為了做出我們中國人自己的碳纖維

羣衆雜誌 發佈 2022-05-17T09:39:36.009490+00:00

編者按:於素梅,1966年6月出生,中共黨員,連雲港鷹游紡機集團碳纖維裝備研究所所長,研究員級高級工程師。

編者按:於素梅,1966年6月出生,中共黨員,連雲港鷹游紡機集團碳纖維裝備研究所所長,研究員級高級工程師。30多年來與團隊一起相繼完成多條碳纖維生產線、碳纖維預浸布等複合材料設備生產線的設計開發工作,形成具有自主智慧財產權的核心技術,打破了國外技術壟斷和封鎖。參與研發的「干噴濕紡千噸級高強/百噸級中模碳纖維產業化關鍵技術及應用」項目獲得2017年度國家科技進步一等獎。榮獲全國勞動模範、全國五一勞動獎章、全國三八紅旗手、全國紡織工業勞動模範、江蘇最美巾幗人物等多項榮譽。

我自大學畢業開始從事工程技術工作,至今已經35年。這麼多年來,每當看到自己設計的圖紙,變成一個個精美的零件,然後再組裝成機器、能夠正常運轉起來,我就覺得特別高興。從一名普通的工程技術人員,到獲得全國勞動模範、三八紅旗手等榮譽,我覺得生活在這個時代很幸運,國家重視科技創新工作,企業搭建這麼好的平台,讓我們能夠沒有後顧之憂、一心一意地做自己熱愛的事業。我們所取得的成績都是大家共同努力的結果,榮譽應該屬於整個集體。

立足技術崗位,紮根生產一線


1987年,我大學畢業後被分配到連雲港紡織機械廠(連雲港鷹游紡機集團公司前身)技術科工作。自此,我就決心立足於技術崗位、紮根在生產一線。當時,我們公司還是一個只能生產單一的黃麻絡緯機及其零配件的小廠。由於黃麻行業嚴重滑坡,企業自1988年下半年便陷入了困境,到1992年上半年嚴重虧損,職工生活非常困難,收入沒有保障,人心浮動。就在那個時候,正好有一個機會可以到連雲港市職教中心任教,我原本是想離開企業去學校工作的。但面對當時廠里技術人員流失嚴重的情況,在領導的勸說和挽留下,我又留了下來,繼續堅守在自己的崗位上。

後來,新任廠領導經過市場調研,決定開發當時國內急需的毛絨行業後整理設備。燙剪聯合機是其中的關鍵設備,當時正好有一廠家急需這種設備,可又苦於缺少足夠的資金進口。廠領導抓住了這個機會,大膽地與廠家簽訂了合同,定於半年後將該機試製成功並交付使用。

合同簽訂後,廠里成立了科技攻關小組,我是成員之一。說實在的,當時我們對這種設備一竅不通,但大家沒有退卻,而是克服了各種困難,邊學邊干,憑著自己的責任心,埋頭鑽研,只用了短短兩個月的時間就設計整理出一套較完整的圖紙。同時,又進行了工藝工裝設計,開始了新產品試製工作。在大家的共同努力下,我們用了五個月時間便將第一台燙剪聯合機試製成功,如期完成了合同。之後,廠領導決定繼續努力,開發更多的燙剪系列設備。

當時我主要負責剪毛機、抓剪機的設計工作。由於是第一次獨立承擔這麼大的項目,我覺得壓力特別大。為了能更好更快地完成任務,我每天加班加點設計、繪製零部件圖紙,遇到困難便虛心向老技術人員請教,並與同事們一起研究討論方案。設計完成後,再深入車間跟蹤零部件的加工生產,與工人師傅探討設備中關鍵零部件的加工工藝、裝配方法等。辛勤的工作換來了客戶的訂單,由於我們公司設計、生產的設備很好地滿足了用戶的使用要求,替代了進口設備,且價格只是進口設備的1/4,大大降低了設備使用廠家的投資成本,國內毛絨生產廠家紛紛將訂單給了我們。那時,我體會到了成功的喜悅。

科研工作使我得到了鍛鍊、學到了知識、積累了經驗,科技進步也為企業的健康發展奠定了良好的基礎。對此,我深深地感受到,作為一名企業員工,要時刻以企業為家,以企業的發展為己任。只有企業發展了,我們的工作才能有保障,收入才能穩步提高,生活才能更加美好。

截至2005年,我主要負責了剪毛機、抓剪機、燙剪機、起剪機、水洗機、磁棒印花機等10餘種新產品的設計開發,其中多個產品獲得省市科技進步獎。這些產品的開發和銷售,給公司帶來了豐厚的利潤,使公司走出了困境,也讓員工的生活有了極大的改善。

從零開始,摸著石頭過河

2005年公司重組後,我從紡織設備的開發投身於國家重點科技攻關項目——萬噸碳纖維項目的研發工作中。碳纖維是一種高性能纖維, 具有耐熱性好、質量輕、強度高、模量高等優良特性,被廣泛用於航空航天、交通運輸、體育與休閒用品以及醫療、機械、紡織等各領域。碳纖維的重量差不多是鋁的一半,強度卻是鋼的8倍,因此被稱為「國之重器」。在過去相當長的一段時間,只有美國、日本等極少數國家能夠穩定生產出高性能碳纖維。這些國家手握核心技術,不但壟斷了國際市場,更是對我國實施碳纖維材料的禁運。多少年來,國內許多科技工作者為了突破這個技術壁壘,付出了無盡的汗水和努力。

由於國際市場的技術封鎖,碳纖維生產設備無從採購,公司專門抽調一批技術骨幹成立了化纖設備研究所,我兼任所長。當時,我們誰也沒有見過碳纖維設備,於是大家一起翻閱資料、請教有關專家、走訪與之生產相近的腈綸生產廠家,在了解其工作原理的基礎上加班加點進行設備研發。那時,設計室里最忙碌的除了我們幾位技術人員外,還有那台用於列印圖紙的印表機。有時到了半夜,還能聽到印表機運轉的聲音。

功夫不負有心人,我們用了兩個月時間,畫了近萬張設計圖紙,終於拿出了第一份設計方案。然而,現實卻給我們潑下了一盆冷水。碳纖維生產線所生產的原絲,必須達到6.0厘牛/分特的強度標準,後續生產出的碳絲才能達到T300級。但我們最初設計做出來的原絲,遠低於要求的技術指標,根本無法進行碳化處理。辛苦做出來的東西,達不到生產性能要求,又造成了浪費,心裏面特別失望、沮喪。領導鼓勵我們,「不要害怕出錯,不要害怕失敗,也不要害怕浪費,要堅持下去,要把這個事情做成」。同事之間也相互鼓勵,「我們再做一次,也許下一次就成功了」。哪裡失敗就在哪裡爬起來,一次不成功就改到成功為止。我們沒日沒夜地糾錯、試錯,終於設計出了生產高性能碳纖維原絲的紡絲設備。

隨後,在碳纖維聚合紡絲和碳化成套設備與技術整個研發過程中,我們的團隊再次從零開始,一點點研究摸索,不斷地解決遇到的各種難題。最終在大家的共同努力下,終於打通了聚合、紡絲、碳化全部工藝流程,並在小試的基礎上,完成了年產500噸原絲生產線和年產100噸碳化生產線全部裝備的研製工作,形成了百噸級碳纖維的成套生產線,並於2007年5月首次連續生產出合格的碳纖維。

靠執著信念,解決一個個難題


碳纖維生產設備的研發,對我們來說,真正是摸著石頭過河,難度非常大。當時感覺就像跌進一個坑裡一樣。記得在做紡絲的一個設備時,我們從書本上所得到的信息是溫度要達到100多度,但是100多少度,我們沒有數據,所以就要做很多的實驗,來進行論證、獲取數據。為了解決這個問題,我們花了三個多月的時間。這樣的困難,不計其數。

當團隊在碳纖維技術科研中屢戰屢敗、屢敗屢戰的時候,我也曾委屈而疲憊地和家人說:「我不想幹了,不如回來開小店安穩度日算了。」丈夫耐心開導我:「如果你遇到困難就退縮,那你就什麼事情都干不好!」婆婆也說:「開個小商店就不辛苦嗎?大家都回去開個小商店,咱們中國人的碳什麼纖維,怎麼辦呢?」一句話,點醒了我!

因此,我的堅持,一方面來自公司領導提出的「為祖國爭光、為民族爭氣」的堅強信念;另一方面,家人的支持與鼓勵,也給了我很多的力量。

為了做出我們中國人自己的碳纖維,團隊全身心地投入到工作中,有時在吃飯的時候,甚至在走路的時候,心裏面裝的滿滿的都是碳纖維。靠著執著的信念,我們解決了生產過程中的一個個難題,相繼設計製造了多條T300、T700、T800級碳纖維及原絲設備生產線。

在干噴濕紡紡絲過程中,液面波動對絲束質量影響很大,極易引起斷絲、倒吸等故障。為此,我們團隊精心設計了一些裝置,也做了很多實驗,想要消除這種現象,但效果都不理想。有一天,我到河邊去散步,當微風吹過時,水面泛起層層波紋,由於剛下過雨,河水上漲,漫過了河中一塊警示牌的下表面,這時我發現警示牌兩邊波紋一邊大、一邊小,頓時很受啟發。於是,我們在設備凝固浴槽里增加了一些阻流板,阻斷波紋的傳播。沒想到效果很好,較好地控制了凝固浴液面的波動,消除了凝固浴液面的高速流動帶來的紊流現象及其產生斷絲對成型絲束的影響,為生產出高性能碳纖維原絲打下了基礎。

我們團隊研發的「千噸級干噴濕紡高性能碳纖維產業化關鍵技術及自主裝備」使中復神鷹成為中國首家、世界上第三家實現高性能幹噴濕紡碳纖維產業化的企業,也讓中國製造在碳纖維生產領域擁有了世界話語權。2018年1月8日,在人民大會堂召開的2017年度國家科學技術獎勵大會上,我們的「干噴濕紡千噸級高強/百噸級中膜碳纖維產業化關鍵技術及應用」項目榮獲國家科技進步一等獎。2021年,我們團隊參與研發的我國首個萬噸碳纖維生產基地在青海省西寧市投產,該項目首次實現了單線年產3000噸高性能碳纖維生產線設計和高端成套技術裝備的自主可控。

就這樣,碳纖維在我們手中從無到有、從有到優,標準越來越高,品質越來越好,未來還會有一些新的突破。

穿梭在車間,感受工程技術人員的苦辣酸甜


2007年,為了充分發揮勞模在技術攻關、科技創新和生產活動中的「領頭羊」作用,公司成立了以我名字命名的「於素梅勞模創新工作室」。那一刻, 我感受到了責任和壓力。我想:我一定要做好自己的工作,保持團結合作的精神、不斷創新的意識,與大家一道勤奮工作。

工作室里既有公司領導,也有普通工人,既有在公司工作了二三十年的老員工,也有才入職幾年的新員工。不論資歷深淺、職位高低,加入了這個團隊後,大家將心擰成一股繩,積極參加到高品質碳纖維的裝備與技術研究及產業化工作中。在團隊的共同努力下,我們實現了T300級碳纖維及原絲設備的全部國產化,從而形成了具有自主智慧財產權的碳纖維關鍵設備、配套系統和工程化核心技術,打破了國外的技術壟斷與進口限制,實現了國產碳纖維的規模化生產。自主研製的聚合、紡絲、碳化裝置與工藝技術獲多項國家專利,並建立了全套企業標準。

科技創新,是為了服務國家、服務人民。2020年初新冠肺炎疫情發生後,防疫物資特別是口罩嚴重緊缺,為了滿足社會需求,鷹游集團成立了連雲港鷹游醫療器械有限公司,我們勞模工作室又投入到口罩機的研發工作中去。此項目為新產品,完全是全新設計,面對口罩生產設備零部件種類多、結構複雜、時間緊任務重等困難,我與技術攻關團隊一道全身心投入到口罩機設計工作中。我們深入口罩生產現場,參照樣機,找相似產品資料作參考,繪製零部件圖紙,編制各種技術文件,跟班及時解決生產製造過程中遇到的各種問題。經過大家共同努力,在短短的兩周時間裡完成了4條全自動平面口罩機的設計、製造、安裝、調試工作並迅速投入生產,有效地保障了防疫物資的供應。那個時候,我們團隊裡的所有人都明白了奮鬥和堅持的意義。

多年來,我嘗到了一個工程技術人員在產品開發工作中的酸甜苦辣。每當開發一個新產品時,都必須傾注大量的心血去研究、去想像。我是搞機械設計的,必須要有很好的空間想像力,每個部件的動作應該採用什麼樣的機構來完成最合理,怎樣加工才能做到優質、高產、低消耗等,在設計時都必須考慮到。每次新產品設計出來後,我並不是感到輕鬆了,反而覺得壓力更大了,生怕有什麼地方考慮不周,影響設備的使用,造成浪費。因此,當圖紙設計完成進入車間生產,我每天都會穿梭在各個生產車間,和工人們在一起,出現問題隨時解決。機器完成進入生產調試階段,也要經常到現場查看機器運行情況,與一線技術工人交流,了解掌握第一手資料以便下一步改進。

記得有一次紡絲生產線在夜裡試車時出現故障,聽到消息後,我立即趕往現場,將損壞的零件拿到十多公里以外的機械加工車間進行修復,一直等到零件修復完成後,又馬上送回生產線安裝到設備上,一個晚上守在機器旁查看運行情況。說心裡話,那時,我覺得一個女同志從事這樣的工作實在太辛苦了,但當看到自己設計繪製的圖紙變成了一個個加工精緻的零件,然後裝配成運轉良好的機器並生產出合格的產品時,我的心中又感到無比的欣慰和喜悅。

來源:《群眾·大眾學堂》2022年第2期

作者:於素梅

責任編輯:張 寧



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