国旗を「織る」小石、どうやって大産業に変身するか

8月1日、中繊新材料科学技術（承徳）有限公司では、河北省初の連続玄武岩繊維深加工プロジェクトが正式に操業を開始し、百億級の新産業を作り上げることが期待されている。

先日、嫦娥6号は月背の「土掘り」を完了し、携帯した「石版」五星紅旗は、多くの人に玄武岩繊維という不思議な材料を初めて認識させ、「石を点けば金になる」玄武岩が持つ広大な産業の将来性を理解させた。

華北は中国の玄武岩が相対的に集中している地域の一つであり、河北省の張家口、承徳一帯の玄武岩資源は特に豊富で良質である。

資源の優位性に立脚して、河北はどのようにそれを産業の優位性に転化しますか？国旗を「織る」小さな石は、どのようにしてより長い産業チェーンを伸ばすことができますか。

8月1日、航空写真中の繊維新材料科学技術（承徳）有限公司が所在する包囲場貯蔵装備製造産業団地。河北日報記者李佳沢摂

　　■石材から材料まで、価値が千倍に向上

8月1日11時18分、中繊新材料科技（承徳）有限公司（以下、中繊科技と略称する）の糸引き作業場で、1束の金色に輝く細い糸が玄武岩連続繊維糸引きユニット炉底部の漏板から漏れた。これらのフィラメントは、先日「石版」国旗で人気を集めた新材料、玄武岩繊維だ。

30分後、1巻の連続玄武岩繊維の加工が完了し、これは河北初の連続玄武岩繊維の深加工プロジェクトが正式に生産を開始したことを示している。

玄武岩繊維布、玄武岩繊維フェルト、玄武岩繊維複合材料……次は、中繊維科学技術の複数の玄武岩プロジェクトが続々と生産され、百億級の新産業を作り上げることが期待されている。

中繊科技は、承徳新鼎鉱業有限公司の投資により設立された。石を売ってから材料を売るまで、この企業はなぜ玄武岩全産業チェーンを配置したのか。

緑の草が敷き詰められ、花が点々と咲いて、小道がくねくねして、あずまやが古風で素朴で……包囲場の山湾子郷舎土溝山頂に登ると、まるで山体公園に来たようだ。

「これは全国で唯一の玄武岩国家級緑色鉱山で、遠くに露出している黒い岩体は玄武岩鉱山で、足元の小道に敷かれているのは玄武岩石板で、路盤に敷かれているのは玄武岩砂石材です」と承徳新鼎鉱業有限公司の生産責任者邵乃傑氏は紹介した。

河北省境内の玄武岩は、国内で地層が最も古く、数が最も多く、種類が最もそろっている玄武岩群の一つである。張家口、承徳一帯の玄武岩資源は特に豊富で良質である。初歩的な探査により、包囲場だけで玄武岩鉱の埋蔵量は100億トン以上になった。

材質が硬く、耐食性が強いため、玄武岩は道路、鉄道、空港滑走路を建設するのに最適な砂利材となっている。新鼎鉱業で初期に採掘された玄武岩鉱石は、多くが砕かれて砂利材として売られていた。「最低の場合、1トン当たりの砂利料は40元しか売れなかった」と邵乃傑氏は言う。良い資源は良い値段を売っていない。

2013年、新鼎鉱業は玄武岩装飾石材の生産ラインを建設し、年間400万平方メートルの各種装飾石材を生産した。トンに換算すると、トン当たり500元前後まで売られ、価格は10倍以上に増えた。

しかし、新鼎鉱業は満足していない。装飾石材の鉱石利用率は30%しかないため、良質な資源浪費をもたらしたと考えられている。何度も調査研究を経て、新鼎鉱業は連続玄武岩繊維をモデルチェンジとグレードアップの新しい方向とした。

中繊科技成立後、連続玄武岩繊維技術、設備の研究開発と改善に専門的に従事し始めた。

「私たちの鉱石は中国科学院によって測定され、A級と評定され、化学成分が安定しており、玄武岩繊維原鉱として使用できる」中繊科技創始者の翁時銘氏は紹介した。

8月1日、翁時銘氏はラインオフしたばかりの連続玄武岩繊維を指し、後期に調整を経て、直径4.5ミクロンの連続玄武岩繊維を生産することができ、トン当たり10万元以上であると述べた。砂利材の販売に比べて、価格は千倍以上上昇した。

「絹を布に織ることもでき、価格は再び2倍になる。布を防弾衣、防火服などにすることもでき、価格はさらに上昇し、『点石成金』を伝説から現実に変えることができる」と翁時銘氏は言う。

さらに貴重なことに、現在連続玄武岩繊維を生産するために使用されている原材料は、石材を切断する際に発生するソースラッジである。新鼎鉱業は10年余りで70万トンの鋸泥を蓄積し、将来的にはこれらの廃棄物が100億の生産額を実現することができる。

推計によると、玄武岩鉱石1.1トンで1トンの連続玄武岩繊維を生産でき、利用率は90%以上に達する。生産過程全体は玄武岩鉱石が高温で溶融され、合金の漏れ板を通じて引き出され、廃棄物の排出は一切ない。「少なくなった0.1トンは基本的に水で、蒸発してしまった」と翁時銘氏は言う。

「あと5年で、私たちは玄武岩装飾石材産業を完全に捨て、連続玄武岩繊維とその複合材料産業を大いに強化し、良い資源に高い価値を生み出す」と翁時銘氏は述べた。

8月1日、中繊新材料科学技術（承徳）有限会社の糸引き作業場で、作業員が生産したばかりの連続玄武岩繊維をヤードに置いている。河北日報記者李佳沢摂

　　■科学研究資源を集めて「点石成金」を現実にする

中繊科技の2階の試験室には、2台の小型試験機器が置かれている。中繊科技の各炉原鉱は投入前に、試験的に処方を調整しなければならない。

繊維糸の性能安定を維持することは業界の難題であり、我が国の連続玄武岩繊維及びその複合材料の発展を制約するボトルネックでもある。

翁時銘氏によると、玄武岩の主要成分はシリカ、三酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなど。玄武岩鉱ごとに成分の配合比が異なり、同じ鉱の異なる地域の鉱石成分の配合比にも差がある。玄武岩繊維糸の直径はミクロンを計算単位とし、鉱石成分の配合比が異なり、対応する玄武岩繊維原料の配合は調整する必要がある。

「玄武岩原石から繊維、鱗片などの中流製品、さらに下流へのマルチシーン応用は、極めて複雑な過程であり、異なる技術、パラメータ、調合方法に関連している」河北地質大学玄武岩繊維材料研究所の劉昶江博士は、この複雑さは異なる産地の石が異なる生産技術に結合するだけでなく、同じ製品、同じプロセスであっても、原料のいくつかの性能をどのように十分に発揮するかを研究し続けなければならない。

これにより、科学技術開発は玄武岩産業チェーンの延長において極めて重要な役割を果たしていることが決定した。

包囲場の良質な玄武岩鉱石資源を頼りに、中繊科技と中国科学院、東南大学玄武岩繊維生産及び応用技術国家地方連合工学研究センター、華東理工大学など多くの大学と科学研究院が深い協力を展開し、玄武岩繊維生産及び応用技術分野の向上と革新を展開し、玄武岩の総合的な開発利用のための全産業チェーンの構築に全力を尽くす。

「我々は産業チェーン全体をいくつかの段階に細分化し、各段階で国内の相応のトップチームを探して研究開発の難関を突破し、最終的に1+1＞2の効果を形成した」と翁時銘氏は述べた。

中繊科技は国内で初めて全電池窯技術を創造し、最新の池窯設備を研究開発、応用した。1.0バージョンの池窯では、漏れ板は400穴しかありません。中繊科技の3.0版万トン池窯は国内最大で、漏れ板は2400穴がある。翁時銘氏によると、この設備改善だけで、企業は30%以上省エネできるという。

また、大学と科学研究院と協力して、中繊科技はまた新型高性能連続玄武岩繊維配合を開発した。この処方に従って生産された繊維糸の性能は安定しており、弾性率、引張強度、離散係数などの各データはいずれも国内一流レベルにある。

「中繊科技は設立から糸引きに成功するまで、2年5ヶ月かかりました。その背後には20の研究開発チームのたゆまぬ努力があります」と翁時銘氏は言う。

このような長い研究開発サイクルを堅持し、これだけの先端科学研究資源を集めることは、多くの企業にとって少なからぬ試練である。

先ごろ、月背「石版」五星紅旗の爆発的な登場は、原材料の玄武岩サプライヤーである蔚県新源玄武岩鉱業有限公司を大いに名声を高めた。

同社の朱兆春責任者によると、彼らは数年前から下流の玄武岩製品の研究開発を始めた。玄武岩を糸を引いて繊維を作るのとは異なり、玄武岩を高温で溶融して液体にした後、新たな建材や食器などに流し込んで圧縮する産業チェーンの延長方法を選んだ。現在、関連製品の研究開発はほぼ成熟しており、同社は新ライン計画を進めており、来年生産を開始する予定だ。

「私たちの研究開発費は累計500万元を超えている」と朱兆春氏は告白した。彼らのような民間企業にとって、こんなにたくさんのお金を出して研究開発をするのは、小さな数ではない。

劉昶江氏は、「玄武岩産業チェーンの発展は科学研究革新に依存しているが、巨大な研究開発への投資は現実的な問題だ」と述べ、この難題を解決するには、企業の科学研究への投資を増やすよう誘導するだけでなく、大学と科学研究機関の積極性を十分に引き出し、公共実験室の建設、玄武岩技術と産業連盟の設立などを通じて、玄武岩産業の発展に十分な知的支援を提供する。

7月31日、船拍は囲場山湾子郷舎土溝山頂にある承徳新鼎鉱業有限会社玄武岩鉱山。河北日報記者李佳沢摂

　　■全産業チェーンを構築し、新材料産業の新天地を切り開く

「私たちは包囲場経済開発区に建設された新工場で、電灯を除いてすべてのものが玄武岩繊維複合材料で作られたモデルルームを作ります」と中繊科技副社長の周雄大氏は言う。

中繊科技産業園の鳥瞰図の前に立って、周雄大は企業の発展計画を詳しく述べた。原料貯蔵作業場は配管を通じて池窯の糸引き作業場に接続され、ファンは原料輸送量を正確に制御することができる。新設された国内初の純電池窯は、連続玄武岩繊維糸1万トンを年間生産することができる。織布作業場、家具製造作業場、自動車軽量化作業場などは順に並べられ、分類され、整然としている。

「第一期工事は3年以内に完成する予定で、すべて生産後に、市場に異なる性能要求の玄武岩繊維及び各種玄武岩繊維軍民製品を提供する」と周雄大氏は紹介し、現段階の研究開発製品の市場占有率に基づき、3年後の会社の玄武岩繊維及び複合材料の総生産額は50億元に達することができる。第二期工事は重点的に断熱防爆製品、超長海基風力発電羽根などの分野に発展し、総生産額は100億元を超えた。

中流の玄武岩繊維から下流の応用シーンまで、中繊維科学技術は玄武岩全産業チェーンの構築に力を入れている。

劉昶江氏は、「より広い市場を開拓できなければ、『石を点けば金になる』というのは空論にすぎない」と説明した。現在、玄武岩材料は材料分野では非常に小さな細分化分野であり、十分な上下流の分業協力は形成されていない。玄武岩繊維を生産する企業の多くは、安定した下流の「消化」ルートがなく、最終的に生産停止に向かっているからだ。

そのため、玄武岩産業を大きくするには、全産業チェーンを打破することが鍵であり、特に下流製品の応用を伸ばすことに重点を置き、応用シーンの開発を推進しなければならない。

劉昶江氏は、河北省は玄武岩の全産業チェーンの発展を実現する実力が完全にあり、既存の優位産業と玄武岩の新材料を「接ぎ木」することが、良い経路だと考えている。例えば、河北には優れた複合材料産業の基礎があり、生産には大量のガラス繊維が使われる。軽量で高強度の材料として、玄武岩繊維は物化性能上の優位性、生産過程における環境保護性などによって、完全に部分的にガラス繊維に取って代わることができ、ガラス繊維と市場における共融と合理的な分布を実現する。

「このようにして、玄武岩製品の応用シーンを広げただけでなく、優位産業のさらなるグレードアップを促進し、一挙両得と言える」と劉昶江氏は述べた。

河北省ではすでに関連企業がこの方面の試みを始めていることが分かった。

棗強県にある恒潤集団有限公司は、複合材料製品を生産する企業である。

「玄武岩繊維材料に注目してから4、5年になる」と同社戦略発展総監の劉菊芳氏は紹介し、複合材料製品の生産にはガラス繊維と炭素繊維が大量に使われる。ガラス繊維は価格が低く、炭素繊維は軽量で強いが、価格も高い。この2種類の常用繊維に比べて、玄武岩繊維は価格が手頃で、しかも高低温、耐腐食、性価比が非常に高い。

昨年、恒潤は玄武岩繊維の試験研究を開始し、玄武岩繊維を複数の既存製品に添加して小試料ブロックを作成し、複数のデータを収集検証して論証した。その上で、会社は成形された製品のねじ筋を開発した。

劉菊芳氏によると、同社の玄武岩繊維への応用はまだ試験段階だが、玄武岩繊維は我が国が重点的に発展している4大高性能繊維の1つとして、必然的に同社の複合材料製品の研究開発に新たな空間をもたらすことができる。

企業が玄武岩繊維に対して示した強い興味は、このような新材料の発展潜在力を十分に体現している。

現在、貴州、四川などではすでに行動を開始し、玄武岩繊維産業チェーンの配置を急いでいる。河北はどのように玄武岩資源の優位性を確実な産業の優位性に転化しますか？

劉昶江氏は、河北省はできるだけ早く全体計画を強化し、政策支援に力を入れ、各地の資源、産業の現状に基づいて、地域発展に適した玄武岩産業計画を制定し、産業発展の方向をさらに明確にすべきだと提案した。彼は、計画制定において、革新、金融、環境保護政策との有機的な接続と協力を重視し、玄武岩産業の秩序ある急速な発展を積極的に導き、規範化し、全産業チェーンの形成を加速させることを提案した。

「玄武岩の産業チェーンが伸び、河北の新材料産業に新天地を開くことができるだけでなく、他の産業にも新たな活力を注入することができることを期待している」と劉昶江氏は述べた。

（出所：河北日報）