝生產,產品質量高,能耐高溫(550-1000℃) 、高壓(2.5-6.0×105Pa)、低溫(零下100℃以下)和耐腐蝕等。我國目前還不能生產550℃以上的耐高溫製品、耐寒、耐酸的製品我國一般都能生產,只有極特殊的不能生產。
石棉製動製品,不僅工藝技術、機械化水平較低,而且仍用仿蘇的K--6樹脂,這種樹脂不耐高溫,摩擦性能差。機械化水平相當於日本、英國、德國、美國五十年代水平,這些國家生產工藝系流水線,電子儀器控制生產、產品質量高。我國與國外產品相比,耐熱性差,熱衰退嚴重;幹法製品膨脹、起泡、溼法製品強度不高、掉塊、龜裂。日本的剎車片可用6-10萬公裡,我國僅用2-4萬公裡。
我國於1954年開始用「半乾法」製造石棉水泥壓力管,1958年正式採用「抄取法」製造工藝生產石棉水泥管、板,80年代初,我國引進「擠出法」 石棉製品生產工藝末獲成功,而美國60年代中期就已採用此法製造各種板材。目前我國石棉製品的製造工藝、技術裝備水平與技術發達國家相比有很大差距,產品的技術性能指標遠趕不上技術發達的國家。主要表現在設備落後、工藝複雜、勞動強度大,製品規格型號少、尺寸小,強度低,數量差。
如我國用傳統的「抄取法」製造工藝生產的石棉水泥管最大口徑才達500毫米,石棉水泥瓦也只有1800×900×5-6毫米,這和國外目前製造的大口徑(Ф2000毫米)石棉水泥管及3600毫米寬幅的石棉水泥瓦是無法相比的。國產石棉板瓦一般縱向抗折強度在31Mpa左右,而日本產的石棉水泥板瓦的縱向抗折強度達約50Mpa。同種板材的重量與國外相比也有一定差距,如日本產的規格大、壁薄,但變形緩慢,翹曲值小,而國產板變形快,翹曲大。目前我國僅有幾家石棉水泥製品廠生產電工用絕緣板和非加壓板。從石棉製品的應用來看也遠不如技術發達國家,如日本、義大利等,他們廣泛用於船舶、地鐵、電站、大壩、海上鑽井平臺等。
2)環保及粉塵控制狀況
在石棉製品生產過程中,也產生大量的石棉粉塵,產生石棉粉塵的主要工序有原棉加工、梳紡處理、紡織、制動製品製造等。若無適當除塵措施,將汙染和惡化石棉製品生產車間及周圍環境的空氣,對人體的健康造成危害,因此,除塵工作是石棉製品生產中一種特別重要的環節。對石棉製品工業的生存與發展,具有十分重要的意義。常用的石棉粉塵治理方法有密閉法和局部排氣罩法,即對原棉處理車間的碾壓、破碎、松解、篩分、運輸、混合、給料等設備採用密閉法,或在機器運轉局部產生塵源的地方裝置局部排氣吸塵系統,如密閉罩、傘形吸氣罩等。對於含塵氣體常用的淨化方法有:旋風分離器除塵法、布袋除塵器除塵法、溼式收塵器除塵法、電除塵器除塵法。這些除塵方法各有優缺點,目前在石棉製品企業中普遍推廣使用的是布袋除塵器除塵法。目前我國石棉製品企業中除部分個體和作坊或不規範生產車間石棉粉塵含量不能達標(≤2毫克/米3)外,正規大廠基本都能達標。[next]
3、石棉製品市場需求現狀
石棉製作是建材工業的重要組成部分,廣泛應用於工業、農業、交通運輸部門,在國防工業和航天技術科學研究等領域也是不可少的配套件。隨著我國建築工業、汽車工業及其他相關工業的發展,我國石棉製品業也得到了迅速發展。現已有石棉製品企業700多家,石棉水泥製品企業536餘家,已能生產各種不同用途的石棉製品200多個品種,3200多個規格。已建成為一個擁有一定技術水平,產品品種較為齊全,基本能滿足國民經濟和國防建設需要、同時還可部分出口的重要行業。但是,近幾年由於受美國環保局頒布的石棉禁令的影響,有關國家對石棉製品的生產和使用採取種種限制政策,而致力石棉代用品的開發,致使石棉製品市場逐漸萎縮,全世界石棉製品生產出現滑坡。由於國外輿論的大肆宣傳和報導,對我國的石棉和石棉製品用戶也產生較大的影響,國內石棉製品的使用和銷售也有所下降。特別是石棉紡織製品近幾年受衝擊較嚴重,銷售市場不好,生產滑坡。制動製品市場總趨勢還是較好的,但由於該領域石棉代用品的研究開發較早,石棉代用品在該領域的應用較廣泛。無石棉製動製品所佔比例有上升的趨勢。目前石棉密封材料市場相對較好。石棉水泥製品市場也較穩定。
4、國內石棉代用品的研製開發和使用
由於國外對石棉危害的誇大宣傳和優質石棉資源的日漸減少,以及國外對我國出口的石棉製品的無石棉化要求,促使我國石棉製品行業開發和研究無石棉製品。我國石棉代用品研究始於八十年代。到目前為止,石棉代用品的開發和應用已有很多種。目前我國在無石棉摩擦材料的研究方面投入較多精力,應用已有一定水平,無石棉密封墊、無石棉橡膠板也已有應用,無石棉纖維水泥製品也已有生產。
如青島石棉製品總廠在80年代初開始無石棉製品的研究開發和推廣應用,最初的產品是碳纖維盤根(即預氧絲盤根),主要應用於一些高溫、高壓下的密封。90年代後,在密封材料方面,又陸續開發出柔性石墨盤根、純聚四氟乙烯盤根等,在消防服裝方面,以阻燃帆布代替溼紡石棉布開發研製了消防隔熱服,近幾年來,主要精力用於研究無石棉製動製品,主要有無石棉橡膠布質制動帶,無石棉紡織制動帶、無石棉製動片等。石棉代用品有陶瓷纖維、玻璃纖維、硅藻土,矽灰石等。
我國的無石棉摩擦材料的研究始於八十年代中期,至1989年國內已有多家廠商和科研單位推出無石棉摩擦材料,主要集中於轎車用盤式剎車片。其結構多數以鋼纖維作為石棉替代物,屬半金屬型。杭州、甘肅、南京等摩擦材料生產廠和上海711所,北京621所等科研院所,在無石棉摩擦材料的研究中,均取得較好成效,並形成批量生產能力,部分產品還進入國際市場。但與國外相比,我國的無石棉摩擦材料科研和生產起步較晚,其總產量僅佔石棉摩擦材料總產量的5%左右,品質與國際水平相比,尚有較大差距。[next]
目前我國所採用石棉纖維的代用物大致可分作金屬與非金屬兩大類。A、金屬纖維:有鋼纖維、銅纖維、鋁纖維多種。當前市場上流通的製品,多數採用鋼纖維。我國已有河南南陽、黑龍江安慶、廣東珠海三條生產線,用刮削法製成不同直徑的長絨,再用粉碎機製備成不同長度分布的鋼纖維,供用戶不同需求,以金屬纖維為主纖維的製品,一般有較大的導熱係數的密度。如鋼纖維用量佔組份40%以上時,其密度比石棉摩材增大85%以上,即3.0g/cm3以上,外觀呈金屬光澤,或稱半金屬型摩擦材料。為調節鋼纖維為主纖維製品的某體缺陷,也有適當加入其他非金屬纖維之舉。B、非金屬纖維:可分成天然纖維和人造纖維兩類。天然類如海泡石纖維、矽灰石纖維等礦物和綿花,麻類等植物纖維。人造纖維中又可分成無機類和有機類,無機類如玻璃纖維、巖纖維、陶瓷纖維等;有機類如芳綸類的kevlar纖維、碳纖維等。以上述非金屬纖維為主體的摩擦材料製品,其製品結構也存在各自缺陷,主要有如下幾點,天然纖維中的礦物類纖維增強效果不佳;植物類纖維則耐熱性差,僅可少量使用;人造纖維中無機類纖維耐熱性較佳,個別纖維增強較好,但多數纖維強度差且吸附性也較差;有機類纖維最大缺點是纖維外表滑,導致工藝製作困難,特別是價格昂貴,比石棉高數十倍至一百倍,以致僅能以很小比例使用。
自70年代中期以來,西方國家開始開發研製無石棉纖維水泥製品。作為水泥基材的增強材料使用的纖維應滿足如下三方麵條件:其一是纖維本身要有一定的抗拉強度和彈性模量;其二是增強材料纖維與水泥基材之間要有一定的輸送面粘結強度;其三是增強材料纖維能經受水泥水化物強鹼性介質的侵蝕,按上述標準,石棉是水泥基材最為理想的增強材料,目前還未找到一種能與石棉相媲美的增強材料。但石棉代用纖維的開發與研製工作仍在不斷的探索之中,迄今為止,國際上開發較快並可進入工業化生產的無石棉纖維水泥製品有纖維素纖維水泥製品,碳纖維水泥製品等尚處於開發的初級階段。為滿足國際市場的需要,中國建築材料科學研究院在有關單位的密切配合下,先後研製出多種無石棉纖維水泥製品,其中由吳江新型建築材料廠生產的大幅面纖維水泥加壓板和無石棉輕質纖維水泥平板得到了較為廣泛的應用。在我國被用來代替石棉使用的多種纖維材料當中,有機合成纖維起到了舉足輕重的作用,維綸纖維的耐鹼性能好,與水泥的粘結性能較強,是較為理想的石棉代用材料,如用維綸纖維(包括改性維綸纖維和高彈維綸纖維)代替30%中長石棉生產維綸石棉水泥小波瓦;用維綸纖維代替全部石棉生產無石棉纖維水泥平板。至1991年,我國維綸石棉水泥小波瓦的產量約為200萬片左右,加壓板約20萬平方米左右。用維綸纖維代替長石棉生產維綸石棉水泥製品不僅可提高石棉水泥製品的韌性,減少製品在運輸、安裝及使用中的破損率,還可起到穩定產品質量、提高生產效率的作用。但是,由於維綸纖維價格較高,限制了其部分代替石棉生產小波瓦,現只有個別企業用其代替部分石棉生產小波瓦,如四川嘉華水泥廠石棉瓦廠和保定石棉瓦廠,而有纖維素纖維代替石棉生產無石棉矽酸鈣板發展勢頭較強。如國內有江蘇受富希新型建材廠,廣州埃特尼特有限公司,三明新型建築材料廠有纖維素纖維代替全部石棉生產矽酸鈣板。目前我國無石棉矽酸鈣板年產量可達到100萬平方米左右。[next]
5、石棉製品行業存在的主要問題
石棉製品行業自1994年以來,效益明顯滑坡,虧損企業一直在高比例徘徊,最高時有70%以上,除了其他工業亦存在共同問題外,稅賦過重及在國內經濟中是小行業(雖然是重要的配套行業),管理上明顯失控都是主要原因,以摩擦材料為例,日前其存在的主要問題如下:
①低水平重複建設造成生產能力過剩,市場供大於求。 我國從事摩擦材料生產的企業有200多家(如包括村莊鄉鎮不規範的小生產單位,估計全國有六、七百家)其中已形成一定生產規模(年產300噸左右)的約150家,這些企業的生產能力可達到15萬噸以上,但目前,我國僅年需10萬噸左右,供明顯大於求。另外,一些不規範的小生產單位每年以大約3萬噸的低質低價產品投放市場,在國家統計資料上出現年產量負增長的不正常現象。
②不規範的小生產企業生產劣質產品,既危害了人民群眾的生命安全,且擾亂了市場秩序。
摩擦材料(應用在汽車制動上俗稱剎車片)是關係人民生命與財產的重要安全件。國家對其質量要求是有強制性標準的,是目前保留的為數不多的實行生產許可證管理的產品之一。一些不規範小生產單位粗製濫造,用低檔原材料生產低檔產品在市場上以低價傾銷,且偷稅漏稅非常嚴重,其中相當數量的假冒偽劣和無生產許可證產品,如:河北故城縣,國家技術監督局抽查了45家摩擦材料生產單位,僅2家合格,抽查合格率僅為4.4%。據有關專家分析,目前我國的交通事故有50%與制動有關,其中因剎車片質量問題的事故佔很大比例。
目前,我國石棉製品企業規模在300噸以上的約有300家以上,規模在1000噸以上的約有50家以上,拿到生產許可證的企業僅為1/3左右。石棉製品中的其它產品也同樣存在的摩擦材料所面臨的供大於求以及偽劣產品擾亂市場的問題。正規企業特別是國營大企業在工廠成本,經營手段上明顯競爭不過鄉鎮或民營企業,同時國營企業由於多年習慣必須用合格的原材料去生產符合國家標準的產品,他們因效益低、貨款欠帳多,不得不壓縮生產。石棉的消耗量由此下降,也直接影響到石棉行業。