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可替代陶瓷的绿色新材料在青海诞生应用前景广

  中国网讯(记者韩琳) 人们每天都会接触、使用陶瓷制品,但有多少人想过,陶瓷破碎废弃后去了哪儿?实际上,包括废弃陶瓷在内的建筑垃圾难以处理,目前仍以填埋为主,让人头痛。

  据中国建筑卫生陶瓷协会统计核算,中国是世界上最大的建筑陶瓷生产国、消费国和出口国,每年要开采高达3亿吨陶土矿;2020年全国陶瓷砖总产量为84.74亿平方米,超过全球瓷砖产量的一半;2021年全国规模以上卫生陶瓷产量为2.23亿件。

  陶瓷产业产生的能耗和碳排放日趋严重,仅我国建筑卫生陶瓷行业的碳排放量,据估算每年约为1.4-2.0亿吨,占全国总排放量的1.5-2.0%。因此,建材是国家发改委明确的6个“两高”(高污染、高耗能)行业之一,在我国实施“双碳”战略的背景下面临着节能减排的巨大压力。

  怎样解决节能减排和废弃物处理这两大难题?寻找一种能耗低、排放少同时还能回收利用的替代材料是一种釜底抽薪的解决办法。近日,记者在青海省西宁市就看到了这种新材料,那就是青海西旺实业(集团)有限公司(简称西旺)研发的非金属新型复合材料——“昆仑晶石”。

  场景一:青海省西宁市,西旺集团的产品展示大厅里摆放着一个个浴缸、坐便器、洗脸盆洁白晶莹,敲一下发出清脆的声音,与常见的陶瓷洁具似乎毫无分别。但工作人员说,它们并不是瓷器,而是用昆仑晶石制造的。

  场景二:一排排衣橱、一个个桌椅整齐摆放在大厅里,木质纹理看上去非常自然。但这也不是木头家具,而是用昆仑晶石制造的家具。

  场景三:西旺集团厂区中有多栋建筑,其内部装修装饰采用的材料都是用昆仑晶石材料制成的,包括吊顶、地板、内墙装饰板,以及卫浴洁具、桌椅橱柜等家具,不仅好看好用,而且安全耐用。

  场景四:西旺集团的厂区中有座小房子,平整光滑的外墙让人感到赏心悦目。据介绍,这座小房子其实是一个集装箱,外墙贴了用昆仑晶石制造的保温一体板,不仅造型独特、美观大方,立体感强,而且防水防晒性能好,在经过了数年的风吹日晒之后仍然色彩绚丽,光洁如新。

  左上:在西旺展示厅参观的记者们难以相信眼前的“木质”家具却是用昆仑晶石制造的,不由得一个个用手去摸摸。右上:西旺展示厅里陈列的昆仑晶石洁具。左下:用集装箱做的小屋子,外墙贴上了昆仑晶石保温一体板。右下:龙光灿在最新的超级节水智能坐便器前演示排水情况。(韩琳 摄)

  陶瓷行业资深工程师、设计师龙光灿在展示大厅给我们演示了一款一级节水能效高档智能座便器。眼前的这款以昆仑晶石材质制成的座便器洁白漂亮,外表看上去跟普通坐便器并没有太大的差别。龙光灿把一些塑料小球和一块抹布扔进座便器,一摁开关,一阵不大的水流声过后,这些东西都被顺利地冲了下去,而监测仪器显示,一次排水的用水量只有2.5升,大大小于一级水效马桶耗水量每次冲水3.8升的标准。

  龙光灿说,这款智能坐便器今年才研发成功。它非常轻便,吸水率低,还带有抑菌涂层,当然最重要的是超级节水。之所以能做到如此程度,关键之处在于采用了昆仑晶石作为材料,采用钢模成型,具有良好先进的工艺标准性,实现陶瓷材料难以实现的设计效果。

  这款智能座便器上市推广后应该能成为一个“工程爆款”,西旺集团董事长池立群对这此很有信心。他给记者算了一笔账:较之普通的陶瓷卫浴,这款座便器单次使用可节约1L水,按全国3.5亿个家庭计,按每家每天使用10次计,全国一天可节水约350万吨,一年可节水12.8亿吨,相当于90个杭州西湖的储水量。

  池立群说,在卫浴、保温系统两大产品系列基础上,可塑性强的昆仑晶石表层可覆保护涂料、耐磨层、高清仿石、仿木纹等饰面材质,广泛地应用于装配式内装地板、背景墙、吊顶、家具等精装区域。

  池立群透露,今年,西旺为全国近2万套保障房在建项目提供了高端、进阶、基础档的绿色材料和全装修服务。西旺还设计出一种“卫浴+保温+全装修”套餐服务,用西旺自研的建材和洁具,提供价格上具有强大竞争力的成套装修服务,目前正在全国寻找有实力的安装施工企业及房地产企业作为伙伴。

  昆仑晶石到底是什么东西?据池立群介绍,昆仑晶石是一种以碳酸钙或硅灰石为主要原材料的高分子非金属复合材料,其主要成分是钙。碳酸钙、硅灰石来自于常见的石灰矿、硅灰矿。池立群将这种新材料命名为“昆仑晶石”。

  经过多年攻关,西旺不仅研制出这种复合材料,而且成功地将昆仑晶石应用于卫浴产品的生产,2007年在青海西宁建成世界上第一条全自动现代化卫浴生产线。生产一件洁具,无需像传统的陶瓷生产工艺那样以1500摄氏度上下的高温烧制,只需经180℃中温模温机挤压一体成形,再以环保纳米表面处理技术替代陶瓷釉面工艺,即可形成定制的卫浴洁具产品,时间快,无废品产生,可谓彻底颠覆了传统卫浴高能耗、高排放、高污染的行业现状。

  据介绍,其生产工艺“复合材料生产人工卫浴产品”技术已被国家知识产权局授予国家发明专利,并已向欧盟、美国、日本、韩国等10多个国家和地区申报国际发明专利。

  “昆仑晶石生产的坐便器、浴缸等卫浴产品,最短3分钟,最久8分钟;而且重量比陶瓷轻近一半,硬度与陶瓷高基本一致。”池立群指着刚下流水线的浴缸骄傲地说。

  在西旺的洁具生产车间,记者看到一个个浴缸从机器上自动“出炉”,由升降机放置到工作台上,边上等着的工人立即抬走。在另一个车间,记者看见封闭的车间里,一个机械手臂对一个洁具进行喷釉,速度非常快。

  池立群说,西旺曾携手国际权威评测机构——SGS,历时近半年时间来跟踪调研,比较昆仑晶石卫浴产品与传统陶瓷卫浴产品生产过程中的温室气体排放。通过对各工艺阶段进行实地考察,做碳排放数据收集与分析,得出结论:昆仑晶石卫浴产品的生产能耗远远小于同类型同行业陶瓷卫浴产品,在生产过程中所产生的碳排放量最低只有传统陶瓷产品的1/8。

  池立群又给记者算了一笔排放的账:据统计,2021年全国生产座便器9800多万件,若加上台盆、小便器、蹲便器等,年生产将突破2.5亿件,若采用西旺的昆仑晶石生产工艺,光这一项专利技术就将减少碳排放上亿吨。按照我国当前100元/吨的碳排放交易价格,1亿吨约合人民币100亿元,若按照当前欧盟75欧元/吨的碳排放交易价格,1亿吨约合人民币则为600亿元。

  除此以外,根据昆仑晶石的材料特性,用它制成的产品100%可回收并重复利用。池立群透露,西旺正在研究产品回收的绿色双循环商业模式——由这些材料制成的全屋定制产品,在消费使用一定年限后,全部实现有偿回收,重复利用,从而真正实现绿色循环经济。

  西旺的董事长池立群是一位地道的浙江宁波人,1996年12月第一次来到大西北投资建厂,先后经营过矿山开采、酒店等多种产业。他的企业西旺集团曾连续8年被评为青海省经济运行先进企业,同时多年获得青海省纳税先进企业、青海省优秀民营企业、青海省50强企业等荣誉。

  池立群董事长指着橱窗中的各种牌匾,给记者们介绍企业获得的多种荣誉。(韩琳 摄)

  多年的摸爬滚打,让他收获了成功、财富,也促使他进行了更深入的思考。他觉得,我国多种矿产资源,尤其是金属矿产比较贫乏。青海省虽然矿产资源相对丰富,但是生态比较脆弱、交通不便,其丰富的非金属矿产没有得到很好的开发利用。

  如何才能找出一条适合青海的真正可持续发展之路呢?从2002年开始,池立群就带领企业员工投入到非金属矿综合利用技术的研发中,与上海交通大学等多家知名学府和科研单位深度合作,共同组建起专门的科研团队,针对青海当地特有的硅灰石、碳酸钙等非金属矿进行新型复合材料代替陶瓷粘土、金属和塑料等传统材料的应用研究,累计投入研发资金近10亿元。

  池立群说,搞研发要花钱,他们基本上都是自筹资金,最困难的时候,他卖掉了很多个人资产来搞研发。

  皇天不负有心人,经过无数次“研发-失败-总结-再研发”的循环,池立群和他的西旺集团最终成功地将昆仑山脉的硅钙矿变成一种健康安全、可回收利用的新型绿色材料,池立群将其命名为“昆仑晶石”。

  在开发出一系列产品之后,池立群现在就把推广新材料、开发新产品作为最大的事情来做,目前已与乌鲁木齐房地产集团达成合作意向,携绿色建材进军房地产装修装饰行业。他也希望在全国寻找有实力的合作伙伴,大干快上,把自己手上这个好的技术和产品推广到全国去,为我国的“双碳”战略和生态文明建设做出更大贡献。

  “昆仑晶石的应用前景非常广阔,我非常有信心。”池立群自豪地说,现在的努力方向就在于大规模推广应用。

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