吸水砖

仁创砂产业 变沙为宝 造福人类
2011-08-31 
 
 
  今年夏季,北京的连续降雨使很多地方出现了城市内涝,积水给交通造成很大影响。同样是在北京,有些地方却并没有积水。除了这些地方较完善的城市排水设施以外,还有一个重要原因,就是这些地方都铺设了一种神奇的地砖。
  相信大家对鸟巢、水立方这些地方都很熟悉了,它们可以说是北京的标志性地段。如果在下雨天,您刚好经过这些地方,就会发现一个特别之处,不论下多大的雨,走在这片区域,鞋和裤腿都不容易被溅湿,这都是因为铺在地面上的砖在起作用。让人奇怪的是,这些像海绵一样会吸水的砖,竟然是用沙漠中的沙子做成的。
  采访:北京仁创科技集团研究员博士 胡长朝(我们这种砂基透水砖,它是通过破坏水的表面张力,也就是改变水的侵润性来实现透水的效果。)
  采访:北京仁创科技集团总裁 秦升益(沙子虽然微小,(但)通过创新,把它可以变为一种新型的材料,材料他的可塑性很强,你要什么(就)可以做什么。)
  他就是将散沙制成海绵砖的人,他与沙子打了20多年的交道,并将这些沙子变废为宝。因为研究沙子,他32岁就成为了享受国家特殊津贴的科研专家;因为研究沙子,他30岁就获得了国家发明奖。
  采访:北京仁创科技集团总裁 秦升益((我们)现在能够把沙子做成200多项原创性的发明产品出来,我们日常生活当中的方方面面,都可以用沙子来为大家服务。)
  这是透水砖收集雨水的模型,用这种砂砖铺设的路面,可以像海绵一样把雨水存在砖中,并向地层渗透,这样,雨水就可以在城市里保存,不会造成地下水位的下降。
  记者出镜:(我手里拿的这块砖,看上去跟普通的地面砖并没有什么差别。现在我来给大家做个实验您就知道了。现在我把水倒在砖上,我们看到水很快就渗透到砖里,而且还能透过砖流进收集系统再次进行利用。很难想象,这些神奇的砖就是用沙漠里的沙子做成的。)
  就在记者为这种神奇的沙子感到奇怪的时候,技术人员又给我们做了另外一种演示。往一个盛满水的花盆里吹气,空气轻而易举透过花盆冒出水面,花盆却滴水不漏,可这气又是怎么透过去的呢?
  采访:北京仁创科技集团生产中心总经理 胡胜利(我们这个花盆正好是(利用)增加水的表面张力(原理),达到保水的效果,但同时呢它又可以做到透气,这样有利于农作物的生长。)
  其实,透水砖还有会呼吸的花盆,只是仁创科技用沙子做的产品之一,像铸造井盖、发动机用的模具,都是用沙子做的。用沙子做成的这些物件不但硬度极高,而且耐磨、抗压,即使时间长久了也不会散掉。
  采访:北京仁创科技集团生产中心总经理 胡胜利(我们的核心技术就是全包覆技术。就是在沙粒表面附上不同的膜,来实现不同的功能。)
  记者出镜:(现在我们来到了一个特殊的房间,说它特殊是因为房间里所有的物件都是用沙子做成的。比如说这扇门,还有墙体的墙面砖,地上的地面砖,还有这边大的楼梯,都是用沙漠里的沙子做成。科研人员告诉我们说,未来,我们每个人都有可能住上这样用沙子做成的沙基生态建筑。)
  采访:北京仁创科技集团研究员博士 胡长朝(这种砂基生态建筑,它的最大优点是低碳、环保,因为它的(建筑)材料全部取自于沙漠中的沙子,而且免烧结(制成)。另外它还具有防火、抗9级地震、冬暖夏凉等优点。)
  小沙粒通过高科技,形成了大产业,为节能减排、低碳经济、生态文明提供了技术和产品支撑。如今,仁创各种各样的砂产品涉及铸造、石油开采、雨水收集、建材、农业等领域,形成了以砂治水、以砂增油、以砂治沙、以砂精铸、以砂建筑、以砂兴农六大方面解决方案,开创出一个治沙用砂为标志的新兴产业。
据其介绍,在中南海国办区、科技部和中央统战部办公区、奥运工程丰台垒球场、水立方等区域,尤其是下雨天,你会发现一个特别之处:无论下多大雨,人在地上走,完全不湿鞋。
  这是仁创科技以沙为原料,发明的其中一个产品——“生泰砂基透水砖”的应用效果。
  此外,将沙子做成能吸水、透水的砖,铺在大街小巷,将雨水回收或是回灌补充地下水,可以解决城市水资源匮乏、地下水位过低以及城市雨天洪涝等问题,环保节能。
  从上世纪80年代至今,仁创科技董事长秦升益已经跟沙子“较真”了20多年。
  除了“生泰砂”,秦升益还发明了“覆膜砂”和“孚盛砂”技术,32岁即成为享受国务院特殊津贴的专家,以他为主的仁创团队已成功研发出70多项完全拥有自主知识产权的科研成果。
  仁创科技秦升益似乎有“点沙成金”的本事。
  不过,从事“沙产业”的他并不孤单。
  早在1984年,我国著名科学家钱学森就提出了“沙产业”概念,认为在我国的沙漠和戈壁这样的“不毛之地”上,可以利用现代化技术,通过植物的光合作用,固定转化太阳能,发展知
识密集型的农业型产业。目前,这一理论正在变成现实。
  在国外,聪明的以列人也在沙地上开创出以提高光合作用效率和有效控制水分消耗为特征的沙漠农业,创造出可观的经济效益。
  从发明到自己创业的中专生
  上世纪80年代中期,铸造专业出身的秦升益毕业后,进入济南铸造锻压机械研究所,成为一名技术员。
  其时,中国的铸造工业尚不发达,精密仪器铸造,包括汽车关键部件的铸造,所需的技术、设备大多需要进口,精密铸造的材料也是从澳大利亚进口的锆英砂,当时进口一吨锆英砂约需1000美金。
  虽然只有中专学历,秦升益却大胆提出了用我国内蒙古沙漠中的10元/吨的风积石英砂,取代从澳大利亚进口的锆英砂,做精密铸造材料的想法。
  石英砂的膨胀率是锆英砂的3倍,加热后容易变形,就连当时科技发达程度远高于中国的美国也在使用进口的锆英砂。
  但秦升益决意要试试。
  由于当时申请研究立项未获批准,秦升益只能在业余时间,用自己的工资买材料进行实验。
  1986年,经过无数次实验后,秦升益研制出其第一代覆膜砂技术,并转让给济南的一个乡镇企业,开启我国覆膜砂商品化的进程。
  资料显示,覆膜砂是一种热固性的树脂砂,是由原砂、粘合剂(酚醛树脂)、固化剂(乌洛托品)和润滑剂(硬质酸钙)按一定的生产工艺配制,形成一种由树脂包覆砂粒表面的并含有固化剂、润滑剂的干态颗粒状造型材料。
  秦升元告诉记者,“覆膜砂”的名字由江西移动彩铃业务其兄秦升益创造,但这个技术此前就已经存在,只是没有专业化生产。
  此后,秦升益又研制出第二代技术——“耐高温覆膜砂”,填补了国际空白。
  但如何使这一技术走出实验室,却是一个问题。
  1988年,秦升益背着50公斤耐高温覆膜砂,到了石家庄水泵厂。
  十几个铸造件试验全部成功后,石家庄水泵厂发现秦升益发明的“耐高温覆膜砂”并不亚于锆英砂的效果。
  石家庄水泵厂的领导当即拍板,以3500元/吨的价格订购了5吨“耐高温覆膜砂”作为精密铸造材料。
  目前,该项成果从工艺、材料到配套的设备已申报专利16项,并先后荣获国家、部级及地方多项奖励。
  1992年,秦升益又以技术转让的方式在全国组建了第一批9家覆膜砂专业化生产厂,在国内开创了覆膜砂这一全新的行业。
  “那时没经验,跟这个乡镇企业合作后,出现很多问题”,秦升益说,比如,市场打开后,他们甚至连3%的提成都不想支付。
  与该乡镇企业的合同到期后,秦升益江西移动彩铃网考虑自己创业,并于1993年在北京创立“北京市长城铸造新技术开发公司”,即仁创科技的前身。
  不过,作为一种新产品,“刚开始都要靠自己扛着砂子到用户那里去推销,自己打听哪有用这个东西的。”
  秦升益坦承,仁创科技的客户,诸如一汽、二汽等,都是自己亲自上门开发的。
  所幸的是,“耐高温覆膜砂技术解决了我国汽车发动机、缸体缸盖等薄壁精密铸件的生产难题,几乎所有的汽车厂都在等这个产品”。秦升元说。
  因此,秦升益认为,仁创科技当初在开拓市场方面,并没有遇到太多困难。
  目前,仁创科技的覆膜砂产品已经在长春一汽、湖北东风汽车公司、上海汽车公司、潍坊柴油机、东风朝阳柴油机、沈阳航天三菱发动机等厂家得到广泛应用。
  “覆膜砂对于铸造领域非常关键,价格也比较便宜,”中国铸造协会的一位人士评价,“对我们国家的铸造行业有革命性的意义。”
  资料显示,截至2007年底,仁创科技自主产业化销售的覆膜砂累计达35万吨左右,技术转让厂家销售累计高达700万吨,累计销售额高达100亿元人民币。
大与小的逻辑
  2003年,在覆膜砂的基础上,历过6年研究,秦升益的第二个创新技术“孚盛砂”研制成功。
  “孚盛砂”通过高科技手段在石英砂表面包覆一层高分子材料而构成,具有相对密度小、强度高、低破碎率等特点,可广泛应用于油田压裂及防砂工艺。
  目前该产品已经在大庆油田、中原油田、华北油田等17家油田1000多口油井实际应用,与常规支撑剂相比,平均提高出油率30%,被誉为石油开采界的“增油剂”。
  2005年,通过发明“破坏水的界面张力”的江西电信彩铃透水原理,秦升益有效解决了传统的通过孔隙透水易被灰尘堵塞的技术难题,首创出以沙为原料生产的“生泰砂基透水砖”及配套技术产品。2006年,“生泰砂基透水砖”荣获“精瑞住宅科学技术”金奖。
  仁创科技的风积沙透水砖自推向市场4年来,已成功应用于北京、天津、上海、安徽、黑龙江等省市300多个工程。
  由此,仁创科技自主产业化形成了三大砂产品:精密铸造江西彩铃网领域的“覆膜砂”、石油开采领域的“孚盛砂”以及生态建材领域的“生泰砂”。
  不过,“所有的核心技术都在覆膜的技术”,秦升元表示。
  据秦升元介绍,目前仁创科技的三大产品中,“覆膜砂的销售量最大,在全国市场上约占10%,其中高端市场占90%。”
  洛阳中易铸材有限公司也是一家覆膜砂的生产、销售企业。在其总经理周华越看来,从产量上讲,仁创科技在覆膜砂领域处于“领头羊”地位,但也不乏竞争对手,重庆长江造型材料(集团)有限公司也在业内名列前茅。
  显示,重庆长江造型材料(集团)有限公司的覆膜砂系列产品总产量达到10万吨以上。
  目前国内从事覆膜砂生产的重庆移动彩铃设置企业有几百家。
  对此,秦升益似乎并不担心,“现在替代我这个产品的技术还没有,但侵权的倒是有,原来接受我技术转让的公司的技术人员出去做的也有,但我不断地技术更新,高端市场还是被我掌握了。”
  南通万力铸造材料有限公司销售部部长陈柏告诉记者,目前国内生产的覆膜砂技术含量不同,价格也从800-900元/吨到3000元/吨不等;而汽车厂商对材料的稳定性要求较高,一旦
认可了一家的产品,一般不会更换或者选择多家供应商。
  在“孚盛砂”领域,秦升元表示,国内仅此一家,目前仁创科技已具备6万吨的年生产能力。
  不过,上述中国铸造协会的人士称,覆膜砂只重庆移动彩铃网是铸造行业很小的一部分,市场不是很大。
  秦升元颇有同感,“全国孚盛砂市场也就10个亿,全国总共就这么多油田,市场最大也就100亿,投再多的钱,也就这么大的市场,但建材不一样。”
  秦升益目前也最看好“生泰砂”市场,因为相比前两个市场,“量太大了”。
  押宝生泰砂
  目前,仁创科技已经重庆移动彩铃拥有包括北京仁创铸造有限公司、北京仁创日升石油开采技术有限公司、北京仁创生态环保科技有限公司等6家子公司,1所研究院和位于北京近郊、湖北、吉林、内蒙、安徽的5大生产基地。
  随着市场的扩张,仁创科技的销售额也从2005年的6225万元增加到2008年的约1.5亿元。2
005年,仁创科技的净利润只有500多万,2008年有望达到2500万。
  “生泰砂这个领域,我们创造了一个新市场,现在也有叫透水砖的产品,但是实际能达到这个功能的没有。”秦升益认为,仅“生泰砂”一个系列产品,未来的市场规模就可达几万亿。
  因此,仁创科技将生泰砂市场作为未来重点发展的方向。
  不过,秦升元也看到,作为一种新的建材产品,如何让更多的消费者,尤其是农村的消费者接受并消费,可能还需要一个过程。
  同时,“对于覆膜砂供应商来讲,其中一个重要的成本是运输成本”,洛阳中易铸材有限公司总经理周华越认为。

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