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玄武巖纖維和玻璃纖維的比較-全文預(yù)覽

  

【正文】 底,全國(guó)有近50家生產(chǎn)企業(yè),總設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力近30萬(wàn)平方米,目前能維持正常生產(chǎn)的僅30余家,年產(chǎn)量約15萬(wàn)平方米,它的應(yīng)用受到礦物棉的沖擊,加之價(jià)格較高,宣傳不力,近年來(lái)銷(xiāo)售不佳,使生產(chǎn)受到制約?! √攸c(diǎn):重量輕,一般10-96kg/m3,20kg/m3以下為氈,24-48kg/m3為中硬板,48-96kg/m3為硬板,其中48kg/m3可做天花板,軟化點(diǎn)為500176。產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量都滿(mǎn)足不了要求。如:工業(yè)設(shè)備和管道工程中,良好的保溫條件,可使熱量損失降低95%左右,通常用于保溫材料的投資一年左右可以通過(guò)節(jié)約的能量收回?! ≡诮ㄖ凸I(yè)中采用良好的保溫技術(shù)與材料,往往能起到事半功倍的效果。大多數(shù)絕熱材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)值隨溫度下降而顯著下降。在常溫常壓下,空氣的質(zhì)量不超過(guò)絕熱材料的5%,但隨著溫度的下降,氣體所占的比重越來(lái)越大。因此,絕熱材料的熱導(dǎo)率在很大程度上決定于填充氣體的種類(lèi)。氣孔質(zhì)材料又進(jìn)一步分成固體物質(zhì)中有氣泡和固體粒子相互輕微接觸兩種。松散材料的粒度常溫時(shí),松散材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨著材料粒度減小而降低,粒度大時(shí),顆粒之間的空隙尺寸增大,其間空氣的導(dǎo)熱系數(shù)必然增大。含濕率所有的保溫材料都具有多孔結(jié)構(gòu),容易吸濕。納米技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展,有可能對(duì)隔熱保溫材料產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用帶來(lái)“革命性”的變化。如船舶用的硅酸鈣隔倉(cāng)板,要求是輕質(zhì)、高強(qiáng)、防火,材料擔(dān)負(fù)起多種功能;車(chē)輛上用纖維質(zhì)保溫材料,其防火性能也非常重要。1.新型保溫隔熱材料在建筑保溫上應(yīng)以發(fā)展礦物棉、泡沫塑料等產(chǎn)品為主,玻璃棉、膨脹珍珠巖等多品種共存。這與當(dāng)前我國(guó)建造節(jié)能建筑的需求是不適應(yīng)的。應(yīng)用技術(shù)發(fā)展滯后生產(chǎn)和市場(chǎng)均不規(guī)范目前,公司年生產(chǎn)能力達(dá)到50萬(wàn)噸,產(chǎn)銷(xiāo)量在國(guó)內(nèi)同行中位居第一。經(jīng)營(yíng)模式:生產(chǎn)型1993年,公司率先研制開(kāi)發(fā)了第一條100%國(guó)產(chǎn)化離心玻璃棉生產(chǎn)線(xiàn),填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)設(shè)備不能生產(chǎn)離心法玻璃棉的空白。南京玻璃纖維研究院主營(yíng)產(chǎn)品:玻璃纖維、絕熱隔音材料、特種玻璃纖維、玻璃光導(dǎo)纖維、石英光導(dǎo)纖維、塑料光導(dǎo)纖維、玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等方面的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新產(chǎn)品及軍用高性能、多功能材料企業(yè)性質(zhì):集科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)于一體的高新技術(shù)企業(yè)地址:南京建于1964年,原隸屬?lài)?guó)家建材局。已發(fā)展成為集新型建材、住宅產(chǎn)業(yè)、化學(xué)建材、物流貿(mào)易“四位一體”的、總資產(chǎn)超過(guò)50億元的大型產(chǎn)業(yè)集團(tuán)。ISOVER法國(guó)圣戈班依索維爾分部國(guó)內(nèi)關(guān)聯(lián)企業(yè):(1)圣戈班依索維爾(固安)工廠生產(chǎn)型品牌:品牌:歐文斯科寧用途:廣場(chǎng),商廈,高層商辦樓,別墅地址:上海1938年成立,世界先進(jìn)建筑材料系統(tǒng)及玻璃纖維復(fù)合材料的先驅(qū),總部位于美國(guó)俄亥俄州托萊多市,為美國(guó)紐約及加拿大多倫多股票市場(chǎng)的上市公司(OWC)。shingles)、外墻掛板(siding)、住宅用保溫產(chǎn)品(residential(三)業(yè)內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)2000以后數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)建筑材料工業(yè)協(xié)會(huì)(二)應(yīng)用領(lǐng)域有機(jī)類(lèi)絕熱材料包含了聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、酚醛樹(shù)脂泡沫塑料、海綿橡塑保溫材料、軟木等產(chǎn)品。表2優(yōu)質(zhì)的絕熱材料,如礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料等制品的生產(chǎn)能力有很大提高,應(yīng)用的數(shù)量和范圍以及在節(jié)能工程中產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益逐步為人們所認(rèn)識(shí)。聚苯乙烯泡沫塑料制品/ 有機(jī)樹(shù)脂/膨脹型工藝,輕巧方便,使用普遍。硅酸鈣絕熱制品 易被風(fēng)吹散,吸濕率低,但易吸水,受潮后絕熱效果大大降低。 無(wú)機(jī)絕熱材料:名稱(chēng)/主要原料或工藝/主要特點(diǎn)礦(巖)棉及其制品/工業(yè)廢料礦渣礦、玄武巖、輝綠巖等天然巖石/耐熱性能好,一般使用溫度達(dá)350℃,特別適用于窯爐及管道保溫。(二)絕熱材料的類(lèi)別及特點(diǎn)(一)絕熱材料的基本屬性絕熱材料已是能源開(kāi)發(fā)、節(jié)約工程的重要組成,是與生態(tài)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的行業(yè)。專(zhuān)家們預(yù)測(cè),隨著我國(guó)建筑節(jié)能工作的進(jìn)一步開(kāi)展,聚氨酯也將在建筑領(lǐng)域“大展宏圖”。一種是與石膏板、透濕防水層、通氣層、外壁一起形成墻體結(jié)構(gòu),另一種是利用聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)噴涂的優(yōu)點(diǎn)作建筑物內(nèi)保溫,目前日本大約有300家公司在聚氨酯隔熱協(xié)會(huì)的監(jiān)管下開(kāi)展這項(xiàng)施工工作。在建筑保溫中大都用的是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,從世界范圍來(lái)說(shuō)其應(yīng)用相當(dāng)廣泛。此外,能源的節(jié)省也會(huì)減少二氧化碳的排放,因而減輕溫室效應(yīng),較薄的保溫層也可增加建筑物內(nèi)部可用面積,這對(duì)地價(jià)越來(lái)越昂貴的城市有特別的吸引力。而現(xiàn)在我國(guó)節(jié)能建筑市場(chǎng)的技術(shù)、材料、產(chǎn)品嚴(yán)重不足,專(zhuān)家認(rèn)為這主要表現(xiàn)在:創(chuàng)新能力差,新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)相對(duì)滯后,難以形成主流產(chǎn)品與技術(shù);達(dá)到節(jié)能性能的墻體、保溫材料供應(yīng)嚴(yán)重不足,且品種單一。經(jīng)過(guò)十多年積極推進(jìn),我國(guó)建筑節(jié)能工作已取得一些初步成效,但與每年全國(guó)城鄉(xiāng)新增建筑面積1619億平方米的規(guī)模和進(jìn)程相比,與發(fā)達(dá)國(guó)家取得的顯著成績(jī)相比,嚴(yán)重滯后。在建筑節(jié)能中,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱是至關(guān)重要的環(huán)節(jié),其核心問(wèn)題往往是保溫材料及配套技術(shù)體系的選用。本次會(huì)議由建設(shè)部主辦,國(guó)內(nèi)外建筑節(jié)能專(zhuān)家和學(xué)者、企業(yè)代表共計(jì)100多人參會(huì)。近年來(lái)我國(guó)聚氨酯工業(yè)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展,在冰箱、集裝箱、皮革、制鞋和紡織等領(lǐng)域已獲得廣泛應(yīng)用;而此次在建筑節(jié)能等領(lǐng)域的大力推廣,將為我國(guó)聚氨酯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造巨大的發(fā)展空間。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑保溫材料中約有49%為聚氨酯材料,而在我國(guó)這一比例尚不足10%。為此,建設(shè)部將從今年起全面推廣新型建筑節(jié)能技術(shù),將聚氨酯材料作為傳統(tǒng)建筑保溫材料的替代品進(jìn)行推廣。弗蘭克博士——這位PVC化學(xué)建材專(zhuān)家,說(shuō)起自己的專(zhuān)業(yè)來(lái),確實(shí)是如數(shù)家珍。三是配合,即有高技術(shù)手段的服務(wù)與之配合。但與北美等先于我國(guó)發(fā)展PVC化學(xué)建材的國(guó)家相比,從生產(chǎn)技術(shù)到產(chǎn)品性能還有一定的距離。它具有四層綠色環(huán)保意義:其一是節(jié)約資源,可以有效地保護(hù)寶貴的森林資源和土地資源;其二是生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染,PVC構(gòu)件在生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有三廢產(chǎn)生;其三是使用過(guò)程無(wú)污染,無(wú)鉛配方的PVC產(chǎn)品保障了其產(chǎn)品在使用中的安全可靠;其四是廢品可以回收和再生。與木材相比,PVC化學(xué)建材的耐久性能又是木材的若干倍。PVC化學(xué)建材做門(mén)窗其材質(zhì)性能與其它的材料相比有哪些優(yōu)異之處呢?從節(jié)能、耐久、保溫、阻燃等諸多功能上看,PVC化學(xué)建材在中國(guó)的建筑材料市場(chǎng)上都是木材的最佳替代品。北美和西歐的人口密度比中國(guó)要小得多,而他們對(duì)木材的人均占有量卻比中國(guó)對(duì)木材的人均占有量要大得多。博士介紹說(shuō),人類(lèi)對(duì)PVC化學(xué)建材的使用史只有30多年,北美在全球化學(xué)建材業(yè)中處于主導(dǎo)和支配地位,其中最著名的是加拿大皇家集團(tuán),他們?cè)谥袊?guó)上海已投巨資設(shè)立工廠并就地生產(chǎn)。有時(shí)為了提高加工流動(dòng)性才加入幾份增塑劑。一般認(rèn)為,反增塑現(xiàn)象是加入少量增塑劑后,大分子鏈活動(dòng)能力增大,使分子有序化產(chǎn)生微晶的效應(yīng)。該公司稱(chēng),用1噸玄武巖加強(qiáng)筋的加固效果相當(dāng)于用4噸鋼筋的加固作用。佳斯邁威歐洲公司也在生產(chǎn)濕法玄武巖薄氈。在英美都設(shè)有公司的Tehnical該款滑雪板曾出現(xiàn)在2005年JEC展覽會(huì)Basaltex攤位上。Mervin該公司先是用碳纖維生產(chǎn)復(fù)合材料制件,現(xiàn)在則利用公司現(xiàn)有的纖維增強(qiáng)管制造技術(shù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)制造玄武巖復(fù)合材料制品,因?yàn)樾鋷r增強(qiáng)復(fù)合材料強(qiáng)度高,成本卻比碳纖維低。Vek公司供應(yīng)的織物制成的風(fēng)力機(jī)葉片有望在今年末通過(guò)德國(guó)勞氏認(rèn)證。Vek公司現(xiàn)有幾家使用它的標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)材料產(chǎn)品的用戶(hù),其中之一是芬蘭玻纖制造商奧斯龍公司,該公司現(xiàn)正在提供用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片層合材料的雙軸向玄武巖織物。玄武巖也用于增強(qiáng)其他普通復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件。試驗(yàn)時(shí),將玄武巖織物置于Bunsen燃燒器的前端,使黃色的火焰直接接觸到織物,黃色火焰的溫度為1100℃~1200℃,使織物像金屬織物那樣變得紅熱。今天,采用浸潤(rùn)劑技術(shù)和精良的生產(chǎn)工藝已經(jīng)使纖維損壞降低到最低程度,制造出很有強(qiáng)度的玄武巖纖維,編織和機(jī)織時(shí)不會(huì)影響性能。例如,Basaltex公司以前就曾發(fā)現(xiàn)直接從織布機(jī)織出的玄武巖織物在加工時(shí)脆而易損,強(qiáng)烈彎折時(shí)會(huì)使纖維斷裂,對(duì)皮膚還有刺激作用。據(jù)報(bào)道,玄武巖纖維在安全操作和空氣質(zhì)量方面沒(méi)有問(wèn)題。然后對(duì)試樣進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)(ISO玄武巖短切氈、無(wú)捻粗紗和單向織物比同類(lèi)型的E玻纖產(chǎn)品有著更高的斷裂載荷和更高的楊氏模量(材料的剛性參數(shù))。如不進(jìn)行定期維修,不圓的孔徑會(huì)導(dǎo)致纖維直徑不在正常范圍之內(nèi),生產(chǎn)出的無(wú)捻粗紗也無(wú)法預(yù)測(cè)它的斷裂荷載。和玻璃纖維一樣,玄武巖纖維也是用鉑銠合金漏板拉制而成。為了對(duì)原料進(jìn)行均勻加熱,生產(chǎn)廠商采用了多種方法,包括在池內(nèi)放置電極。將粉碎后的玄武巖送入窯爐后,在1500℃的溫度下形成液態(tài)(玻璃熔點(diǎn)為1400~1600℃)。Technobasalt公司負(fù)責(zé)銷(xiāo)售的人士認(rèn)為,烏克蘭地區(qū)的玄武巖成份非常適合于制造連續(xù)細(xì)纖維。橄欖石是含有硅酸鎂和硅酸鐵的硅酸鹽。雖然玄武巖和玻璃都是硅酸鹽,但熔融玻璃冷卻后形成非晶狀固體,而玄武巖具有晶體結(jié)構(gòu)。這些材料在進(jìn)入窯爐之前必須分別投入稱(chēng)量系統(tǒng)。首先需要將開(kāi)采出的玄武巖進(jìn)行粉碎處理和洗滌,然后裝入與投料機(jī)相連的料倉(cāng)內(nèi),由投料機(jī)將原料投入到用天然氣加熱的窯爐的熔化部。Holding公司的子公司,它和美國(guó)Sudaglass今天,玄武巖纖維的研究、生產(chǎn)和大部分市場(chǎng)化的努力都是基于那些曾與蘇維埃集團(tuán)結(jié)盟的國(guó)家的研究成果。歐文斯科寧(OC)公司和其他幾家玻璃公司都進(jìn)行了一些獨(dú)立研究項(xiàng)目,并取得了一些美國(guó)專(zhuān)利。他在1923年申請(qǐng)了一項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)利。近十年,玄武巖纖維已成為增強(qiáng)復(fù)合材料的競(jìng)爭(zhēng)性材料。玄武巖通過(guò)澆鑄工藝制成瓦及板用于建筑市場(chǎng)已有多年歷史。玄武巖作為一種火成巖,它是從熔融狀態(tài)下演變而成。后來(lái),采用天然耐火玄武巖擠出的連續(xù)纖維,在幾乎所有的用途方面都可以用來(lái)替代石棉纖維。Dhe是第一個(gè)有從玄武巖擠出纖維的想法的人。、擠出條件和玄武巖纖維的理化特性進(jìn)行了研究。1991年蘇聯(lián)解體后,蘇聯(lián)的研究成果被解密,開(kāi)始用于民用產(chǎn)品。Basaltex公司是比利時(shí)Masureel玄武巖纖維是采用在許多方面類(lèi)似于玻纖拉絲的連續(xù)方法制造而成。SiO2外,其他成份還包括氧化硼、氧化鋁和/或其他幾種材料。換言之,玄武巖纖維制造商對(duì)玄武巖原料的純度和穩(wěn)定性的直接控制工作更少。輝石為含有鎂、鐵、鈣三種金屬氧化物中任意兩種氧化物的晶體硅酸鹽。Basaltex公司負(fù)責(zé)研發(fā)的人士指出,盡管能夠從世界各地的礦井或露天進(jìn)行開(kāi)采,實(shí)際上全球只有幾十個(gè)地區(qū)的玄武巖經(jīng)過(guò)分析適合于制造連續(xù)細(xì)纖維。該公司在俄羅斯有一座備用礦,其玄武巖化學(xué)成份雖然接近主要原料開(kāi)采源,公司仍然傾向于使用同一來(lái)源開(kāi)采的原料。在上部氣體燃燒器的作用下,熔化的玄武巖必須置于池內(nèi)若干小時(shí),確保均勻的溫度分布。他們認(rèn)為只有在窯爐出料區(qū)靠近拉絲漏板的位置需要安裝很精確的溫度控制系統(tǒng),在初始加熱區(qū)可以使用相對(duì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。隨著漏板的磨損,漏板上的圓孔變得不均勻,影響了工藝控制??傊捎谠诩庸ず途S修方面存在上述差異使玄武巖纖維的生產(chǎn)成本超過(guò)了E玻璃纖維,但是玄武巖纖維的支持者稱(chēng)它在復(fù)合材料用途中明顯優(yōu)于E玻璃纖維。用環(huán)氧樹(shù)脂浸漬E玻纖和玄武巖無(wú)捻粗紗后,纏繞在一芯軸上,然后壓實(shí)層合材料直至其完全固化,分別切下135㎜15㎜的試樣測(cè)量厚度。此外,玄武巖纖維天然耐受紫外線(xiàn)和高能量電磁輻射,在低溫下仍能保持真性能,具有更好的耐酸性。在將玄武巖纖維轉(zhuǎn)換成有用的增強(qiáng)材料時(shí),生產(chǎn)廠商總會(huì)面臨新的挑戰(zhàn)。該公司稱(chēng),在初始階段造成織物性能低劣的明顯原因是在成纖過(guò)程中造成了纖維的損壞。Basaltex公司進(jìn)行了一些防火試驗(yàn)。由于它在高溫下不會(huì)軟化,不會(huì)因軟化而沉積在剎車(chē)系統(tǒng)匹配件(盤(pán)式制動(dòng)器或制動(dòng)鼓)上。Kamenny由Kamenny公司提供多種型號(hào)來(lái)滿(mǎn)足所有攝影者的需求。Fechnologies公司目前銷(xiāo)售兩種不同型號(hào)的滑雪板,在這兩種型號(hào)中加入的是玄武巖纖維而非在其他型號(hào)中通常使用的玻璃纖維。Sliver牌滑雪板中使用了Basaltex公司的玄武巖產(chǎn)品。在制造汽車(chē)頂蓬內(nèi)襯時(shí)能夠比使用普通材料薄出50%。該公司正在用這種薄氈試生產(chǎn)層合的和熱成型的汽車(chē)部件。據(jù)報(bào)道,用單向玄武巖纖維拉擠而成的筋材比鋼筋輕89%,具有與混凝土相同的熱膨脹系數(shù),在堿性環(huán)境中更不容易老化。增塑劑在10份以下時(shí)對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的影響不明顯,當(dāng)加5份左右的增塑劑時(shí),機(jī)械強(qiáng)度反而最高,是所謂反增塑現(xiàn)象。因此,一般硬制品不加增塑劑或少加增塑劑。這是前來(lái)我國(guó)進(jìn)行技術(shù)講學(xué)的洋博士弗蘭克先生接受記者采訪時(shí),描繪的PVC在我國(guó)的發(fā)展前景。支持這個(gè)結(jié)論的一個(gè)重要依據(jù)是我們現(xiàn)有的資源。而木材對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)是越來(lái)越稀有的資源。記者告訴弗蘭克博士,在中國(guó)的門(mén)窗市場(chǎng)現(xiàn)在“唱主角”的主要有三種材料:木材、金屬材料(鋁型材和鋼材)和PVC化學(xué)建材。它還具有抗紫外線(xiàn)老化,抗酸堿耐腐蝕,防霉、防蛀、阻燃防火和防靜電等性能,其柔韌性和低溫抗沖擊性能也是不錯(cuò)的。從生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看,每生產(chǎn)一噸PVC所需要的能量低于生產(chǎn)一噸鋼材的能量,而在使用過(guò)程中,PVC依然是節(jié)能產(chǎn)品。到目前為止,我國(guó)已經(jīng)擁有了年產(chǎn)PVC型材1000多萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。二是配方,如著色劑等的配方技術(shù)還需要改進(jìn)。十一五規(guī)劃:聚氨酯材料是目前國(guó)際上性能最好的保溫材料近期國(guó)家頒布的《節(jié)能中長(zhǎng)期專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》規(guī)定,“十一五”期間新建建筑要嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有建筑要逐步施行節(jié)能改造。據(jù)悉,國(guó)家將在立法和政策上支持建筑節(jié)能材料的生產(chǎn)和應(yīng)用。硬質(zhì)聚氨酯具有質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐熱性好、耐老化、容易與其它基材黏結(jié)、燃燒不產(chǎn)生熔滴等優(yōu)異性能,在歐美國(guó)家廣泛用于建筑物的屋頂、墻體、天花板、地板、門(mén)窗等作為保溫隔熱材料。據(jù)介紹,聚氨酯作為一種性能優(yōu)異的高分子材料,已成為繼聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯之后的第五大塑料,全
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