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從帝斯曼樹脂在歐洲的創(chuàng)新應(yīng)用看不飽和聚酯樹脂在今后的發(fā)展

　　不飽和聚酯樹脂行業(yè)在的高速發(fā)展始于2000年，12年來樹脂產(chǎn)量一直保持著兩位數(shù)的增長，處于于的地位。
　　隨著總量持續(xù)的上升，雖然整體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)一直在隨著市場需求逐步優(yōu)化(比如：從手糊工藝逐漸轉(zhuǎn)向機(jī)械成型工藝)，但是各企業(yè)間的產(chǎn)品也發(fā)生了同質(zhì)化。另外還有一些企業(yè)因?yàn)檠邪l(fā)投入不足或根本沒有，更是把注意力放在模仿配方等途徑上。
　　在經(jīng)歷了高速發(fā)展的不飽和聚酯樹脂行業(yè)在今后該向何處去?我們除了追求“量”的擴(kuò)張外，如何突破“質(zhì)”的束縛?本文作者希望以自己的經(jīng)歷給行業(yè)里思考未來發(fā)展的有識之士提供一些參考。
　　帝斯曼復(fù)合材料樹脂集團(tuán)在的經(jīng)營已經(jīng)超過20年，今年投產(chǎn)的南京新工廠生產(chǎn)能力已經(jīng)提高一倍，達(dá)到了十萬噸的規(guī)模。究竟是什么能讓一個歐洲公司具有這般的信心投資未來?
　　早在幾年甚至十幾年前，當(dāng)眾多企業(yè)只關(guān)注并滿意當(dāng)時的應(yīng)用領(lǐng)域時，帝斯曼公司已經(jīng)在規(guī)劃十年以后的發(fā)展方向。今天，當(dāng)環(huán)保壓力與日俱增之時(如即將在歐洲全面執(zhí)行的REACH法案)，帝斯曼復(fù)合材料樹脂集團(tuán)立即公布了對應(yīng)策略，即零苯乙烯樹脂、非鈷預(yù)促進(jìn)系統(tǒng)、GMP認(rèn)證和可再生原料四大環(huán)保產(chǎn)品方向。同時，公司在產(chǎn)品應(yīng)用方面也重點(diǎn)關(guān)注到綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的行業(yè)中。以下通過若干案例來看看帝斯曼公司的實(shí)踐吧。

案例一：在醫(yī)院的隔壁維修下水道工程

　　荷蘭鹿特丹伊拉斯謨(Erasmus)醫(yī)療中心位于市中心，是荷蘭大的醫(yī)療學(xué)院之一。其停車場地下一段下水管道出現(xiàn)破損，亟待維修。
　　在醫(yī)院附近進(jìn)行工程施工的時候，必須考慮到不能給醫(yī)院的正常運(yùn)作造成太大的麻煩：難聞的氣味、交通阻礙、粉塵、噪音都是令人擔(dān)心的問題。
　　歐洲著名的管道加襯修復(fù)公司Insituform采用了帝斯曼的零苯乙烯樹脂Atlac^®Premium600，結(jié)合其Insituform^®加襯技術(shù)完成了此次維修工程。
　　因?yàn)锳tlac®Premium 600樹脂根本不含有苯乙烯，所以操作過程中醫(yī)院的病人、醫(yī)護(hù)人員以及附近的居民不會被苯乙烯的刺激性氣味所干擾，不會出現(xiàn)過去由于強(qiáng)烈的氣味引發(fā)的報警、疏散醫(yī)護(hù)人員和病人的情況。另外，這種特種樹脂屬于安全化學(xué)品，因此在建筑物內(nèi)部或者受限制空間內(nèi)使用時，也比較容易辦理相關(guān)的許可證手續(xù)。
　　零苯乙烯樹脂的開發(fā)和應(yīng)用，直接地達(dá)到無揮發(fā)、安全化學(xué)品的水平，是不飽和聚酯向綠色環(huán)保所邁出的堅實(shí)一步。

案例二：無鈷促進(jìn)劑

　　近些年來，在歐洲復(fù)合材料行業(yè)幾次面臨由REACH規(guī)則引起的變革。其中有一個原料目前逐漸引起各方的關(guān)注，即鈷鹽對人體健康存在的潛在威脅。今天，用以固化不飽和聚酯樹脂和乙烯基樹脂的促進(jìn)劑體系絕大多數(shù)都以辛酸鈷為基礎(chǔ)。繼氯化鈷、乙酸鈷被ECHA(歐洲化學(xué)品管理署)于2011年列入SVHC后，目前辛酸鈷正在被評估，以確定是否也需要調(diào)整其危險等級。SVHC是英文Substances of Very High Concern的縮寫，即高度關(guān)注物質(zhì)，此類物質(zhì)可能有非常嚴(yán)重的，或在某些情況下對人、對環(huán)境造成不可逆的影響。
　　一個復(fù)合材料制品供應(yīng)商總是有很多問題需要面對：既要比競爭對手更有優(yōu)勢，給客戶帶來更多的價值，又要不斷突破，尋找新的賣點(diǎn)，讓終端客戶和消費(fèi)者更加滿意。然而，為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)所需要投入的資源和時間對他們來說有時候不能確定。
　　如何對原材料進(jìn)行開發(fā)使得公司在可持續(xù)發(fā)展方面把握正確的方向?這當(dāng)然和一個公司的愿景和責(zé)任直接相關(guān)。帝斯曼致力于引領(lǐng)復(fù)合材料行業(yè)，其中，可持續(xù)發(fā)展――通過降低或消除產(chǎn)品中的有害物質(zhì)，關(guān)懷員工和客戶的健康與安全是業(yè)務(wù)戰(zhàn)略中非常重要的一個部分。因此才有了公司從十多年前就開始研究和開發(fā)鈷鹽的替代產(chǎn)品，用于樹脂的固化。到今天，帝斯曼在這個領(lǐng)域已經(jīng)擁有近20項(xiàng)，BluCure^TM產(chǎn)品方案也于2012年在法國JEC正式推出。
　　商機(jī)總是為有準(zhǔn)備之人而來，現(xiàn)在要做的雖然還達(dá)不到“亡羊補(bǔ)牢”的地步，但一定要做到“有備無患”!

案例三：食品安全，重中之重

　　當(dāng)消費(fèi)者購買食品的時候，他們期待美味、安全以及品質(zhì)如一。沒有人想攝入有害物質(zhì)，這一點(diǎn)在上任何地方都一樣，而當(dāng)今在尤為突出。“它山之石，可以攻玉”，讓我們看看歐盟有關(guān)食品包裝材料的規(guī)則是什么樣的。
　　于2011年5月生效的歐盟法規(guī)10／2011就“與食品接觸的塑料制品”作出如下規(guī)定：
　　(1)允許使用清單：復(fù)合材料制品生產(chǎn)商必須證明生產(chǎn)中所使用的成分是在允許使用清單里列明的。該清單規(guī)定了哪些成分可以用來制造與食品相接觸的產(chǎn)品。該規(guī)則也將于2016年適用于玻璃纖維產(chǎn)品，在此之前，復(fù)合材料制品生產(chǎn)商必須獲得食品許可證或者對玻璃纖維進(jìn)風(fēng)險評估。
　　(2)遷移性測試：復(fù)合材料制品生產(chǎn)商必須在有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行遷移性測試。
　　(3)GMP(Good Manufacturing Practice)：所有應(yīng)用在與食品接觸的制品及其原材料的生產(chǎn)過程都必須符合歐盟關(guān)于GMP有關(guān)規(guī)定。
　　也就是說，歐盟對整個與食物接觸制品的控制是從單個原材料開始的，涵蓋了制造過程以及成品的監(jiān)測認(rèn)證，所以是一個系統(tǒng)的控制。
　　食品生產(chǎn)商非常重視自己的品牌形象，為此他們不遺余力地避免產(chǎn)品受到可能的污染，否則會由此產(chǎn)生高昂的收回成本和信譽(yù)的損失。對他們來說，食品安全至高無上：生產(chǎn)設(shè)備周而復(fù)始地運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)格的過程控制確保食品品質(zhì)穩(wěn)定。整個生產(chǎn)過程必須符合GMP的標(biāo)準(zhǔn)以防有害物質(zhì)進(jìn)入食品。GMP已經(jīng)是歐盟新的有關(guān)生產(chǎn)食品接觸材料的立法中一項(xiàng)要素。
　　帝斯曼與德國的Christen＆Laudon共同合作，開發(fā)了一系列用于存放食品的復(fù)合材料儲罐，并通過Christen＆Laudon進(jìn)行銷售。該項(xiàng)創(chuàng)新結(jié)合了帝斯曼在食品立法和GMP規(guī)則方面的專業(yè)知識、新款食品級樹脂Atlac^®5200FC和Christen＆Laudon在工程、制造方面的豐富經(jīng)驗(yàn)。
　　帝斯曼保證食品級Atlac^®5200FC樹脂所含的所有成分屬于歐盟食品接觸法規(guī)EU10／2011允許使用清單上的物質(zhì)，這對帝斯曼的直接客戶來說簡化了認(rèn)證程序。
　　帝斯曼還廣泛地參與到各個行業(yè)的可持續(xù)項(xiàng)目的研發(fā)中，為了自己的發(fā)展也為實(shí)現(xiàn)自己的承諾。以下是一系列的成功項(xiàng)目，完全得益于帝斯曼自身的研發(fā)優(yōu)勢和與頂尖合作伙伴的通力協(xié)作。

項(xiàng)目一：未來陸上交通的解決之道―太陽能車

　　本項(xiàng)目是2011年帝斯曼與荷蘭代爾夫特大學(xué)合作制造太陽能車Nuna6的復(fù)合材料車身，筆者有幸參與了這個項(xiàng)目的部分工作。我們的目標(biāo)是將車身的輕量化推到極致而又不能影響車子能以每小時100公里的速度安全地飛奔，這需要材料選擇和氣動外形設(shè)計完美的結(jié)合。
　　結(jié)果難以讓人置信：這個長4.44米、寬1.75米、高0.94米的車身重量只有35公斤!帝斯曼在荷蘭Zwolle的研發(fā)中心為該項(xiàng)目提供了大量、先進(jìn)的技術(shù)支持，包括高性能Turane樹脂、碳纖維夾心結(jié)構(gòu)設(shè)計、超薄復(fù)合材料成型工藝等等。這個項(xiàng)目的成功是對帝斯曼復(fù)合材料樹脂在高性能復(fù)合材料領(lǐng)域研發(fā)能力的一次完美的展示!

項(xiàng)目二：追求空中運(yùn)輸?shù)母呤找妯D航空集裝箱板

　　這個創(chuàng)新的應(yīng)用，結(jié)合了帝斯曼兩個業(yè)務(wù)部門跨行業(yè)的合作。高強(qiáng)度RP10航空集裝箱板材采用了帝斯曼的Aeronite^®樹脂以及the world’s strongest fiber^TM―Dyneema^®(迪尼瑪固)超高分子量聚乙烯纖維開發(fā)制成。與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)鋁質(zhì)板材相比，RP10板材的重量僅為鋁板的50％，但強(qiáng)度卻能達(dá)到它的兩倍。抗沖擊及耐磨損、抗撕裂能力也比鋁質(zhì)板材高出兩倍，因此可以降低約50％的維護(hù)和維修成本。隨著燃油價格節(jié)節(jié)攀升，競爭日益嚴(yán)峻的航空業(yè)呼喚具有優(yōu)越性能、安全環(huán)保的新型輕質(zhì)材料。以一個中等規(guī)模空運(yùn)機(jī)隊(duì)為例，采用RP10板材制成的航空集裝箱能夠節(jié)約33萬升燃料，減少2.8萬噸二氧化碳的排放，這相當(dāng)于每年減少8500輛汽車的排放。目前，采用RP10板材制成的航空集裝箱已經(jīng)在漢莎、法航、荷航等多家航空公司投入使用。

項(xiàng)目三：輕質(zhì)高強(qiáng)的里程碑―復(fù)合材料跨線橋

　　2012年3月2日至4日ProRail(荷蘭鐵路基建公司)和Heijimans工程公司在荷蘭A27高速公路上架設(shè)了一座長140米、寬6.2米的跨線橋。這是目前上長的負(fù)荷60噸等級的“輕量化橋”，此橋采用了復(fù)合材料和鋼的混合結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料的橋面由帝斯曼的客戶Fibercore Europe制造。除了樹脂從帝斯曼獲得以外，另一項(xiàng)工程中關(guān)鍵的創(chuàng)新技術(shù)―復(fù)合材料與鋼結(jié)構(gòu)的粘結(jié)，由帝斯曼樹脂在荷蘭Zwolle的研發(fā)中心提供。因?yàn)榘惭b快捷且沒有對繁忙的高速公路帶來影響而獲得荷蘭建筑和基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)會InfraTech創(chuàng)新大獎。

項(xiàng)目四：與自然相融合―含55％生物基原料的樹脂

　　現(xiàn)在，我們大部分使用的還是所謂的“化石”和“化石”衍生的原材料。采用可再生原材料，可以大大降低對地球資源的耗費(fèi)和依賴。當(dāng)然，這種原料的替換不是一蹴而就，這個過程需要基礎(chǔ)研發(fā)的參與，才能保證終產(chǎn)品的性能與現(xiàn)在的傳統(tǒng)產(chǎn)品相當(dāng)或更佳。
　　在共同開發(fā)方面，需要找到與帝斯曼“志同道合”的合作伙伴。上大的專業(yè)皮劃艇公司，位于愛沙尼亞的Tahe Marine的用戶越來越希望擁有真正的、人與自然環(huán)境相融合的綠色環(huán)保產(chǎn)品。所以，雙方在共同的可持續(xù)發(fā)展理念下，發(fā)揮各自在化學(xué)結(jié)構(gòu)、材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，成功地制成了當(dāng)時上生物基原料含量高的復(fù)合材料專業(yè)皮劃艇。

項(xiàng)目五：復(fù)合材料的貢獻(xiàn)―低碳足跡門窗型材

　　產(chǎn)品的生命周期評估(Life Cycle Assessment)對于大多數(shù)的企業(yè)而言還是比較陌生的概念。但是作為注重可持續(xù)發(fā)展的公司，這些概念已經(jīng)被實(shí)體化。產(chǎn)品的生命周期評估是分析評估一項(xiàng)產(chǎn)品從生產(chǎn)、使用到廢棄或回收再利用等不同階段所造成的環(huán)境沖擊。采用這種理念才能從根本上比較材料的可持續(xù)發(fā)展特性。
　　由帝斯曼和丹麥Fiberline公司共同開發(fā)的超薄拉擠復(fù)合材料窗框，不僅增大了通透面積、隔絕了熱量傳遞，而且與鋁合金窗框相比，復(fù)合材料對環(huán)境的總體影響下降一半!
　　通過以上眾多的創(chuàng)新案例，我們可以看出不飽和聚酯樹脂行業(yè)(或者更廣泛些，熱固性材料行業(yè))業(yè)務(wù)和技術(shù)的發(fā)展仍然生機(jī)勃勃，但是與10年前快速發(fā)展時注重產(chǎn)量、提高品質(zhì)的主題不同，現(xiàn)在的方向明顯地要符合經(jīng)濟(jì)以及其他行業(yè)的共同目標(biāo)，那就是：綠色、環(huán)保和高性能。作為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，帝斯曼復(fù)合材料樹脂集團(tuán)這在這個道路上穩(wěn)步前行，實(shí)踐著帝斯曼公司“繽紛科技、美好生活”的核心價值觀。

　　有關(guān)帝斯曼在復(fù)合材料樹脂行業(yè)：

　　基于其生命科學(xué)與材料科學(xué)專業(yè)公司的獨(dú)特定位，帝斯曼引領(lǐng)高性能與可持續(xù)復(fù)合材料解決方案。憑借先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及在交通、建筑、基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)等領(lǐng)域的市場領(lǐng)導(dǎo)力，通過提高產(chǎn)品性能，改善健康與安全，并降低對環(huán)境的影響從而創(chuàng)造價值。帝斯曼相信我們的創(chuàng)新超越了傳統(tǒng)材料的局限，將為今天的人們以及后代的美好未來做出貢獻(xiàn)。