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一、引言 随着船舶产业的转型升级，特别是中小型船舶的制造材 料不断更新和大量生产，从而产生了如何环保节能，提高船 舶功能，提高船舶质量，节约船舶用材，简化船舶生产的工 序，降低船舶制造成本及材料再生利用等问题。使用便于回 收、生产过程简便、易于加工的材料，选用无毒无害和可再 生材料建造船舶是整个绿色造船中的一个环节。 由于高性能合金材料价格昂贵，致使其推广应用越来越 困难。玻璃钢虽具有重量轻、能耗小、维修费用低、利用率 高等优点，但是玻璃钢树脂含毒性，生产时对工人健康有害。 而且玻璃钢材料易破损，报废后无法回收，对环境造成污染。 纤维增强塑料可用来制造各种用途的小艇，从渔船、摩 托艇、游艇到交通艇和渔政巡逻艇等。用纤维增强塑料制造 的渔船其数量之多实际上已超过了钢质渔船。相反以碳纤维 为基础的或以它为芯材的夹层结构在造船界却一直未能普 及，只是在某些大型快艇中有所应用，主要原因是这种材料 价格昂贵，使用不经济。近年来，造船企业开始尝试针对 PVC 作为造船材料的滚塑成型技术[1]。
二、滚塑成型技术及其在船舶建造中的应用
滚塑成型是塑料成型加工一个分支，始于 20世纪 40年代，最初主要用于 PVC 糊树脂，生产小型制品。自 20世纪70年代，滚塑成型技术在欧美等发达国家广泛应用，美国、 日本和德国等先后实现了工业化生产，不仅能生产小型制品， 也可以生产出用注塑和中空成型方法无法加工的大型或超大 型的容器[2]。近几年来，国内滚塑成型生产技术和规模也有 了一定的发展[3]，但同国外相比差距十分明显，现有的滚塑 生产厂主要分布在东北、华北、华东和沿海地区。随着国内 经济的发展，滚塑制品正在进入市场，并逐渐被人们接受。 滚塑成型原理较简单，但所包含的物理过程却非常复杂， 目前还没有理想的数学模型可以描述其物料的流动。它的加 工方法较独特，其加热、成型和冷却都是在无内压的模具中 进行的。将定量的糊状或粉状树脂加入模具中，通过对模具 的加热及纵横向的双轴旋转，翻滚的树脂在自身重力的作用 下与被加热的模具内表面接触，并逐渐熔融成均匀的熔体，由于树脂之间的摩擦和旋转模具内表面的拖曳作用，使物料池中的物料向模壁上方运动；当树脂重力足以克服此作用力 时，物料就越过物料池顶落到对面模壁上。随着模具不停地 旋转，被熔化的物料熔体就均匀地涂覆在整个模具上，然后 通过冷空气、喷水冷却固化，打开模具，就可得到所需制品[4]。 美国在船舶塑料化进展中处于领先地位，并且还广泛用 于军用小型船舶的制造，其塑料材料比例中由 1980 年的6.1%上升到 2005年的 32%。日本由 1976年的 5.3%上升 到 2005年的 28%。小型船舶塑料化当前的趋势是由作为普 通的装饰件和软垫转向结构和功能件[5]。换而言之，由船舶内部装饰扩展到船舶外部结构及船体的整体结构。 国内大部分滚塑船舶制造企业主要是以技术引进为主， 技术自主研发的企业并不多，而且所制造的船舶大部分限制 在 5m之内。浙江嵊泗洋山滚塑游艇科技开发有限公司则在 引进技术的同时加大投资进行了滚塑游艇成型的技术攻关， 目前已经具备对船长在 15m 以下的小型全塑游艇船体结构 设计、模具制造技术，完成滚塑游艇成型的加工。
滚塑船艇采用的原料是经挪威船级社（2008 年）《STANDARD FOR CERTIFICATION No. 2.21》标准认可的聚乙烯，具有无污染、强度好、耐腐蚀、耐环境应力好和良 好的耐热性、绝缘性的特点。滚塑船正是充分利用了聚乙烯的 这些特点，使其具有了以下优于钢质、木质和玻璃钢船的特点：
（1）航速快。聚乙烯船船体整体一次成型，船体表面光 滑，阻力小。
（2）稳性好、抗风能力强。聚乙烯比重约900~960kg/m3，约是钢材的 2/15在右，聚乙烯船压载重 心低，与同类钢质船相比，在其他参数不变的情况下，聚乙 烯船的横摇周期与钢质船相比可缩短2min~3min，在风浪中起浮性好，回复能力强，相对而言抗风能力增强。
（3）使用寿命长，维修费用低。钢质渔船易锈蚀，在群 众渔业中使用年限一般在 10年~15年。如再继续使用，维 修费用将大大增加，钢质船要保证使用 20年，每年必须要 加强维护保养、去锈涂漆，每三年还需进行一次大修。聚乙 烯船由于具有良好的耐腐蚀性，船体永不锈蚀，不需像钢质船每年进行维护，不耽误捕鱼时间，还可以节省维修费用。
（4）经济性好。由于聚乙烯船具有节能、维修费用低、 使用寿命长、维修方便等特点，一次性投资与同规格的钢质 船相差范围不大，但其不用维修，使得聚乙烯船的经济性能 优于钢质船和玻璃钢船。
（5）节能效果好。聚乙烯船能充分利用船艇的空间、遇 到撞击后能自行回弹不会永久变形，生产成本低。
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发表于 2011-3-22 10:16:13