《关于加快和推进我国菱镁产业健康稳定和可持续发展的指导意见》课题研究报告2
第三篇 菱镁制品产业现状及发展研究
【摘 要】本篇简要介绍了菱镁产品的制作原理及主要性能；对具有代表性的菱镁产品(防火板、机制复合通风管道、工艺品、包装箱等)的生产企业数量、产能等情况做了介绍；重点就菱镁产品在生产、市场、技术、实际应用等方面的情况以及存在的主要问题等进行了分析研究；并就一些菱镁产品的性能与传统材料做了较详细的比较。
【关键词】菱镁产品 企业数量和产能 材料特点及优势存在问题
章 我国菱镁制品产业概述
一、菱镁制品产业的发展历史
我国菱镁制品的发展至今已有60年的历史。可划分为三个阶段：自发性生产和应用阶段(1951～1961年)；粗放型生产和应用阶段(1962～1982年)；科学化生产和应用阶段(1983年～现在)。在自发性生产阶段由于技术水平落后，企业基本是试生产、试应用。粗放型生产阶段的主要表现是各地菱镁生产企业一哄而上，但由于行业管理缺失，基础理论研究基本上是空白，再加上粗放经营，导致劣质产品充斥市场，甚至在一些工程应用当中出现事故，导致市场迅速萎缩。这个阶段对菱镁产品质量信誉所造成的负面影响到目前为止仍未完全消除。进入八十年代后，加强了行政管理和行业管理力度，机械化水平也有了较大提高，特别是“七五”、 “八五”科技攻关研究成果对菱镁产品的科学生产提供了理论支撑，使菱镁行业逐渐步入科学化生产和应用的轨道。
目前，菱镁产品已经由初的包装箱、农用大棚架等少数初级产品，发展到现在的100多个品种，广泛应用于建筑、建材、农业、军工、包装、园林、市政、机械、交通、矿业等国民经济建设领域。其中产量大且具有代表性的制品是：菱镁防火板、复合通风管道、保温复合屋面板、轻质隔墙板、室内外装饰雕塑和摆件、农用大棚架、建筑模板(壳)等。本报告根据调研资料分别对几种具有代表性的产品进行情况介绍和分析。
二、菱镁产品生产原理
从化学反应机理来说，菱镁产品是轻烧氧化镁(MgO)和氯化镁(MgCl2)、水(H2O)按照科学配比组合反应后生成的胶凝材料。其基本反应方程式为：
MgO+MgCl2・6H2O → xMgO・yMgCl2・z6H2O
理论研究和生产实践已经证明，5・1・8相(即生成5MgO・MgCl2・8H2O)是菱镁材料的稳定相，是硬化体材料产生的贡献相。因此，氧化镁与氯化镁两种基本原材料的配比关系(即业内所称的“配方”)非常重要。同时，菱镁产品质量也与添加剂的应用、湿度、温度、填充材料、工艺、装备等有关。所以生产企业必须掌握如何根据具体环境和材料要求等因素调整氧化镁与氯化镁的配比组成，以及氯化镁与水的配比组成方法才能科学配料。菱镁协会要求企业必须建立化学实验室，目的就在于使企业通过检测手段随时可以掌握氧化镁的活性、氯化镁的波美度，再综合考虑环境等因素，为调整“配方”提供依据。所以如果企业不建立实验室，是不可能生产出合格产品的。
三、菱镁制品的共同特点
1．具有突出的防火性能：菱镁产品属不燃材料，熔点为2270℃，耐火极限可达1～4小时，从耐火温度和时间来说要明显高于水泥甚至钢材，且在阻燃过程中没有有害气体排放。所有的菱镁制品即使加入锯末、秸秆等填充物后，仍可以达到高防火不燃级别(A1级)。各类菱镁建筑制品(装饰板、防火门芯板、轻质隔墙板等)可以在发生火情时为人员逃生和减少财产损失争取宝贵的时间，所以被国外建筑消防领域看作是非常理想的防火材料，产品出口量也逐年增加。在我国住宅及公共建筑防火理念日益增强的今天，菱镁材料也已经引起了有关部门的重视。
2．抗压强度高：相同密度下，强度是水泥制品的2～5倍。
3．抗弯强度高：如密度为1.8g／cm3的壁板经多层玻纤布增强抗弯强度为67MPa，而同类型的水泥板约为17MPa。
4．耐磨性高：在相同密度下，具有高出水泥制品3倍的耐磨性能。
5．粘接力大、PH值低：粘接力比硅酸盐水泥大，可以与木粉、塑料泡沫板粘接；由于PH值低，可以采用中碱玻纤布增强。而硅酸盐水泥必须用耐碱玻纤布，成本相对较高。
6．自然养护，能耗低：在常温(10℃以上)就能硬化固结，无需采用热工手段进行养护，所以生产过程具有节能性。
7．无污染：制品完全不含石棉、甲醛、挥发性污染物及放射性物质，制作过程无三废排放，废弃产品可自然分解，对环境没有污染，属环保型产品。
第二章 菱镁防火板生产和应用情况研究
一、我国菱镁防火板生产企业数量和产能
菱镁防火板也称玻镁平板。对其进行贴面处理等方式加工后称为装饰板，可直接用于家庭、宾馆、会议场所的内装修。
菱镁防火板是菱镁行业的主导产品。目前生产厂家几乎各地都有，但分布不均。据调查统计，我国工商登记注册的菱镁防火板企业有1600多家。江苏省现在有近500家，其中苏州市就有160多家。江苏生产集中地在张家港市。浙江省有150多家，广东省有50多家。而1997年江苏省只有55家，浙江省只有37家，说明产业扩张速度较快。目前西部地区的生产厂家较少，其中甘肃省调查到的只有2家，西藏有1家，新疆有7家。
从整体来看，主要的生产企业集中在沿海，即广东、福建、山东、浙江、江苏、京津唐以及辽宁等地。此外，还有很多没有进行工商登记的生产厂家无法统计。
据调查，现有企业的产能差距比较大，按产量划分企业的数量呈“金字塔”型结构：2010年规模大的企业年生产和销售量为1200～1500万平方米，具备三到五条生产线，这样的企业是少数；中等规模的企业年产量在500～600万平方米左右，每家企业有两条左右的生产线，这样的生产厂数量比较多，处于“金字塔”的中间位置；数量多的是年产约100～300万平方米，处于“金字塔”的底层。
2010年玻镁平板生产量在6亿平方米左右。各厂由于技术水平、管理水平、规模以及各自的生产经验不同，产品质量差距比较大。
二、单位产品的能耗
我们测算的结果显示，不同玻镁平板的生产厂家，其能耗消耗各异：采取集约化生产流水线模式生产的企业，机械化程度较高，产量大，单位能耗相对较少；采用作坊式生产模式的企业，单位产品消耗较多。以一家中型玻镁平板生产厂家2010年能耗报表数据为例，年产100万平方米，电力消耗为13000kwh，平均0.013kwh／m2。产品在养护期间免蒸、免烧，可自然硬化固结，基本没有能耗。
三、菱镁防火板的性能和用途
菱镁防火板除具有防火阻燃性能外，在制作过程中加入适量的锯末、秸秆等填充物，材性接近于木质人造板，可钉、可锯、可刨，柔韧性好，强度高，抗冲击，防水性好，部分指标具有优于各类人造板的性能。因此菱镁装饰板可用于制作壁橱板、屋面板、内墙装饰板、家具、活动房屋、车船隔舱板等等。
四、节材代木效果
按每立方米玻镁平板(333m2／m3，3mm厚)替代同规格的胶合板框算：因每立方胶合板可节约木材7.24m3，加上每生产一立方米胶合板需消耗木材3m3，则每立方米玻镁平板可节约替代木材10m3(7.24m3+3m3)左右。菱镁平板不但节约木材，还可适量加入锯末、粉煤灰、秸秆等各类填充物，如每平方米可添加锯末0.3kg，添加粉碎料0.15kg。
五、产品性价比高
市场调研显示，目前玻镁平板的产能在不断提高，在市场竞争环境下产品价格正趋干透明，普通装饰板(规格：1220mm×2440mm×6mm)每平米的价格平均在60元左右，菱镁装饰板安装后不用再进行上漆等后期保护处理，还可节约人工和材料费用约10％左右。
六、菱镁防火板出口销售方向
在年产6亿多平方米的产品当中，每年有约30％用于履行出口订单。主要销往美国、加拿大、日本、韩国、澳大利亚、俄罗斯、欧盟、东南亚、香港、台湾等和地区，出口量呈逐年增加的趋势。
七．菱镁防火板生产存在的问题
1．生产企业数量多，平均产能不高。企业生产机械化、自动化程度不高。普通机械设备一条生产线一个台班需要15个人左右，这种状况说明我国防火板生产线比较落后急需升级，须提高自动化生产程度。
2．质量控制体系不完善。不少企业没有建立原材料检验化验室，对进厂的原材料(如轻烧氧化镁、玻纤布等)没有检测手段，只能听信原材料供应商的，大多数企业没有氧化镁预均化系统，部分企业没有合格的成品出厂检验手段。
3．不会科学生产。企业技术人员匮乏，凭经验生产状况较普遍。
4．市场竞争激烈。目前劣质产品占市场一定比例，由于价格低，所以起到了“劣币驱逐良币”的作用，使得优质产品生存空间不断被挤压，也给菱镁防火板的市场声誉带来一定的影响。
第三章 菱镁通风管道情况调研
一、菱镁通风管道发展简述
菱镁通风管道也称为玻镁风管，是为了解决铁皮风管存在的“易生锈、漏风量大、通风噪音大，导热系数高”，以及玻璃钢风管(即玻璃纤维增强树脂风管)易燃烧等缺点而研制的产品，主要应用于空调通风管道。该产品只有在生产，国外无此产品。
1989年，上海市纺织局为了解决纺织厂房湿度大，铁皮风管易生锈，树脂风管易燃烧的缺点，委托原嵊州防火材料厂(现浙江天仁风管有限公司)研究开发“既不生锈，又不燃烧”的通风管道。该厂先采用菱镁材料生产出了不生锈、不燃烧、强度高、耐腐蚀的通风管道，解决了铁皮风管和玻璃钢树脂风管存在的问题。玻镁通风管道问世后，逐渐推广和应用在宾馆、酒店、写字楼、地下工程、军事设施以及一些重点工程的空调系统当中。目前该产品的生产企业100多家，年产量2000多万平方米。
初玻镁风管的制作借鉴了玻璃钢风管的生产工艺，全部采用手工方式。即在预先制作好的木质模具上缠绕玻纤布，再手工涂料糊制，养护成型后脱模，每个模具前至少需要两个工人配合操作。二十世纪九十年代，在菱镁防火板生产机械的基础上研制成功了玻镁复合风管生产线，标志着玻镁风管的生产进入了机械化时代，生产出来的产品被称为“机制玻镁复合风管” (以下称“机制复合风管”)以示与手工产品的区别。所谓“复合风管”，是在起保温作用的泡沫板两面复合氯氧镁水泥胶凝材料制得玻镁复合板后，在施工现场组合拼装成风管的通风管道。手工风管存在劳动力成本高、质量不稳定，产量低的缺点，因为是成型后运输，所以运输成本也高。因此，机制复合风管无疑是菱镁通风管道发展的大方向。
二、机制复合风管与铁皮风管的综合比较
1．性能比较
铁皮风管从上世纪50年代已经开始使用。在此期间玻璃钢风管也曾风靡一时，该产品主要是可以解决铁皮风管易生锈的问题。但由于玻璃钢风管是有机材料产品，遇火即燃且迅速蔓延，并产生浓烟、毒气，因此GB 50045―1989《高层建筑防火设计规范》中规定：“通风管道要用不燃烧材料制作”，随后玻璃钢风管便被禁止使用。虽然铁皮风管存在着一些缺陷，但由于暂时没有替代产品，所以便成为风管市场的主力产品。目前我国每年新增空调风管约1亿平方米，其中镀锌铁皮风管占70％，玻镁风管占20％，其它风管占10％左右。
铁皮风管与玻镁风管主要性能比较见表3-1。
2．机制复合风管与铁皮风管节能效果对比
随着建筑节能的需要，GB 50189―2005((公共建筑节能设计标准》开始实施，其中对通风管道提出了节能设计要求，即一般通风管道的热阻值应≥0.74 m2・k／w，低温风管的热阻值应≥1.08m2・k／w，从而增加了对风管的节能要求。
由于镀锌铁皮风管漏风量大，设计时一般按10％的漏风系数计算。而且导热系数高，需要外保温，而外保温热桥(冷桥)的能量损失可以达到5％。这样，漏风量损失和热桥损失相加，铁皮风管能量损失达到15％。按20000m3／h风量，冷量300kw，使用风管2000m2计算，每平方米风管每小时用电0.15kw・h，24小时用电3.6kw・h，年用电量为1296kw・h。按损失15％计算，则每年白白浪费电量：1296kw・h×15％=194.4kwh。年用铁皮风管7000万平方米，则年损失电量136.08亿kw・h，损失的确惊人。并且铁皮风管在风力作用下管壁振动，产生共鸣声，增加噪声，需增设消声器，增加了风管的使用成本。
经暖通专家测算，机制复合风管与铁皮风管比较，年可节电31kw・h／m2。按每年新增铁皮风管7000万平方米计算，若全部以玻镁风管替换则节省电量可达21.7亿kw・h／年。
2010年，机制复合玻镁风管的龙头企业浙江天仁风管有限公司承担了发改委重点节能项目之一的年产800万平方米机制复合玻镁风管项目。这个项目的落实，将对我国菱镁通风管道产品的发展起到积极的推动作用。
3．机制复合风管与铁皮风管的使用效益比较
(1)强度高，重量轻。机制复合风管高强度，其抗折强度可大于1.8MPa，能承受2500Pa的风压。由于改性，大大提高了抗水性，湿强度高达90％以上。而且自重仅7kg／m2左右，比铁皮风管轻50％(铁皮风管自重13.88kg／m2，含铁皮、角铁、连接件和保温层等)可以有效的降低建筑物载荷。
(2)性价比高。机制复合风管综合造价(包括安装)100～120元／m2，镀锌铁皮风管的综合造价(包括安装)120～160元／m2，节约造价20～40元／m2，即使按替换年新增7000万平方米铁皮风的一半用量(3500万平方米)计算，也可节约工程造价70～140亿元／年。
(3)使用年限长。机制复合风管采用无机材料制作，耐水汽腐蚀，使用寿命大于20年：铁皮风管在潮湿的环境下只有7年，一般环境下15年，平均寿命12年。铁皮风管的折旧值为10元／年(120元／m2÷12年)，玻镁风管的折旧值为5元／年(100元／m2÷20年)。按新增风管7000万m2计算，年可节约工程造价7000万m2×5元／年=3.5亿元。
(4)环保效益好。生产每平方米机制复合风管可消化粉煤灰填充料1.5～2kg，如果按年生产1亿平方米计算，年可消化粉煤灰达15万吨。
4．机制复合风管节约钢材效益明显
每平方米铁皮风管制作、安装，需耗用铁皮1.1m2(制作过程有0.1m2的损耗)，角铁2m，螺栓、螺母10套。折合重量为：铁皮1.1m2×7.8kg／m2=8.58kg，角铁2m×2.4kg／m=4.8kg，螺栓、螺母10套×0.05kg／套=0.5kg，每平方米铁皮风管共耗用钢材13.88kg，是钢材耗用大户。
镀锌铁皮风管在潮湿环境下易生锈，使用寿命只有7年，按制作每平方米风管耗钢材13.88kg，使用7年计算，每平方米风管每年耗用13.88kg÷7=1.98kg钢材。我国每年使用7000万平方米铁皮风管，等于每年因生锈腐蚀损失近14万吨钢材。
三．机制复合风管的应用实例
机制复合风管除用于普通宾馆、饭店、会议中心等场所外，在北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、南海潜艇基地、北京航天员综合测试训练楼(杨利伟楼)、秦山核电站二期工程等重点项目的应用，充分体现了其优异的材料性能和可靠的质量信誉。
四、玻镁风管生产存在的主要问题
1．企业生产水平差距较大。玻镁风管生产企业主要集中于浙江嵊州、山东德州两地，其它地区如成都等地也有生产。德州被称为的玻璃钢之乡，而且也是我国空调生产企业比较集中的地方。因此从事玻镁风管生产的企业大大小小有50家左右，但具备生产机制复合生产能力且规模较大的企业仅有4家。小企业以手工生产居多。德州地区玻镁风管年产值(含手工生产)约2亿元，产能600万平方米左右。嵊州地区情况与德州类似，具规模的企业2～3家，手工企业30家左右。
2．产品质量差距大。不良的竞争环境使部分企业购进原材料(特别是轻烧氧化镁和玻纤布)时只看价格不看质量，生产的完全是垃圾产品，所谓恶性竞争实际上拼的就是价格，牺牲的是质量。这样的产品进入流通领域形成质量和价格间的恶性循环。例如，现在相同规格的玻镁风管市场售价差距很大，在20～70元／m2之间，但20几元的价格连合格的原材料成本都不够，其质量可想而知。
3．不懂得如何科学生产。客观的说，很多企业还是希望生产出合格产品的，但却不懂得如何科学生产，搞不清原材料配比条件和关系，有的甚至连基本的原料检验化验室都没有建立，更没有产品研发人才。
第四章 菱镁工艺品情况调研
可以制造工艺品的原材料有很多种，例如金属、木材、石材、水泥、石膏、树脂、塑料等。这些原料各有各的优点，但也各有各的局限性。如石材不易加工为复杂的工艺品；水泥比重大、韧性差；石膏产品的强度差；树脂和塑料的易燃性和燃烧后有毒气产生等，这些局限性束缚了一些工艺品的加工、制造和使用。随着绿色环保概念的不断提高和安全防火要求的加强，菱镁材料越来越显示出了它的优越性：1、不含甲醛；2、不含石棉；3、不含任何有机挥发物；4、不含放射性矿物质元素；5、不含汞、砷、铝、镉等重金属。6、遇高温不燃、也不会释放任何有毒气体；7、镁水泥加工性能好，容易加工成各种形状的产品；8、室温制造，不需要热源；9、其制造、使用、废弃均无环境污染。因此，菱镁工艺品节能环保、无毒、不燃、轻质、高强度的特点，决定了它在工艺品方面的应用具有很好的发展前景。目前，我国菱镁工艺品多数销往国外。
一，菱镁工艺品的种类
1．建筑装饰装修产品类：墙壁内外装修壁材，铺地材，艺术浮雕等；
2．园林、环境产品：包括花盆、景观品、旅游景点、公园、市政工程、公共场等所需要的各种产品；
3．摆件工艺品：雕塑品(人物、动物造型)，主要用于室内。
二、菱镁工艺品生产情况
1．典型企业调查
我们重点调研考察了广东、福建、浙江、江苏四省部分企业。其中广东3家(惠州市普兰特工艺品有限公司、东莞前盛工艺品有限公司、汉艺实业<深圳>有限公司)，福建2家(厦门雅园工艺品有限公司、漳州新大实业有限公司)，浙江2家(香港艺雅东阳工艺品厂、义乌市创盛装饰材料有限公司)；江苏4家(江苏启东赛特克新型建材有限公司、苏州新元素园艺制品有限公司、宜兴市丁蜀镇美尼花盆厂、南京九鼎金箔工艺制品有限公司)，云南1家(云南玉溪洲际龙源生态新材料工程有限公司)，这11家中有10家产品全部出口。菱镁工艺品生产多集中于我国沿海省市，本课题以上述四省为主要调研对象。
2．年需要轻烧氧化镁量
我们的调查采用传真，邮箱联系的方式与考察相结合，原料使用量采取企业自报和原料生产厂提供相结合的统计方式。
统计数据显示，上述四省所调查的主要生产企业，年需轻烧氧化镁3～5万吨。
3．主要原材料和填充料
主要原材料和填充料的使用比例及产品产量见表3-2。
从以上配方得知，每吨产品需轻烧镁粉0.44吨，氯化镁0.2吨。年用量3～5万吨氧化镁时，每吨轻烧镁氧化镁约生产产品2.27吨，则可推算出工艺品产量约7～11万吨／年，其中90％用于出口。
三、菱镁工艺品出口和创汇情况的调查
1．出口产值估算
工艺产品造型不同，大小不同，制造工序复杂程度不同，如把产品换算成重量计算，每公斤产品约在1.2～4美元之间。取其中平均数2.6美元／公斤，产品出口量在7～11万吨时，产值在1.82亿美元～2.86亿美元之间。
2．产品附加值计算
(1)以原料氧化镁计算，以每吨轻烧氧化镁到厂价800元币计(含出产价和运费)，可生产2.27吨产品，每吨产品出口价1200～4000美元。则每吨轻烧氧化镁生产的产品产值为17706元～59020元币(按汇率6.5：1，以下相同)，出口价格是氧化镁原料价格的22～73倍。
(2)按综合原料价计算。按生产配方计算的综合原料计算，每吨综合原料价格在750～850元币，每吨产品出口在1200～4000美元之间。换算成币为7800～26000元币，则出口价格是综合原料价格的9.75～34.66倍。
3．出口量不断增加的原因分析
近十年来菱镁各类工艺品出口量迅速增加，其原因是菱镁工艺产品在国外主要用于私人住宅、公共场所、公园、旅游景点，取代了不饱和聚酯树脂生产的产品。由于不饱和聚酯树脂产品及玻璃钢产品(F.R.P)使用后的废弃物既不能埋掉，也不能燃烧(产生有毒气体)，所以从环保角度讲无法处理，因而国外普遍转而选用无机材料制造的各类工艺品。
四、工艺品生产装备、技术和现状
工艺品的特点是品种和造型各异，这一特点决定了它属于劳动密集型生产。一般由客户提供产品或图纸，生产企业打样确认后确定每一种产量，基本的工序如下：
样品→制造模具→用模具生产→脱模养护→表面处理
工艺品的技术含量和技术水平主要体现在工艺要求、科学配方、工序合理、正确养护等几个方面。用菱镁材料制造工艺品要比用不饱和聚酯树脂、水泥、石膏制造工艺品在配方、工序上技术要求高。从调查的情况看，技术水平好的企业是少数，如漳州新大公司，配方、配料、用料都是电脑控制的，生产环境也可进行温度调节，因而产量不断扩大和提升，生产车间面积约2万平米，年出口货柜(40尺)在1000个以上。
五、目前存在的主要问题
菱镁工艺品存在的问题，与其它制品有着共同点，主要是行业管理手段和力度不够。菱镁行业始终存在着二种状况，一种是企业能规范生产，按照“七五”科技攻关对镁水泥材料提出的“配料规则”进行科学配料，科学管理，合理养护的生产方式，生产的产品质量好，用户满意。另一种是有不少企业仍然在不规范生产，没有受到任何部门的约束和限制，经常造成产品质量问题，对整个行业的形象造成了极大损害。比如福建省，除漳州新大、厦门雅园等三四家规模较大、管理规范的企业外，根据了解，生产菱镁工艺品的厂家在福建省至少有100家以上，这些企业规模虽小，但数目庞大。这种状况至少带来两大危害：一是散而乱的产业状态给生产规范的企业带来很大的价格竞争压力；二是产品质量差距很大，给菱镁工艺品带来恶劣影响。有些经销商直接买“水” (即氯化镁溶液)和“料” (即不合格的轻烧氧化镁)。不少小企业不懂配方，不管工艺，直接将“水”和“料”按1比1比例配料生产，质量毫无保证。这两种生产方式在市场经济下长期共存，是菱镁行业一大特点。这种不规矩的生产方式不仅福建省存在，其它四省和国内都存在着。这些企业不会加入协会，对外又封锁保密、暗地里生产，无法知道其产量、产能。
六、菱镁工艺品发展的方向
1．加强标准化管理
菱镁工艺品虽然因品种和造型繁多，无法制定具体产品的标准，但是可以从制定“工艺品生产技术规范”等行业标准入手，指导工艺品企业的技术、管理和生产，降低盲目生产的程度，引导企业走向规范化，这也是不少企业希望做到的。
2．提高生产技术和工艺水平
在工艺品生产的三类产品中，出口多的是园艺、环境产品。因产品形态各异，所以主要靠人工完成，靠机械化生产还不现实，企业应提高科学配料的知识和科学管理水平。
建筑装饰艺术壁材是近几年发展起来的，由于现在建筑物内常见的有机装饰材料发生火情时会助燃并释放有毒气体，因此国内外对无机装饰材料的重视程度越来越高。如某工艺制品公司生产的薄形(3mm)装饰浮雕板材，不仅国内欢迎，也引起了马来西亚、印度、新加坡、澳大利亚等客人的青睐。由于人工生产产量较小，为满足市场需要，他们正着手准备试验“电脑雕刻一流水生产一喷墨打印处理表面”的流水生产工艺，这类产品是有发展前途的，应大力扶持和推广。
第五章 菱镁砼包装箱生产企业和产品技术的调研分析
菱镁砼包装箱又称菱镁混凝土包装箱，由于材料本身具有强度高、防火、防虫蛀、能有效利用木屑和农业废弃物等优良的性能，自上世纪五十年代开始，逐渐发展为菱镁系列产品中主要的代木产品之一。当初节材代木的品牌产品，如今的产品生产、市场份额和产品技术等状况如何?调查清楚这些问题，将有利于促进菱镁砼包装箱技术和产品的发展，并为的节材代木工作做出应有的贡献。
根据调研要求，我们通过网络搜索以及电话采访等方式，对国内菱镁混凝土包装箱的生产企业、产品市场份额和产品技术现状做了初步调查。调查结果表明，当前国内菱镁混凝土包装箱生产企业及其技术状况喜忧兼具。
一、菱镁砼包装箱生产企业的现状
我们以(Google(http：／／www．google.cn／)和Baidu(http：／／www.baidu.com／)这两个搜索引擎为搜索平台，以及近两年菱镁行业协会年会的通讯录为信息源，并通过电话访问的方式调查了国内菱镁包装箱生产企业的现状。从收集的资料来看，菱镁砼包装箱产品虽然曾经是菱镁产品中的主要产品，但在菱镁行业产业蓬勃发展的今天，目前菱镁砼包装箱产品在包装市场上数量很少，并没有在节材代木的工作中做出应有的贡献。我们认为菱镁砼包装箱产品的生产现状和该产品技术现状相关。
二、菱镁混凝土包装箱技术现状
一个产品的相关研究论文、技术报告、及其法律状态和产品标准反映了产品的技术状况，并在一定程度上决定了产品的商品化。菱镁混凝土包装箱曾经作为主要的节材代木产品之一，至今已形成了标准GB 13039―1991《包装术语 菱镁砼容器》、GB／T 13041―2005《包装容器 菱镁砼箱》。菱镁砼混凝土包装箱标准的形成，体现了该产品在包装工业中的重要性，并反映出对该产品质量的严格要求。与菱镁砼包装箱相关的研究论文、技术报告等技术资料相比较，是与产品实现紧密相关的技术资料。
1．菱镁砼包装箱分析
通过检索可以看出，在数量上自1986年至今的25年时间中，公开的菱镁砼包装箱仅为9件，平均每2.8年才公开1件，其中实用新型为7件，发明为2件；这些的申请时间集中在19864年到1993年这7年间，平均每年申请1件并予以公告或授予权；1994年之后仅有2件相关。这说明对菱镁砼包装箱技术的研究主要集中在1986年到1993年之间，这与当时重视菱镁材料在节材代木方面的应用、加大科研攻关的力度有关。事实上，这段时间也是菱镁砼包装箱技术和产品发展的鼎盛时期。截止1993年，国内的代木菱镁制品企业达到300多家，为节约木材400万m3。1993之后到2000年仅有1件申请，但这段时间数量少并不意味着菱镁混凝土包装箱技术已经成熟。因为分析权维持状况可以得出结论：一方面这些并没有触及菱镁砼包装箱制造的核心技术，得不到长时间的权保护；另一方面也反映出这些技术的应用前景并不乐观，这和本身的技术水平有关。
2010年，一种新型菱镁砼包装箱制造方法申请了发明，该的技术资料日前已公开。
2．菱镁砼包装箱的技术现状
在前述的产品标准和中，菱镁砼包装箱都是由1个底座、4块侧板和1个顶盖组成，且其底座、侧板和顶盖均为板式结构，板式结构的包装箱组件在使用过程中存在诸多问题：一方面，在货物的装运过程中，包装箱的侧面框木受力弯曲变形，侧面和端面的框架有较大的拉压变形。变形的侧面和端面框架将压迫板面，易造成板面碎裂，损坏包装箱，导致装卸货物的难度增加，影响货物的装卸效率，甚至会在吊装过程中造成货物摔坏。另一方面，板式结构的包装箱部件体积大而笨重，重复利用成本高甚至无法重复利用，而且对该组件的无害化处理也较为困难。
板式菱镁砼包装箱的各组件主要由手工浇注的方式生产。生产过程中，操作人员将调配好的镁水泥浆体浇注在模具内，浆体硬化之后，经脱模、养护，即投入使用。菱镁包装箱构件在成型过程中，一方面镁水泥浆体未经振动、压实，致使材料内部气孔较多，降低了材料的力学性能；另一方面手工浇注工艺在客观上也容易导致包装箱板面的厚度不均，致使板面受力性能不同。这也是造成传统菱镁包装箱在装运过程中容易碎裂的原因。此外，用浇注成型的方法生产菱镁砼包装箱没有充分发挥菱镁材料的力学性能，致使材料浪费严重；而手工生产的方法导致产品无法进行大规模批量生产、生产效率低和生产成本高的缺点。
传统菱镁混凝土具有不抗水、易吸潮返卤的特点。未经过改性的菱镁砼包装箱在储运货物的过程中如遇雨淋或潮湿的环境，包装箱内外表面与雨水或潮湿空气接触的部分因溶解或吸潮而产生含有氯化镁的溶液。该溶液对被包装物品的钢铁部件有严重的腐蚀作用，会导致产品锈蚀、甚至导致被包装物无法使用。
由于菱镁砼包装箱在使用过程中逐渐暴露出质量缺陷，使该类产品受到一些部门或行业的质疑。如轴承产品的包装标准JB／T 4036―2004《滚动轴承 运输用托盘和大木箱》在修订过程中，将菱镁砼从托盘材料中取消了；在1999年介绍“代木包装”的现状及发展趋势的资料中，主流代木包装材料中也没有出现菱镁材料。
三、菱镁砼包装箱产品技术、工艺、装备的创新
2010年，科学院青海盐湖研究所、南京航空航天大学和漳州翊辰菱镁制品有限公司在总结传统菱镁砼包装箱的现有缺陷的基础上，联合开发出新型的框架结构菱镁混凝土包装箱。目前该技术代表了菱镁砼包装箱的新发展方向。
技术方面，该产品改变了传统包装箱的板式结构，将包装箱设计成框架结构；工艺方面，框架结构的包装箱构件有利于用机械化大规模生产，该产品采用“制作板材一切割杆件一拼装成型”的机械化工艺进行生产；装备方面，由于包装箱的构件均切割而成，因此新产品可以省略传统包装箱生产过程中的构件模具，新增的机械设备为板材生产设备和板材切割设备，这两类设备均是工业生产中的常用设备。
对菱镁砼包装箱进行结构和生产工艺改进后，该产品具有以下优势：(1)在装运过程中，框架结构的包装箱充分发挥了菱镁材料的力学性能，且受力分布更为合理，保证了箱体的稳定性，避免装运过程中箱体碎裂；(2)将传统的板式拼装件设计为杆件，有利于进行机械化生产；相同规格包装箱的杆件拼装件比板式拼装件质量轻、体积小，占用空间少，便于装运和回收利用；(3)采用机械化生产工艺后，箱体材质更为均匀、生产过程中节省原料，并降低生产成本和提高生产效率。
四、菱镁砼包装箱存在的问题及解决问题的建议
菱镁砼包装箱是一种颇具潜力的节材代木产品，但该产品由当初的主要代木产品险些成为丧失市场的产品。这主要是由于其使用过程中暴露的技术缺陷没有得到及时纠正，产品质量不能获取用户的信任，终陷入了被动局面。用户对菱镁砼包装箱产品质量信心不足、一些部门对菱镁砼包装箱产品存在误解和偏见，这是目前阻碍该产品发展的主要原因。
产品质量是企业的生命，技术则为产品质量提供保障。要使菱镁砼包装箱重新获得用户的认可、恢复曾经拥有的市场地位、发挥出其潜在的节材代木作用，我们认为应做好以下工作：
1．技术革新。一方面，生产企业不能墨守成规，要对原有产品进行技术革新，及时改进技术缺陷，消除产品的质量隐患。同时积极开发适合包装市场的新产品，寻找新市场；另一方面，建议菱镁协会定期征集并梳理一些企业无力自行解决但又具有行业普遍性的技术难
题，以行业协会的名义争取有关部门的研究经费支
持和(或)组织有关单位研究解决。
2．加强宣传。一方面，生产企业通过网络宣传、参加相关产品的交易(交流)会或者论坛，以各种可能的途径宣传产品的优势，扩大产品的知名度；另一方面，建议菱镁协会配合有关部门选取能代表在行业中有引领示范作用的产品加以推广应用，消除用户对原有产品的误解和偏见。
3．加强管理。一方面，生产企业内部加强管理，建立企业内部的质量检测制度和标准，严格执行从原材料到产品的质量标准，确保出厂产品的质量合格；另一方面，建议有关部门加强行业管理，建立统一、开放、竞争、有序的菱镁砼包装箱市场体系，建立并实行产品准入制度，同时加强产品质量的监督。
第六章 菱镁制品存在的主要问题
通过以上调研和分析，我们认为我国菱镁制品行业存在的问题主要集中在两个方面：一是缺少行业管理和行业自律。某种产品市场好的时候就一哄而上，以次充好、粗制滥造，打价格战，扰乱市场，造成市场的恶性竞争，不仅使不少正规企业为了生存不得不加入到价格战中进而产生亏损，甚至濒临倒闭，也严重破坏了产品的声誉，使得政府管理部门和用户对一些菱镁产品失去信心。二是不少企业没有认识到科学生产对产品质量的重要性，或不懂得完整的菱镁生产技术，没有建立和完善质量控制体系。其中包括不对原材料进行检验，甚至有意购买不合格原材料；生产工艺设计不合理；在环境温度、湿度等外界条件变化的情况下不能正确地对原材料“配方”进行调整；改性剂使用不当或盲目地认为改性剂可以解决一切问题，错误地认为改性剂是万能的；对菱镁材料材性及适宜用途缺乏正确的认识等。
(待续)
