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國家防汛抗旱總指揮部辦公室于7月1日正式宣布,我國已全面進入主汛期,各地防汛抗旱進入緊要關頭,防汛物資同時進入“臨戰”狀態。
對比往年各地公布出來的防汛物資可以看出,編織袋、土工布、反濾料、木樁、鐵絲、潛水泵等仍舊是防汛物資的主要成員。而與往年不同的是,今年土工布所占防汛物資的比重達到了45%,是歷年最高,成為防汛抗旱工作最重要的“新晉幫手”。
其實,除了在防汛工作中擔當重要角色外,近年來,土工布材料也憑借其優異的性能成功地應用于公路、鐵路、水利、農業、橋梁、港口、環境工程、工業能源等工程中。美國著名的市場咨詢機構Freedonia集團預測,鑒于全球在道路、建筑品質以及環境保護等方面訴求的增強,以及其他應用領域的拓展,全球土工合成材料的需求量在2017年將達52億平方米。在中國、印度和俄羅斯等地,大量的基礎設施被規劃并將相繼投入建設,加上環境保護法規與建筑施工規范的演進,未來一段時間內這些新興市場有望獲得穩健增長,其中中國地區的需求增長預計將占全球總需求量的一半。發達國家同樣具有增長潛力。比如,在北美地區,增長主要來自于新的施工規范以及環保法規的驅動,西歐及日本的情況與之相當。
另據市場研究公司Transparency Market Research的研究報告,未來4年,全球土工用紡織品市場將以10.3%的年增長率繼續增長,在2018年,市值將增至6億美元;從數量來看,全球土工用紡織品的需求將在2018年增至33.98億平方米,期間復合年增長率將維持在8.6%,發展前途可謂是“大大的”。
全球:應用之花“遍地開”
美國作為世界上土工布消費量最大的國家,目前市場上約有50家大型土工合成材料產品制造公司。2013年,美國頒布MAP-21運輸法案,能夠滿足應用于運輸基礎設施建設和地理管理的關技術要求,依據該法案,政府將撥款1050億美元用于改善美國的地面交通設施。美國非織造布產業協會客座教授Ramkumar Sheshadri先生指出,盡管聯邦政府的州際高速公路計劃是否會在2014年9月對路面市場造成影響仍舊是未知數,但可以確定的是美國土工合成材料市場將在2014年實現40%的增長速度。Ramkumar Sheshadri先生同時預測,未來5~7年,美國土工合成材料市場可能會產生300萬美元~350萬美元的銷售額。
在阿拉伯地區,道路建設和水土流失防治工程是土工用紡織品最大的兩個應用領域,其中防治水土流失方面對土工用紡織品的需求預計將以每年7.9%的速度增長。今年新出臺的“阿拉伯聯合酋長國(UAE)與海灣合作委員會(GCC)的土工用紡織品與土工格柵的發展”報告指出,隨著建設項目的增多,UAE和GCC所管轄地區的土工用紡織品市場將達到l.01億美元,預計到2019年將超過2億美元;從數量上來看,2019年土工材料用料將達8680萬平方米。
與此同時,印度政府正在計劃建造20公里的國家高速公路,這將刺激政府投資25億元用于土工類產業用產品;巴西、俄羅斯政府也在近期宣布將修建更寬闊道路,對產業用土工材料的需求將呈現直線上升的態勢;中國基礎設施的完善工作,也在2014年全面展開。
國內:待解問題“一籮筐”
我國土工合成材料在政策的推動下,產品已經具有一定的基礎,但低水平重復現象嚴重、對產品開發和內外市場調查不重視等大大小小的問題仍有“一籮筐”。
南京大學科學與工程學院教授王然在接受采訪時指出,土工用紡織品行業的發展離不開政府的政策引導與推動,雖然我國土工用紡織品產業已初成規模,但與歐美等先進國家和地區相比,行業的整體技術水平仍處于較低階段。比如,日本、美國等發達國家的土工用紡織品行業會投入大量的人力物力用于工程設計和氣候基礎實驗,對大氣環境對產品的影響、海洋環境對產品的副作用等進行了一系列基礎性研究工作,為后續產品的質量和技術含量提升提供了基礎研究保障,而我國在這方面的研究和投入卻非常少。此外,常規產品質量仍亟待改進,加工技術還有很大的提升空間。
除了硬件不夠“硬”,軟件配套也未跟上,比如標準缺失是目前我國土工用紡織品行業發展的最大困擾之一。國外根據產品原料、應用領域、功能、加工工藝等不同,創建了較全面、完善、細分化的標準體系,且還在持續更新和修正中。相比較而言,我國在這方面要滯后很多,目前創建的標準主要包括應用技術規范、產品標準和測試標準等三部分,所用的土工合成材料測試標準主要參考ISO及ASTM標準而制定。
當下:土工建設“勤溝通”
要發展,其實并不難。根據中國產業用紡織品行業協會調研的數據顯示,我國土工行業面臨較好的外部環境:一是國家繼續加大交通基礎設施的投資,水利投資也穩步增長,為行業提供了穩定的客戶;二是企業積極開拓環境工程市場,全年企業訂單都比較飽滿,環保行業已經成為土工材料的新增長點;三是隨著我國對外承包工程項目的增長,我國土工材料已經走出國門,配套許多大型項目。
長江口航道建設有限公司總經理張華麟認為,土工布在我國市場前景看好,甚至被認為是全球最大的潛在市場。張華麟指出,土工合成材料涉及建筑、水利、紡織等多個領域,各行業之間應保持經常性的信息溝通,加大土工合成產品協作開發的力度,使產品的設計與開發為不同的行業、不同的工程條件服務。同時,非織造土工布生產商應進一步拓展相關工程的開發,通過與上游企業的合作為下游采購企業提供相應的配套材料,以使產品更好地應用于工程中。
此外,必要的測試是對產品質量及工程質量的監控,也是對人民財產的負責。檢驗工程質量,保證施工安全,是工程應用的重要組成部分。經過多年的實踐檢驗發現,通過土工合成材料的實驗室檢測或現場檢測可以了解土工合成材料的產品及工程特性,進而確定正確的設計參數。土工合成材料的檢測指標一般分為物理性能指標、力學性能指標、水力性能指標、耐久性能指標、土工合成材料與土相互作用指標等。隨著土工用紡織品在工程建設中更廣泛的使用以及先進檢測手段的應用,我國的測試標準也應該不斷完善。
上下游對接好了么?
企業說
用戶疑慮提升產品質量
在國外基礎設施工程中,產業用工業織物占比已經達到50%,而國內目前的比重只有16%~17%,明顯的差距也顯現出國內的巨大發展空間。但選擇國內設備還是選擇進口設備,一直讓不少產業用企業糾結不已。
我們承認,在最開始面對產業用企業懷疑國內設備的實用性時的確“虛”過,但也正是因為這些懷疑讓我們積極改進,如今不僅實現了設備價格是國外進口設備的1/3,生產出來的重型織物的質量更是接近甚至好于國外。不可置否,盡管在精細產品研制方面我們國內稍稍落后,但在產業用工業用布方面,國內水平已經達到一流。
石家莊紡織機械有限責任公司作為國內最大的產業用紡織品特種織機制造基地,主要生產寬型聚酯網織機、工業礦用多層帶織機、超寬幅土工布織機等。如今,公司努力借助正在研發試制的GCMT2500螺旋傘數控加工中心和平面三向織機,建成國內唯一的平面三項織物生產企業,從而進入軍工行業,為我國國防工業作出貢獻。
盡管公司生產設備的批量不大,但品種豐富,完全可以實現不同行業的量身定制。我們自己生產的設備也可以實現良好的穩定性,并且攻克了不能隨時停車的難題,降低了小米數時易有瑕疵的風險,其中平面三向織機不僅可以增加產品的撕裂強度,而且還實現了產品經向、緯向強度的同時增大?!?侯建明(石家莊紡織機械有限責任公司副總經理)
技術水平低不容忽視
我國土工布在今后15年仍將以兩位數增長,包括水利建設、南水北調工程,還有港口、江河湖海治理、治沙等等工程,投資預計達上萬億元。
以長江口航道工程為例,長江口航道整個工程需用土工布3000萬平方米,僅投資32.5億元人民幣的一期工程,就已采用各類土工布700萬平方米。從供給方面看,目前全國已涌現出230多家土工布生產企業、300多條生產線,年生產能力超過5億平方米,在各方面已能滿足一定程度的需求。一方面是誘人的市場潛力,另一方面是現成的供給保障,土工布作為一種生命力強、跨多行業的新型建材,在我國擴大內需、加大基礎設施建設力度的今天具有更為迫切的現實意義。
然而目前,我國的非織造土工材料仍然存在著產品品種單一和供應不配套的問題,一些特殊的專用材料缺乏研究和生產。在重點工程中,由于品種短缺或質量不過關,尚需從國外進口大量的優質土工布。此外,目前不少纖維原料生產商與土工紡織品生產商之間保持著平行而獨立的加工模式,這使土工材料的質量和利潤發展受到了很大限制。同時,如何提高整個工程的質量,降低后期大量的維護費也是不容忽略的問題。我認為,土工紡織品的終端應用要求整個產業鏈內部的完美配合,實現從原料、設備到最終產品的聯動生產才能為這一行業帶來完整的解決方案。□ 張華麟(山東天海新材料工程有限公司總經理)
專家說
特種織機填補國內空白
以石家莊紡織機械公司為例,現場參觀時看到正在運轉的重型特種織機,它的機幅有15米多,織物機幅為12.8米,入緯率900轉/分,打緯力3噸/米,可配16至24片綜框,緯密可以從1200根/10cm中增減。這么大的織機,又是集機、電、氣、液、光于一體的成型網劍桿織機,我們都是第一次看到,感到十分欣喜。這些特種織機不僅填補了國內空白,而且向境外出口。
生產企業選準生產方向十分重要。要根據自己的實情量力而行,盡力而為,十分穩妥地承擔自己的社會責任。要辦好廠子,重點不是人員多不多,而是應該有一個團結配合十分密切的團隊,正是這個團隊工作目標明確,扎實肯干,才能創造出輝煌?!?吳永升(中國紡織機械器材工業協會高級顧問)
標準規范應加緊出臺
我國在今后10年或更長時間,將會有更多的基礎設施工程需要建設,對土工布的需求也將會越來越多。土木工程建設具有巨大潛在市場,中國將成為世界土工合成材料的最大營銷市場。
土工材料屬于環保類產品。全球對于環境意識的覺醒使得土工薄膜以及其他工業合成材料需求增長,因為使用這些材料對自然影響很小,不會對地球環境造成很大傷害。有關部門對土工合成材料的應用和發展非常重視,國家將拿出7200億元在3年內完成六大基礎設施建設,同時土工合成材料的產品標準、試驗方法標準設計、施工技術規范等也應該相繼出臺,才能為土工合成材料的發展與應用創造良好的條件。□ 張明(天津大學材料科學與工程學院教授)
環球趨勢
公路鐵路用土工材料也走“智能化”道路
全球土工用紡織品領頭羊荷蘭皇家TenCate公司近來宣布開發出一種用于公路和鐵路加固的智能土工用紡織品TenCate Mirafi RS280i。該產品集高模量、介電常數、分離性及優異的界面協同性于一身,目前已進入專利審核期。TenCate Mirafi RS280i是TenCate公司RSi產品系列中的第三款也是最后一款產品,其他兩款分別為TenCateMirafi RS580i和TenCate Mirafi RS380i,前者具有高工程性和高強力,主要用于基層加固和軟地基的穩固,伴有較高的透水率和土壤持水量;后者比RS580i更輕,作為種經濟型方案,用于對公路加固要求不那么嚴格的領域。
此外,Tencate公司開發的“垂直阻沙土工用紡織品”獲得了“2013年Water Innovation Award”大獎,被認為是一種無以倫比的創新理念,尤其適合荷蘭特殊的地理環境。垂直固沙土工用紡織品是一種可以阻止管涌形成的創新方案,其基本原則是紡織品的過濾單元只允許水通過,而沙土無法通過。利用土工用紡織品的阻隔性在圩田上形成的管涌,從而保證沙土留在堤壩下避免造成潰堤。據介紹,這種解決方案源于Tencate公司的Geotube土工管袋系統。將其與Tencate公司的GeoDetect傳感技術相結結合,有望在增強堤壩的同時提高成本效益。TenCate GeoDetect R是全球第一種智能土工布系統。這一系統能夠在土壤結構發生變形的早期給予警告。
將光纖應用于土工用紡織品中也可以賦予其一些特殊的功能,比如監測機械變形、應變、溫濕度、孔隙壓力、探測化學侵蝕,結構完整性與土工結構健康狀況的測評等。尤其是在對幾十米到數公里范圍內機械形變的分布式測量方面非常有效。集成了分布式光纖傳感器的土工用紡織品通過對纖維進行分布式應變測量,可提供從幾十米到數公里土壤范圍內任何位置的土工結構信息,包括土、土壤臨界位移、坡度等,其空間分辨率可控制在1m以內?!?李向陽
資料鏈接
三大投資方向利好土工材料發展
當前,國家為擴大內需,投資4萬億元集中用在基礎設施領域,國家相關部門己明確要求在今后的水利、公路、鐵路、環保等的基礎設施工程中大力推廣使用土工合成材料,4萬億元的投資方向能用到土工材料的有三個,第一民生工程;第二基礎設施建設,第三生態環保。
1.民生工程。單單一個南水北調,這一項工程所需的復合土工膜就有18億噸,而實施以來才用了不到5億噸,還有十幾億噸的用量要在未來5~10年內用完。這是一個近千億元的市場,還有公路遂道、填海工程等方面的用量,所以土工材料行業將是一個最有發展潛力的行業。
2.基礎設施建設。土工材料在國際上已經成為繼鋼材、水泥、木材之后的第四大建筑材料,公路建設主要需要土工布和格柵在反濾以及軟弱基礎處理方面的使用,鐵路建設方面主要是利用土工布解決路基翻漿冒泥等病害,效果很好,成功率可達90%以上?,F在,已經成為基礎設施建設領域必不可少的輔助材料,國家建設部積極推廣和應用的一種工程材料。
3.生態環保。在今后10年我國將大力發展垃圾填埋生態環保工程,大都市每天的生活垃圾有1.0萬噸~1.5萬噸,生活垃圾的處理是每個都市都感到困難的問題,而且每個城市也不是靠建造一兩個垃圾場就能解決問題的,國務院已經明文規定,全國有3000多個縣市,還有若干發達一點的鄉鎮,大力提倡并且政策鼓勵每個縣市/鄉鎮必須建一個垃圾填埋廠。一個垃圾填埋廠土工材料的用量至少在200萬元左右,這是近百億元的市場,可以想象土工材料用在生態環境方面的數量。