亓國紅

摘要:市場是標準化工作的基礎,我國非織造布機械產業的快速發展需要技術標準的支撐。本文分析了國內外非織造布機械標準的現狀,討論了我國非織造布機械市場對標準的需求,給出了我國非織造布機械標準體系的層次和架構,對我國非織造布機械標準體系的相關問題進行了說明,指出了今后我國非織造布機械標準化工作的重點。
關鍵詞:標準體系;紡織機械;非織造布機械;標準化
中圖分類號:TS173 文獻標志碼:A
A Study on Developing the National Standards System for Nonwoven Machinery
Abstract: Market is the basis for laying down standards. The rapid development of nonwoven machinery industry in China requires the support of technical standards. This article analyzed the present situation of nonwoven machinery-related standards at home and abroad, discussed the demand for such standards system on Chinese market, summarized the levels and framework of the national standards system for nonwoven machinery, answered some questions on such a system and pointed out the key tasks to be done in establishing the national standards system for nonwoven machinery.
Key words: standards system; textile machinery; nonwoven machinery; standardization
近10年以來,我國產業用紡織品產業得到了快速發展,其應用領域已涵蓋了過濾與分離、醫療與衛生、安全與防護、土工合成材料、高性能紡織復合材料、交通運輸、農業、建筑等多個行業,并帶動了上下游相關產業的發展。隨著我國綜合國力的增強,工業化程度將得到進一步提升,產業用紡織品的需求量也將越來越大。可以說,一個國家產業用紡織品生產技術的發達程度已成為該國紡織工業技術進步的重要標志。作為產業用紡織品重要的組成部分,非織造布產品的開發和應用頗受重視,我國在《紡織工業“十二五”科技進步綱要》中也提出,要重點發展非織造布土工材料、過濾材料、農用紡織品、醫療衛生用紡織品、防護材料。因此,非織造布技術裝備迎來了難得的快速發展機遇。
非織造布產業的快速發展得益于原材料的多樣化和差別化,得益于纖網固結工藝的短流程和高速度,得益于不斷創新的后整理技術,更離不開非織造布機械裝備性能和品質的提升。目前,我國已形成以湖北仙桃、浙江紹興、江蘇常熟、湖北漢川和浙江桐鄉為主的五大非織造布生產基地,紡粘、熔噴非織造布生產線有1 000多條,80%以上為國產設備。針刺法非織造布生產線則更多,僅江蘇常熟市任陽鎮針刺機年生產能力足夠裝備300多條針刺生產線。國產非織造布設備在高速發展的同時,也存在良莠不齊的現狀,一些技術含量低、產品質量差、能耗高的設備對非織造布行業的發展產生了不良影響。行業內部也一直在呼吁加快制定相關非織造布裝備技術標準,以規范和引導非織造布機械市場。可見,加快非織造布機械及相關領域標準的研究,搭建和利用好技術標準平臺,對促進非織造布產業的發展具有重要意義。
1 非織造布機械標準的現狀與市場需求
1.1 國內非織造布機械領域標準現狀
非織造布機械按纖維成網方式分為梳理成網法、氣流成網法、紡絲成網法(包括熔噴、紡粘及其復合法),按纖維網固結方式分為針刺法、水刺法、熱軋法、熱風粘結法、化學粘結法等幾大類。非織造布機械是一個相對“年輕”的紡織機械分支,在非織造布生產流程中,除了專有的成網和固網技術外,還大量借鑒了棉紡開清技術、化纖紡絲技術、造紙技術、印染及后整理技術,非織造布機械的發展有許多方面需要依靠標準進行規范和引導。
與非織造布產業的快速發展相比,我國非織造布機械標準方面的研究顯得不盡人意。目前,我國已發布實施的非織造布機械方面的行業標準有12項,這些標準主要涉及梳理機、交叉鋪網機、針刺機、水刺機、熱軋機、紡粘和熔噴復合法非織造布生產聯合機等,基本上是非織造布機械主機類標準,對非織造布機械行業的發展、促進企業產品質量升級和對外出口貿易起到了應急性的作用。非織造布機械方面的國家標準則更少,只有兩項采用ISO國際標準轉化而來的基礎標準,分別是GB/T 7111.3 — 2002《紡織機械噪聲測試規范 第 3 部分:非織造布機械》和GB/T 17780.3 — 2012《紡織機械安全要求 第 3 部分:非織造布機械》。這兩項ISO國際標準的出臺,主要是歐盟在配合其市場進行CE合格評定時,發布的紡織機械安全和噪聲系列標準的一部分,就其內容而言,遠未包括目前的非織造布機械種類,因此,盡管我國將其轉化為國家標準,但其發揮的作用及產業認知度等顯現出明顯不足。
造成我國現行非織造布機械技術領域的標準數量和整個行業的發展規模相比不甚相符的原因,一方面是由于非織造布機械借鑒了其它傳統紡織裝備技術,這些傳統紡織設備的標準暫時可以參照,如棉紡開清設備、織物圓網烘燥機和烘筒烘燥機、印染后整理設備等;另一方面,則是由于非織造布機械的發展歷史較短,標準的研制沒有及時跟上。這也從一個側面反映出加快研制非織造布機械標準的緊迫性。
從我國現有非織造布機械標準的內容看,非織造布機械的分類、概念、術語等基礎標準缺失嚴重;非織造布在線檢測裝置和非織造布后整理設備關系到行業向高端發展,而這方面的標準也基本空白。
1.2 國際非織造布機械領域標準現狀
非織造布機械在國際紡織機械領域中也同樣屬于一個相對“年輕”的分支,但由于非織造布產業的快速發展,國際非織造布機械的相關標準正逐漸引起重視。目前,與非織造布機械相關的國際標準主要有兩項,分別是ISO 9902-3:2001《Textile machinery-Noise test code-part 3:Nonwoven machinery》和ISO 11111:2005《Textile machinery-Safety requirements-part 3:Nonwoven machinery》,我國均參照采用轉化為了相應的國家標準。
按照GB/T 20000.2 — 2001《標準化工作指南 第 2 部分:采用國際標準的規則》的規定,采用國際標準的我國國家標準,與國際標準的一致性程度分為“等同”、“修改”、“非等效”等 3 種,并應優先等同采用。而我國在將上述兩項國際標準轉化為國家標準時,均是修改采用,而非等同采用。其中的原因,一方面是這兩項標準中引用的ISO、IEC標準尚未完全轉化為我國標準,但更主要的原因是這兩項標準中提及的非織造布機械種類和結構與我國市場中的非織造布機械不完全對應。以目前對非織造布機械的認知來看,這兩項國際標準還非常不完善,所以只能修改采用。此外,非織造布機械方面還有兩項處于送審階段的國際標準,分別是ISO/CD 18599《Strips for water jet solidification(水刺機用水射流板)》和ISO/CD 18600《Web roller cards-Terms and definitions(羅拉式梳理機 術語和定義)》,目前正在進行跟蹤研究。
從某種程度上來說,我國非織造布機械標準的總體水平與國際處于同步階段,非織造布機械“年輕”的特點給我國提供了一個與國際發達國家同步研究該技術領域標準的契機。
1.3 國內市場對非織造機械標準的需求
為了解決我國非織造布機械標準缺失的問題,加快非織造布機械標準的研制,促進并適應我國非織造布產業的快速發展,經中國紡織工業聯合會提出申請,國家標準化管理委員會于2013年1月批準成立了全國非織造布機械標準化分技術委員會,負責非織造布機械領域國家標準和行業標準的制修訂。目前,國內市場對非織造布機械標準的需求主要集中在以下 5 個方面。
(1)加快非織造布機械術語和概念方面標準的制定
近年來,我國非織造布產業一直保持著快速增長的勢頭,而非織造布機械術語和概念的模糊對國內外貿易和交流產生了不利影響。例如,什么是上刺式(或下刺式)針刺機?是針板在纖維網上面叫“上刺式”還是刺針向上刺叫“上刺式”?又如,紡粘法非織造布氣流牽伸裝置中,窄狹縫的概念究竟是什么?“窄狹縫式氣流牽伸裝置”、“多套氣流牽伸裝置”、“小狹縫式氣流裝置”,3 種稱謂哪個更好?甚至,“非織造布機械”和“非織造機械”哪一個概念更適合目前我國非織造產業的發展,等等。
(2)優先制定非織造布專件標準
由于計劃經濟體制下長期形成的慣性思維,我國在標準立項時習慣優先制定主機產品標準,輕視專件標準。目前,諸如針刺用針、起絨針刺機用毛刷、水刺機用水射流板、水刺頭、紡粘非織造布用噴絲板、成網機用網簾等專件,既是影響主機性能的關鍵件又是易損件、消耗件,其尺寸、規格的標準化對整個非織造布上下游產業的發展都有非常重要的意義。
(3)主機標準的分類和能耗指標應科學、合理
主機產品并非一定要按質量分級,根據用途的不同進行分級更為貼合行業實際。如針刺機的速度(針刺頻率)并非越高越好,生產薄型針刺非織造布、玻璃纖維非織造布的針刺機的速度就不能過高,高速針刺機不能淘汰或代替低速針刺機。速度高只是反映了針刺機性能的一個側面,但振動、振幅符合要求則是一個首要條件。
在能耗方面,目前相當一部分紡粘非織造布企業電能消耗達17 000 kW?h/t,能耗太大,應及時對設備提出相應要求,從標準方面加以限制,淘汰落后設備,促進技術改造。水刺機的水耗指標也應根據原料和生產品種的差異有不同的要求,促使設備制造廠從機器結構、配套件的選用、水處理設備等方面進行技術提升。上海市質檢局出臺了DB31/650 — 2012《非織造布單位產品能源消耗限額》地方標準,可以為將來非織造機械主機產品標準制定能耗指標提供借鑒和參考。
(4)制定標準應注重多專業學科的結合
現代科學技術的發展,使專業邊界越來越模糊,同一產品中,機、電、氣、光等多種技術交叉應用,只有對這些技術綜合研究,在標準中全面、綜合體現這些要求,才能制定出高質量的標準。
(5)標準應加強與相關行業的橫向結合
首先,非織造布是產業用紡織品的一部分,目前僅占產業用紡織品總量的30%。我國對非織造布產業用紡織品標準的研究要早于非織造機械標準的研究,前者目前已有近百個標準,分析研究這些標準對建設好非織布機械的標準體系具有重要意義。
2 非織造布機械標準體系的架構分析
2.1 建立非織造布機械標準體系的必要性
標準體系的規劃和建立旨在使行業標準體系清晰,使工作更有效率、目的性更強,充分發揮標準對產業發展的技術支撐作用,增強企業實質性參與標準工作的能力,避免由于標準架構不合理造成與其它相關行業的沖突。標準體系的建立必須充分考慮行業特點,首先應注重行業基礎標準的范疇,基礎標準旨在通過統一術語和評定手段,使各方提供的數據具有可比性和通用性。其次,在對產品分類時,應充分分析行業特點進行科學劃分,以更好地服務于產品技術發展和貿易需要。另外,近年來,歐美各國站在生態、環保、低碳等道德制高點,通過制定有關技術法規、標準和合格評定程序,構建技術壁壘,已引起我國相關部門的重視,對我們建立標準體系也有一定的啟示。
2.2 非織造布機械標準體系的架構
非織造布機械作為紡織機械的一個分支,其標準體系可分為 3 個層次。第一層為基礎標準,主要包括名詞術語、尺寸、安全等方面的綜合性要求,標準級別逐步向國家標準層面發展。第二層為通用標準,這些標準是為產品服務或與產品配套使用的,對產品的質量水平影響很大,以行業標準為主,部分可發展成為國家標準。第三層為產品標準,按照非織造布行業產品的現狀,初步分為 8 類,即氣流成網設備、梳理成網設備、纖網固結設備、聯合機、卷繞設備、后整理設備、成形設備等,標準級別以行業標準為主,比較符合我國非織造機械及其標準結構的現狀。標準體系框架如圖1 所示。
2.3 非織造布機械標準體系分析
(1)非織造布機械基礎標準的研制是目前的一個薄弱環節
在術語方面,“梳理機術語”已有國際標準送審稿,“紡絲成網法非織造布機械術語”行業標準已通過工信部的立項,預計2015年可以發布。在公稱尺寸方面,不管是梳理機、針刺機、水刺機、成網機,目前都沒有標準引導市場,造成幅寬系列雜亂,不利于行業規模生產。非織造布機械的安全和噪聲方面已有兩項經ISO國際標準轉化而來的國家標準,但因為其內容不太符合國內非織造布機械的實際情況,需要對ISO標準加以關注,并按照ISO標準的工作程序及時進行提案,跟蹤研究。非織造布機械的能耗測定和指標要求方面的標準目前還沒有,由于影響機器能耗的指標涉及到很多工藝因素,這類標準制定起來比較困難,但應該關注近年來世界發達國家在此方面所做的努力。如歐盟推出了紡織機械藍色能效標簽,通過對機器能耗進行分級,指導紡織機械制造商明確設備對紡織品生產過程能效的影響;德國機械制造業聯合會紡織機械協會也在致力于能效標準的制定,用來界定不同機型可比較的能效信息。
(2)非織造布機械通用標準的研制需要加強
經過近20年來的發展,我國在非織造布機械專件方面取得了技術性突破,諸如針刺用針、水刺機用鎳網、起絨針刺機毛刷、紡絲成網法非織造布噴絲板等專件質量穩定,在國內外市場上均占有一席之地,制定這些通用件標準的時機比較成熟,企業也有一定的積極性。非織造布在線監測裝置,尤其是紡粘法非織造布的表面疵點在線檢測和品質(均勻性)在線檢測裝置,幾乎已成為紡粘非織造布生產線的標配,但是,這些檢測裝置的高端技術還掌握在發達國家手里,需要行業內相關企業加大研發力度,目前,這類裝置標準研制尚不具備條件。
(3)非織造布機械產品標準的研制需要科學規劃
近年來,非織造布機械生產企業參與產品標準制定的積極性非常高,這一方面是由于新技術、新材料、新工藝的快速發展推動了非織造機械的技術進步,需要在產品標準中體現;另一方面,則是近年來國家實施標準化戰略,企業參與標準制定不僅可以得到政府部門的資助,還可以在申報項目、技術中心評定等方面受益。在此情況下,產品標準立項時,應充分考慮行業特點,科學分類、分步實施,而不能一哄而上,甚至被個別企業所壟斷,從而喪失標準的本質作用。
非織造布機械產品有兩個特點,一是多以聯合機的形式出現,并且聯合機中的組成單元無法單獨使用,這就相應地造成了非織造布機械產品標準中聯合機多、單元機少的特點,如紡粘法非織造布生產聯合機、熔噴法非織造布生產聯合機、SMS非織造布生產聯合機、熱風粘合非織造布生產聯合機、化學粘合非織造布生產聯合機、超聲粘合非織造布生產聯合機、噴膠棉生產聯合機等。二是非織造布機械產品生產線中,大量的機器和棉紡開清設備、印染軋染設備、烘燥設備、定形設備、整理設備類似但又不完全相同,需要深入進行市場調研。此外,還有一些加工非織造布的設備,如土工布覆膜機、非織造口罩機、非織造布紙巾(濕巾)機等,隸屬于非織造布機械還是其他行業,目前尚無定論。這都需要進一步進行市場分析和調研,盡量避免與其他行業標準體系交叉。
3 非織造布機械標準化工作的重點發展方向
鑒于我國非織造布機械標準的現狀,今后應在以下幾方面加強該領域的標準化工作。
3.1 充實、完善非織造布機械標準體系
隨著國內外市場一體化進程的加快和我國綜合實力的增強,國內外非織造布機械的貿易將進一步擴大,國外公司在我國投資建廠以及我國在國外投資建廠都已屢見不鮮,充實、完善我國現有的非織造布機械標準和技術標準體系,并使之與國際技術法規及技術標準接軌,作為支撐行業發展的技術基礎,是當前標準化工作的一項重要的任務。
3.2 加強非織造布機械專件標準的制定
隨著我國市場經濟的不斷深入,工業領域的社會化、國際化配套將日益增多,專業化的生產保證了專件的質量,但也會造成了相關功能部件品種、規格的繁多和水平的差異。這不僅不利于用戶選購,也會對非織造布機械的發展和產業化進程形成制約。通過非織造布機械標準體系的建立,盡快建立、健全符合國情的非織造布機械專件標準,對規范和指導非織造布機械專件生產和發展具有重要意義。
3.3 重視非織造布復合工藝裝備技術標準的研制
在非織造布生產工藝中,濕法成網與梳理成網結合、紡粘成網與針刺固結、紡粘成網與水刺固結等復合技術近年來發展很快,拓展了非織造布的應用領域,但由于這些產品產業化程度還有待進一步提高,沒能制定相應的技術標準作為支撐。進一步通過調查、研究和驗證,盡快制定出相關標準規范也是當前的一項重要標準化任務。
3.4 注重非織造布機械能耗標準的制定與實施
非織造布機械快速發展帶來的能耗問題不容忽視,應通過標準的研制,以標準手段促進非織造布機械向綠色制造的方向發展,在產品設計、制造以及為用戶服務中體現科學的、可持續的、以人為本的發展戰略,提高能源利用率,加強節能減排,走綠色制造之路。這不僅是應對未來貿易壁壘的需要,也是我國非織造布機械行業不斷科學發展的必由之路。
4 結語
我國加入WTO后,國家提出了“標準、專利、人才”三大科技興國戰略,技術標準作為“新經濟”時代發展的必然產物,是技術成果的權力化和規范化,是國家實力的重要體現,也是WTO規則允許范圍內一種新興的非關稅壁壘措施。“三流企業賣苦力;二流企業賣產品;一流企業賣專利;超一流企業賣標準”,這早已成為產業界的共識。標準的基礎是市場,近年來,我國非織造布產業一直保持快速增長的良好態勢,企業參與標準研制的積極性很高,標準的制定已不僅僅是利益問題,而是促進行業技術發展的一個手段,是推動行業技術進步、提升行業發展的支點。通過對我國非織造布機械標準體系的研究,充實、完善非織造布機械標準體系,建立、健全非織造布機械的標準規范,搭建非織造布機械領域的標準平臺,對加強非織造布產業上下游之間標準規范的銜接、促進非織造布機械產品質量的提升具有重要意義。
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