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关于我国辐射加工行业现状与发展分析

作者:沈彬 财通证券投资银行部 Mon Aug 25 2014 09:45:11 GMT+0800 (CST)
        

关于我国辐射加工行业现状与发展分析

沈彬 财通证券投资银行部

摘要:辐射加工也被称为辐射工艺,是20世纪70年代的一门新技术,是指利用γ射线和加速器产生的电子束辐照被加工物体,使其品质或性能得以改善的过程。辐射加工有许多的用途,包括:获得优质的化工材料,消毒医疗器材,储存和保鲜食品,消毒医疗器材,处理环境污染物,储存和保鲜食品等。目前在卫生医疗用品的辐射消毒、食品辐照保藏、高分子材料辐射改性等方面,已有一些国家实现了工业化和商业化。

关键词:辐射加工;现状;发展

 

一、辐射加工行业概述

辐射加工技术具有下列特点:①辐照过程不受温度影响,可以在低温下或室温下进行,因此辐照对象可以是气态、液态或固态;②γ射线或能量高的电子束穿透力强,可均匀深入到物体内部,因此可以在已包装或封装的情况下进行加工处理;③容易控制,适于连续操作;④不必加其他化学试剂和催化剂,保证产品纯度;⑤反应速率快,形成高效生产线。

由于辐射加工所具有的这些优点,辐射化学工业产品的品种和数量不断增加,在高分子辐照交联、辐射裂解、辐射接枝、辐射聚合以及有机物的辐射合成等方面已有几十种产品。特别是高分子辐射改性方面,产品最多。其中聚乙烯绝缘层的辐射交联,已应用于电线、电缆的制造工艺中。这种辐射交联电线耐热、耐腐蚀性能好,可提高设备的可靠性,并使之小型化;已广泛用于航天、通信、汽车、家用电器等工业中的配线材料。辐射交联聚乙烯热收缩薄膜、薄板和管道,已用于包装材料、电缆接头等。用电子束辐照装置对木材、金属、纸张等表面涂层的固化有很多优点,如节能、无公害、占地面积小、生产速度快、涂层性能好等。辐射接枝可以改善层压制品的粘接性。例如,聚乙烯粉末辐照后与丙烯酸进行接枝,将接枝物压成薄膜再与铝箔层压,可作瓶盖等。用甲基丙烯酸甲酯等单体浸渍过的木材,辐照后加工形成木材-塑料复合材料,在尺寸稳定性、吸水性、强度、抗霉防腐、表面物理性能等方面都有显著改善,可用于制作地板、工艺品、运动器具等。在制造轮胎时,将生胶片进行辐照预处理使之发生轻度交联,最后得到的轮胎的机械性能和压缩后的回复率显著提高(电子加速器辐照)。与化学交联相比,辐照交联的优点有:①不仅可用于天然橡胶,而且也适用于各种合成橡胶;②交联度容易调节;③交联分布均匀。

二、发达国家辐射加工行业发展情况概述

美国是世界同辐产业的发展大国。其产业规模达6000亿美元,占到国民生产总值的3%左右,在辐射加工方面产业特色尤为明显:军民结合、军转民用,如高性能热缩材料及制品、经辐照处理的宇航食品转向民用推广进入市场;辐照装置大型化、专业化水平很高,单座装源能力已超过1200万居里;研究工作深入、应用领域宽,如食品辐照加工,美国开展了有关安全和检疫处理等方面的系统研究,并出台了一系列法规,是目前世界上辐照处理农产品及食品商业化最先进的国家之一。

英国政府决心帮助本国企业获得必要的支持,以把握向低碳经济转型过程中的机遇。而民用核工业是一个重要的低碳产业,有潜力为英国创造更多的就业、经济增长和工程制造业的优势。为此,英国商业大臣宣布了关于政府支持英国企业发展核技术的一系列举措,如政府投资在南约克郡兴建一个核工业先进制造研究中心;增资800万英镑升级改造曼彻斯特大学的达尔顿核研究院;在英格兰西北地区设立一个核工业低碳经济区等。

日本辐射加工的主要特点反映在工业应用方面。辐射加工技术及产品与日本的产业结构优化升级密切相关,如为电子信息产业提供高性能线缆、电子器件、功能性材料,为发展轿车产业,对子午线轮胎采用了电子束辐照预硫化技术工艺,同时用辐照技术生产出多品种、高性能配件材料等;采用低能电子束进行表面涂层固化技术应用范围极为广泛。全日本有500多台能量在100~800keV电子加速器为工业、商业(包装)、文化等产业提供服务。

三、我国辐射加工行业发展情况概述

我国的辐射加工研究始于20世纪60年代初,20世纪80年代开始进入产业化初期,比美国晚约20年,比日本晚约10年。从八十年代初至今,我国辐射化工产业从无到有,从少到多,在辐射交联线缆、热缩材料方面已初具产业规模,在某些领域已形成具有自主知识产权、有特色的产品系列。

进入21世纪以来,经过“十五”、“十一五”的努力,我国辐射加工产业形成了一定的生产能力,产业规模有较大增长,产业结构逐步优化,技术创新成果显著,人才培养得到重视。

根据中国同位素与辐射行业协会辐射加工专业委员会的调查,2010年,投入运行电子加速器装置为160台套,总功率9000kW,预计到2015年约为260台套,总功率约1.5KW。而据2013年调查,不完全统计,截止20139月我国用于辐射加工的电子加速器已经有380台,总功率达到44482KW。另外,2010年,有150座γ辐照装置运行生产,总装源量4500万居里,到2015年预计将上升到180座,总装源量8000万居里。

当前,我国的辐射加工产业正得到飞速发展,已经成为世界公认的发展速度最快的国家,目前我国辐射加工行业年均增长率超过15%。随着集团化产业布局的越发清晰,技术创新能力的不断突破,以及公众素质的提高,中国辐射加工业未来10年市场需求空间还将超过目前数倍。

四、我国辐射加工行业未来发展趋势

进入21世纪以来,寻求新的合作机制,多途径探索采取新技术、新工艺、新装备,为国家防务、公共安全、环境治理、低碳经济做出新的、最有效的贡献成为世界各国追求的共同目标。这也对辐射加工技术提出了新的要求,同时也提供了新的发展机遇。为应对这一挑战,把握发展机遇,未来辐射加工技术发展的新趋势将是与相关技术进行有机组合,在不同领域交叉点上形成新的技术体系

根据中国同位素与辐射行业协会辐射加工专业委员会指导意见,在“十二五”期间,中国辐射加工行业的发展思路是:适应国家产业结构调整、改善民生、打造低碳经济对辐射加工技术及辐射加工产品不断增长新需求,以技术创新为动力,质量、品牌为核心,安全为保障,重点发展电子束加工为主的实体经济,提高电子束与γ射线利用率,实现规模与效益同步增长,为国家发展低碳经济做示范性贡献。

具体而言,就目前我国辐射加工行业的发展现状,未来呈现的趋势如下:

1.  国际合作不断加强

目前我国辐射加工行业的国际交流基本还停留在才加一些国际学术交流会,未来我国辐射加工业将加强国际交流,积极争取国际相关机构和团队给予的人才、技术、资金等方面的支持,以合作技术开发为目标,争取建立实质性的辐射技术合作中心。

2.产业布局合理化

目前我国辐射加工产业集中在北京、天津、上海、江苏、浙江等地区,特别是江苏和浙江两省大型生产型射线装置占全国总数的一半以上。这样的格局使得长三角地区出现恶性竞争局面,而中西部地区对于辐射加工产品的迫切需求又很难得到完全满足,不利于我国辐射加工产业的健康发展。未来辐射加工产业将覆盖青海、新疆、西藏等省区,充分发挥辐射加工行业的特点与优势,推动辐射加工行业健康持续发展。

3.政府相关部门进一步加大支持力度

目前国家对辐射加工行业已经实施了许多支持措施,但是力度与国外相比还远远不足。我国的辐射加工行业本身起步较晚,现在还处于不断发展壮大中,具有很大的潜力,未来对我国国民经济的贡献度将不断加大,相信未来国家政府将会出台更多实质性的支持措施,帮助辐射加工行业更快更好发展。

4.人才储备不断加强

辐射加工行业不是大众化的行业,专业性强但是大众认识度很低,再加上历史原因,我国在这方面的人才培养集中在二十世纪五六十年代,造成了目前新生代专业技术人员短缺。但是随着国家队辐射加工产业的重视,众多国内大学和研究所已经开设了相关专业的本科和研究生课程,未来辐射加工行业的相关人才加不断得到补充。

5.辐射加工产品不断扩展

目前国内的辐射加工产品还主要局限在辐射灭菌保鲜和电线电缆改性等常规产品上,未来在现有的技术基础上,应开发出其他更多元化的辐射加工产品。例如国外已经普遍出现的辐射加工食品包装材料、生物医学材料、辐射加工提取植物精华等等。未来在航天工程、军事、农业、生物和化工等领域都将有辐射加工行业的一席之地,国内企业应努力实现辐照材料——辐照产品——辐照加工——辐照装置生产——相关行业发展这样一条完整链条,不断完善辐照加工行业结构。

6.射线装置加工能力和先进性水平不断提高

目前我国辐射加工装置数量比较庞大,但是先进水平不足,整体比较落后,未来随着市场的发展,生产规模的扩大我国企业的装置加工能力和先进性将不断提高。

 

 

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