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标题: 转贴：我在制笔行业五十年（关于材料部分） [打印本页]

作者: francise 时间: 2005-5-29 22:17
标题: 转贴：我在制笔行业五十年（关于材料部分）
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>转贴：转自中国制笔协会
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align=center>我在制笔行业五十年
中国制笔协会滕名达
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align=left> 三、制笔原材料国产化
新中国成立以来，我国现代书写工具都能自行生产，但初期，部分原材料仍需依靠进口供应，如自来水笔用铱粒，笔杆用塑料以及小量金属材料。在计划经济年代，这些进口料一般由中央工业部门统一进口，全国按计划分配。为了繁荣经济、发展生产、节约外汇，在自力更生的号召下，原材料国产化已成了各工业部带根本性的重要任务。原轻工业部轻工业局文教处主管全国制笔行业的计划任务分配和生产规划发展，处长于庆祥同志对关系全行业的原材料国产化就非常重视，尽力支持，经过多方调研，把制笔塑料和铱粒两项国产化任务交给了刚成立不久的上海制笔工业公司。改革开放后不久，全国制笔行业成立中国制笔协会，于局长出任首届理事长，现任协会名誉会长。于局长长期来担任行业领导工作是新中国制笔工业发展壮大并取得成就的领头人。
上海制笔工业公司为及早实现制笔原材料国产化，首先成立以上海赛璐璐笔杆厂为依托的制笔塑料基建筹备组，寻找生产场地，开展新塑料试制研究，这时，我被派负责技术工作。在此同时我亦参加了上海铱粒复制厂的国产化科研工作。以后随着当时全国形势的发展，上海制笔工业公司投资建设小铝厂，作为今后上海制笔金属材料生产基地，我也参加了这一铝厂基建的早期工作。我把参加的三个原材料国产化工作集中在一起，分别记述。
(一)制笔塑料的试制和生产
我国早期自来水笔生产曾采用赛璐璐棒料经手工车削制成笔杆，1958年上海制笔行业进行第二次经济改组就有上海赛璐璐笔杆厂(1962年2月改名上海笔杆塑料厂，1966年10月改名上海制笔化工厂)。随着笔杆生产要求提高效率，保证安全，增加花色品种，上海制笔行业逐步采用进口料醋酸纤维塑料和有机玻璃类塑料加工笔杆。但醋酸纤维塑料耐热度较低，旦需用原料醋酐自制困难；而有机玻璃类模塑料则具有：
1、一定的机械强度和耐热性，特别好的透明度和光亮度，能满足透明零件的加工；
2、吸水性小，有抗墨水和一般化学物的能力；
3、易於染色，可以进行抛光、车削和印刷后加工。
这时行业中如新华金笔厂已采用德国罗姆赫斯厂(Rohm Haas)生产的泊来雪根 (P1exigum)272(以后改为7H)有机玻璃类模塑料加工笔杆。同时，生产这类塑料所用的主要单体甲基丙烯甲酯，国内化工部所属上海珊瑚化工厂和苏州安利化工厂已有生产，设备和工艺都已成熟，我们只要在聚合上花些功夫，制笔塑料国产化成功的可能性就较大。经过研究，制笔塑料国产化的目标就是试制一种与泊来雪根272的性能接近或达到的，可适用於目前制笔注塑加工条件的有机玻璃模塑料。
从1958年下半年起我加入上海赛璐璐笔杆厂的试验室，负责制笔塑料国产化的研究小组。当时首要工作是开展技术情报调研，查找泊来雪根272的生产工艺和条件。最早在BI0S ( British Intelligence Objective Sub-committee)报告(这是第二次世界大战后英美等战胜国对德国工业生产的改良报告)中得到泊来雪根272的生产简要情况。
单体对比：95％甲基丙烯酸甲酯 5％丙烯酸甲酯聚合工艺；
聚合工艺：采用以水为介质的悬浮聚合，以碳酸镁为颗粒悬浮剂。
以后我们以96％甲基丙酸甲酯加上4％丙烯酸甲酯按悬浮法共聚，试制成功了性能接近泊来雪根的模塑料，这就是613制笔塑料，特别适用于透明度要求高的零件，如自来水笔储水器的加工。但行业对笔杆塑料的要求除机械强度，物理性能外，还要求便于注塑加工，而当时行业通用的总是15g小型立式注塑机，加工压力小。为此加工厂希望塑料有较好的流动性，便于注塑加工，特别要求国产塑料在价格上要比进口料便宜些。
按理甲基丙烯酸甲酯可以采用多种单体共聚以改善流动性能和降低生产成本。而工厂设计，因限于当时条件，只能生产甲基丙烯酸甲酯一种单体，其他共聚单体原料都得向外采购，(613塑料中减少1％丙烯酸甲酯单体亦是为此。) 根据当时国内生产情况和我们的实际需要，我们选用苯乙烯作为共聚单体，仍采用悬浮聚合方法，虽然苯乙烯可使模塑料流动性增加，但亦可能带来塑料制品的脆烂。经多次调整共聚单体，苯乙烯限定在15％以内，并相应选好其他辅料和严格控制聚合工艺条件，亦能达到我们预期的目标。
这就是371制笔塑料和以后进一步改进的371制笔塑料。
1961年9月上海制笔工业公司实验室撤消，我正式调往南汇周浦新建的塑料生产基地，负责塑料生产和质量提高工作。到1961年11月372制笔塑料通过技术鉴定，以物理性能和机械强度等指标达到或接近进口料泊来雪根水平，1962年逐步扩大产量以改变制笔用塑料依赖进口的局面。1962年5月21日上海(解放日报)以加强行业性社会性技术协作解决质量关键提高技术水平为题，作为头条新闻详细报导了制笔塑料技术攻关的成功经验，并把我们主要科研人员的工作照片在报上刊出。同时还以"组织行业内外技术协作解决塑料笔杆变形问题"为题刊出记者报导。报载此时参加技术协作的就有：上海轻工研究所，化工研究院、复旦大学高分子研究所、苏州有机玻璃研究所、苏州安利化工厂以及行业内新华、金星、华孚金笔厂等18个单位20多位专家和工程技术人员。当时《解放日报》所以要重点报导372制笔塑料的试制成功，主要是当时上海正由于塑料耐热度不够引起笔杆大量变形的质量问题，所以报导的重点就从原料国产化的成果，作为技术协作解决质量问题的好办法。以后由于372塑料耐热度较强，行业内就没有再发生笔杆变形的质量问题。同时以甲基丙烯酸甲酯为主的有机玻璃类模塑料在国内是第一次大量生产上市，所以到目前为止，372塑料已成为有机玻璃类模塑料的代名词，在商品手册或情报刊物上已普遍采用。
有人问为什么把这种塑料命名为372塑料，这是因为当时制笔行业有用三位阿拉伯数字命名产品的习惯。为了使制笔塑料在命名上有序可循，使命名能与产品组成联系起来，根据工厂今后发展可能，当时对开发产品命名作了规定；以1，2 代表丙烯酸甲、乙酯单体；3，4，5，6 代表甲基丙烯酸甲、乙、丙、丁酯单体；7代表苯乙烯单体；8，9 代表可能采用的其他单体。
三位阿拉伯数字的首位就代表塑料中的主要单体，第二位代表共聚单体，第三位代表开发时间顺序。这样372塑料就是以甲基丙烯酸甲酯为主的苯乙烯共聚的塑料，在工厂开发顺序上是371塑料的换代产品。如果塑料在单体组成上与371塑料相同，我说它是换代产品，主要是在工艺上有较大的改进，把技术要点归纳起来有：
1、保持聚合单体的高纯度及控制阻聚剂含量并选择好催化剂的品种与用量。
2、单体采用悬浮聚合法，以高纯分子水作为悬浮介质，以防止水中杂质对聚合工艺和塑料性能的影响。
3、采用酸洗能完全清除的碳酸镁为悬浮剂，以提高塑料制品的透明度。
4、严格控制碳酸镁的原料表层和加工工艺以保证悬浮聚合的正常进行。
5、采用加压聚合，控制升温的速度和冷却的时间，以保证聚合物的分子量及其分子，曲线。
6、聚合前以隋性气体排除及锅内残留的空气，以避免空气中氧对聚合的不良反应。
7、采用不锈钢聚合锅，正确选用搅拌机的构造和搅拌速度。
8、保持车间无尘，以及清洗水硫酸等用料的纯洁以防止塑料制品的黑点杂质。这在制笔零件加工中特别重要。
9、酸洗后粉子料以无尘干燥气流进行烘干。
10、定期清除聚合锅内壁的锅壁料，以保持生产正常进行。
372塑料试制成功以后，厂房基地和生产设备亦相继到位，要实现全国制笔塑料国产化关键是人才。上海制笔塑料工业公司决定把分来公司的有机合成、高分子材料、塑料加工以及化学分析等大专学生优先分派到塑料生产厂，技术人员有较大的增加，这些来自全国各地的学生，年轻有志，都想在工作上有所作为，怎样才能充分的发挥他们的积极性是我调入工厂后的重要问题。当时工厂远离市区，除本地职工外，其他人员都住工厂宿舍。每周或轮班回家一次。工厂投产初期，生产尚不稳定，但三个车间24小时开动，任何一个环节发生故障就势必全线停工。记得当时二车间聚合锅常会发生"粘锅" (俗称吃大饼)必须迅速提出措施；保证下一锅不再发生。但形成"粘锅"的因素又涉及原材料质量、设备状况和操作工艺，一时不易找到针对性的办法。因为我就住在办公室楼上阁楼内，所以不论深夜还是凌晨，当车间发生"粘锅"时工人就首先要来找我。幸亏当时多数技术人员和工人都住在厂内宿舍，对车间发生事故都能积极配合，帮助找原因，做试验。希望早日恢复生产。随着塑料产量的逐步增加，出现的技术问题亦越来越多，而且各色各样，这些刚从学校出来的大专学生到了工厂以后，对生产上发生的问题各有各的看法和解决问题的办法。充分发挥每一个人的聪明才智是我当时的最大希望。实现这一希望的第一步就是做沟通工作。经厂务会议同意，规定周六下午为全厂技术人员座谈会时间，车间和科室中在技术岗位上的工作人员都要参加，除相互介绍一周来生产、技术进展外，主要是提出问题、意见和建议。通过讨论，取得初步结论，凡要创造条件通过试验验证的由试验室和车间安排时间，加以证实。牵涉工厂全局的大事情，则提交厂务会议讨论。有时在会上大家会争得面红耳赤，但会后仍友好相处，相互协作。这时还不定期的印发"座谈通报"用文字把在座谈会上没有说清楚的意见说出来或加以补充。这对培养技术人员，充分发挥他们的积极性和促进工厂技术进步带来了一定的好处，为以后技术管理亦打下了基础。这样大约过了三年，这三年的工厂生活对我是一个智力、体力和生活的锻炼。到1964年下半年起我就离开塑料厂去别的地方工作了。当时工厂李孝厂长，与我同住一房，亦先我数月调离工厂，(前任上海石化总厂塑料厂厂长)。试验室陆子加主任后我数月亦另有任用， (去轻工业局钟表行业担任领导)，以及以后担任制笔化工厂技术副厂长，现在都已离休或退休，但大家仍保持联系，对周浦工厂的这段日子仍念念不忘，对许多经历历历在目。
(二)铱粒的国产化
铱粒是轻工业部大力支持的制笔原材料国产化的另一个重要课题。国产自来水笔用铱粒一直依靠进口供应，这种含有铂族金属的球状小球因为熔点高，成球工艺特殊，国际上只有少数工业发达国家能够生产。国外著名笔厂则多自制自用，如美国派克制笔公司用粉末治金法制造铱粒，日本派罗德笔厂则用悬浮成球法制造铱粒。我国自制铱粒从残球、废料中回收复制开始。铱粒的国产化工作就由上海铱粒复制厂(后改为上海铱粒厂)承担。
由于铱粒是一种特别耐磨、耐蚀，又有良好焊接性能的特殊合金，据了解，国外最早采用以铂族金属为主要成份的天然矿粉碎制成。到目前最好的铱粒仍由铱、铂等贵金属组成。当时行业内采用和收集到的进口铱粒有：美国K4L开司登184和144，德国海立斯D2和明牌FS25，日本北海道天然铱矿铱粒以及进口金笔上加工后铱粒。国产化工作开始后，首先的问题是如何了解和分析进口铱粒的成份!接着是调查我国是否有已开采的铂族金属矿或其副产品，特别是我国已有生产的如钨、钼、铼、钽等金属或其合金是否能加工成球，达到铱粒的性能要求?这些任务单靠自己行业的力量是很难完成的，所以当时首要的工作是寻找协作单位，在上世纪50年代末到60年代初，通过协作主要完成了以下几件科研项目：
1．在上海商品检验局黄有识和张景京工程师配合下，完成了以铂族贵金属为主合金的化学分析方法研究。为以后进口铱粒成份分析、铱粒开发研究和回收利用创造了重要手段。
2．在冶金部有色金属研究院的协作下，共同订立"采用国产原料试制铱金笔用铱粒的研究"协议。开始对86种合金进行了质量核实和新的成粒工艺试验，为以后铱粒原料国产化奠定了基础。
3．在上海灯泡厂陈良永工程师亲自参与下进行了粉末治金法制铱粒的研究工作，陈工程师是我国最早钨丝国产化科研项目的负责人，以钌粉为主的拉丝试验为以后行业利用粉末治金制造难熔合金小球，如铱粒、碳化钨等积累了经验。
在对外协作的同时，工厂内亦试制成功了823铱粒，实现少用进口铂族金属的目的，同时为配合笔厂赶超国际水平，试制成功采用氩焰电弧熔炼的417铱粒，经各种耐磨测试，其质量超过当时进口金笔和进口铱粒中耐磨最好的美国开司登144。
铱粒经过焊接，在磨削、开缝、抛光等笔尖加工中有很大一部分成为磨削粉末混入磨料中。在国产化的同时，以张景京工程师为主的工厂化工组对本来废弃的原料进行铂族金属钌、铱等的回收试验，取得了成功，回收粉末可继续作为铱粒原料，减少进口。同时在回收过程中生产了原来需要进口供应三氯化钌、四氯化铱等贵金属试剂，为化工氧碱行业延长电解槽寿命，减少基建投资起了重要作用。为满足外行业需要，工厂另建化工车间专门生产，这是制笔行业中一个重要的副产品。当时上海铱粒厂厂长俞国良，工程师何鲁涵、朱承梗和技师郑玉堂、付永祥为这些成果的取得，作出了很大的贡献。原轻工部专业处周碧君，上海制笔塑料工业公司技术科王启轩和我等参加了这一国产化工作。
到文化大革命后期，上海铱粒厂在原治金部有色金属研究院协同下恢复铱粒国产化研究，利用旋转电极成粒加磨珠新工艺试制成功了188铱粒，这种非铂合金铱粒原材料全部可以自给，符合铱金笔使用要求。
(三)筹建炼铝厂
我国大跃进年代，钢铁产量大幅度上升，专家建议必须按比例生产铝材等有色金属。为此原治金部设计了各种年产规模的小铝厂基建标准图纸，以指导各地生产。由于铝材是制笔常用金属，上海制笔工业公司决定利用这一形势，筹建年产1000吨的小铝厂，并决定由上海制笔实验工厂负责，由厂长孙茂华为主成立筹建组。当时我的人事编制还在制笔实验工厂，亦被编入筹建小组。1960年为发展原材料生产，制笔公司把筹建组划归公司领导，并改名为上海制笔工业金属材料厂筹备组。因为当时上海轻工业局在松江联合基建，1961年正式命名为上海轻工业炼铝厂。1962年5月工厂奉命停产。1965年8月轻工局同意将企业除名。在筹建过程中我多次参加原治金部召开的小铝厂技术交流会，到全国各地参观了解小铝厂基建过程和生产经验，以及选定厂址和工人培训等，忙了一段时间，但最终毫无效果，究其原因：
1．上海远离原料(氧化铝等)产地，电价又高，不宜建立铝厂。
2．炼铝是耗电工业，当时由于规模过小生产一吨铝锭要耗电一万度，成本太高。
3．制铝用铝材要求为高纯铝，才能保证电化铝笔杆质量，而小铝厂只能生产粗铝，高纯铝还需另建工厂提纯。
但这些只是后话，当时促使大家工作的动力就是上海轻工业、制笔业想有一个属于自己的炼铝厂。
以上是我进入制笔行业后不久，连续从事的三项原材料国产化工作，如何科学地评价这一工作得从行业发展史开始。建国初期，我国各行各业都在恢复经济，发展生产，各种工业品的品种和数量一时尚感缺乏，而进口料需要外汇，对制笔生产来说亦较困难。制笔工业要实行原材料国产化就成了必然的结果。当时行业提出的制笔原材料国产化，实际上就是要行业自给自足，自己设厂生产，自己分配使用。记得当时原轻工部准备投资建厂生产有机玻璃塑料时，曾向化工部汇报这一计划，并征求意见。我们这样做是因为当时化工部已有厂生产有机玻璃板材，但不能供应我制笔行业，如能供应亦需改变聚合工艺。据化工部意见，化工部没有开发有机玻璃模塑料的计划，并建议轻工部合理分工，轻工部可自行生产自己需要的有机玻璃模塑料，并同意化工部所属有关工厂给予大力支持。以后制笔塑料建厂生产后，实行行业统一定点分配，对以后全国制笔生产扩大产量，降低成本增加花色品种起了非常重要的作用。以后上海制笔化工厂根据原轻工部计划，派人支持重庆再另建一家制笔塑料生产厂。
改革开放以后，我国经济发展迅速，特别可用于制笔的，质优、价廉的原材料不断出现；我国加入世贸组织以来，国外原材料亦能更方便的进入我国，制笔行业原材料的选择余地越来越大，只要质量相同，服务可靠，就会向最低价格的厂商购货，不论这个产品是国内还是外国生产。这就为行业兴建的制笔塑料生产厂带来经验。由于基建塑料设计生产能力为年产500吨，两套，规模小，产品单一，在市场上很难与国外大厂产品竞争，加上部分国家恶意的倾销，企业更是深受其害。但是我们亦应该看到，上海制笔化工厂在过去几十年的发展过程中，已形成了一定的生产规模和一支成热的生产技术队伍。如能扬长避短，根据市场需要进一步拓展丙烯酸酯类塑料和半成品在其他工业生产中的应用，如汽车灯具，矿灯料等。同时加强科研投入努力改进和提高制笔塑料性能，如抗冲击性，耐热性能和亲水能力等，为进一步提高笔类产品质量，再贡献一份力量。
除制笔塑料国产化外，在原轻工部发出的制笔材料国产化的号召下，上海科技人员在各自的岗位上，积极响应，亦取得了可喜的成绩。
如上海铱粒厂的保证铱粒原有质量而少用进口原料，一直到全部采用国产原料，大量节约了外汇：又如圆珠笔油墨的"B代B0"试验使有机颜料耐晒圆珠笔蓝生产完全摆脱了进口；尤其是圆珠笔、滚珠笔、中性笔共同必须的碳化钨球珠，行业内一开始就自主生产，从不引进，十足显示出我国是世界上产钨大国的水平，现在外资企业都纷纷来我国设厂生产，产品大量出口。以古老的木杆铅笔为例，我国亦是铅笔用石墨、粘土的矿业大国，虽然我国不产北美特产的西达木，但是我们可用东北产的椴木经过软化处理，作为铅笔板用木材，使我国木杆铅笔能行销世界各国成为铅笔生产大国。如果我们能在制笔原材料国产化的同时，不断技术创新，勇攀质量高峰，那么这样一个立足于本土资源和全部依靠国内原材料的中国制笔工业必将是建设成为国际制笔强国的坚实基础。

作者: 黑今马户 时间: 2005-5-29 23:35
好文，继续！

作者: long37 时间: 2005-5-30 01:37
文章转贴的很好．继续努力．

作者: 红金龙 时间: 2005-5-30 02:15
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>好文！很喜欢这样的知识文章。作为钢笔发烧友是应该了解自己国家钢笔历史的。<

>儿不嫌母丑，狗不嫌家贫。虽然中国的钢笔历史只有几十年，但我们看到了他的成长和进步。

作者: 吉普车 时间: 2005-5-30 10:32
唉，早期的笔都用赛硌路，现在的100呢，一代不如一代！

作者: lefanter 时间: 2005-5-31 13:14
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: long37 时间: 2005-5-31 14:03
<DIV class=quote>以下是引用lefanter在2005-5-31 13:14:34的发言：

赛璐珞只是很早发明的一种塑料，生产简单，价格低廉，现在的其他塑料性能不一定比赛璐珞差，不明白为什么非要坚持赛璐珞。</DIV>
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>的确很多新的合成材料的性能要好很多,但是钢笔现在都是玩古典的.所以什么材料原始就用什么.

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