玻璃纖維企業(yè)發(fā)展思路(二)
日期:2005-07-19
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三、不斷拓寬應(yīng)用領(lǐng)
要注意充分發(fā)揮玻纖特性,跟隨著高新技術(shù)、服務(wù)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),積極開展應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)。下面介紹比較重要的幾個應(yīng)用領(lǐng)域。
(一)電子電氣,從來就是玻纖的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。應(yīng)用形態(tài)包括織物和其他增強(qiáng)形態(tài)。
(1)97年玻纖紡織制品總銷額為11.4億美元,其中45%用于電子。預(yù)測2000年玻纖電絕緣市場總值10億美元,其中玻纖印刷線路板為6.47億美元。
我國98年玻纖布基復(fù)銅板產(chǎn)量3萬多噸。其中電子布3500萬M以上還需進(jìn)口,電子布是玻纖織物中要求高的,我們應(yīng)該迅速去滿足。另外,層壓板等玻纖其他絕緣材料、其年用無堿玻纖1萬噸上下。預(yù)測2000年我國玻纖布基復(fù)銅板會達(dá)6萬噸,需玻纖2.5萬噸左右。
(2)玻纖增強(qiáng)塑料在電器產(chǎn)品方面的殼、桶體、盤面、支架等零件應(yīng)用潛力也很大。就歐洲而言,拉擠FRP在電氣領(lǐng)域占22%約為54噸/年。SMC/BMC應(yīng)用市場,電子方面占位約12萬噸/年。歐洲玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料96年約13萬噸。在電氣電子和家用電器的銷售比例為37%,即5萬噸。例如,年銷售400萬只玻纖增強(qiáng)聚丙烯洗衣筒。增強(qiáng)塑料在電動工具領(lǐng)域年銷售在1.2~1.3萬噸。我國玻纖增強(qiáng)塑料在電器、家電方面應(yīng)用也在開發(fā),但用量還相當(dāng)少。
(二)玻纖在汽車中的應(yīng)用
(1)概況
98年在美汽車制造中玻璃纖維用量增長率為7%,自九十年初算起總增長了67%。初步估計這一增長將持續(xù)下去,算到2000年將進(jìn)一步增長19%。97年北美汽車制造商共用掉玻璃纖維16萬噸。95年歐洲年產(chǎn)小客車1440萬輛。目前西歐平均每輛小客車使用塑料117kg占車總重量的10.5%,所用塑料基復(fù)合材料總重量達(dá)每年45萬噸。其中玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料占42%,即19.5~20萬噸/年。另SMC占26%約11.7萬噸/年(占SMC總量的35%)。美國汽車用SMC96年也大于11萬噸。PPG公司認(rèn)為汽車工業(yè)目前占玻纖總銷量的25%。
(2)對玻纖要求的新動向
除應(yīng)不斷改進(jìn),滿足SMC、RTM等汽車復(fù)合結(jié)構(gòu)件要求外,還有以下幾點:
1、長玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料。我們原來3~6m/m短切纖維,經(jīng)雙螺桿造料機(jī)后纖維被切短到0.75 ~1.5m/m,再經(jīng)注射機(jī),在終增強(qiáng)制品中纖維長度進(jìn)一步縮短到0.15~0.33m/m。新的一種方法用玻纖-熱塑性的拉擠工藝來制造料粒。使終制品中纖維長度達(dá)0.64~2.9m/m,比傳統(tǒng)工藝長5~20倍。這種增強(qiáng)制品在經(jīng)火燒后剩余纖維可維持產(chǎn)品的形狀。
2、使用玻纖和聚丙烯等熱塑性樹脂纖維,形成混雜無捻粗紗及其方格布,其玻纖含量可達(dá)60%,模壓出來的制品比增強(qiáng)料粒制品和玻纖氈增強(qiáng)片材制品,機(jī)械強(qiáng)度成倍提高。已用于制造汽車椅背、保險杠等產(chǎn)品。
3、代石棉制造磨擦材料。近印度在用玻纖短切原絲和酚醛樹脂制造制動器磨擦襯片方面取得突破性進(jìn)展,其平均使用壽命比石棉閘襯長40%,預(yù)計從1998年起的三年內(nèi)用于這方面的玻纖年增長率將達(dá)到15~20倍。要求玻纖粗紗耐熱性和爆裂強(qiáng)度高,與粘結(jié)劑、磨擦劑一起經(jīng)模壓固化后,300℃時磨擦系數(shù)為0.3~0.4。200℃時爆裂強(qiáng)度15000~20000rpm。
4、用纖維纏繞成型工藝制造汽車用天然氣瓶。95年開始Lincoln復(fù)合材料公司的天然氣瓶在上銷量每年在遞增25%。
5、開發(fā)玻纖超薄短切氈、針刺復(fù)合氈、紙及復(fù)合制品(如GMT、復(fù)合濾紙)增強(qiáng)聚丙烯、聚氨酯、丙烯酸樹脂等制作汽車內(nèi)、外裝飾部件及空氣、尾氣過濾。
6、用玻璃布和玻璃棉及其被復(fù)材料,作為汽車車頂內(nèi),機(jī)罩內(nèi)等部件的絕熱、隔音和減震件。如OCF開發(fā)一種用玻纖的消音系統(tǒng)。
7、用作點火栓的導(dǎo)火線和傳動帶的簾子線等的玻纖特殊制品。
(3)我國2000年汽車預(yù)計產(chǎn)量約為300萬輛,汽車用塑料只有國外(歐洲)的一半,約23萬噸(占汽車撲克重的5%左右),其中玻纖增強(qiáng)塑料用得更少。隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展,只要我們積極開發(fā),玻纖及其復(fù)合材料將在汽車等交通領(lǐng)域獲得越來越多的應(yīng)用。
(三)建筑領(lǐng)域應(yīng)用
建筑市場很大。國際統(tǒng)計它占玻纖市場的1/3,我國近年也比較活躍,但總用量還較少,需努力開發(fā)。
(1)防水材料。94年美國生產(chǎn)玻纖屋面材料9000萬米2,占美國屋面防水材料市場的61%。近年玻纖增強(qiáng)防水材料還在發(fā)展,例如OCF和IKO公司正在合作擴(kuò)大產(chǎn)量。
目前我國改性瀝青油氈的年生產(chǎn)能力為1.5億M2,而實際年產(chǎn)量只有3000 萬M2左右。95年我國用于防水的玻纖布和氈約6000萬M2。規(guī)劃2010年新型防水材料將占防水卷材總量的30%,玻纖胎等新型防水卷材將達(dá)1.54億M2。要達(dá)到這個目標(biāo)還頊我們和防水材料企業(yè)緊密結(jié)合,擴(kuò)大應(yīng)用。
(2)裝飾材料。奧地利海吉公司打入,也引起一些玻纖關(guān)注墻布等建筑裝飾市場的開發(fā)。歐洲是有約2億M2/年的用量,我國在八十年代中期,對原低檔次的貼墻布中斷了使用。十幾年后在新的建筑和技術(shù)水平下,又有了玻纖裝飾市場的發(fā)展空間。根據(jù)海吉和歐洲墻布開發(fā)經(jīng)驗,要注意以下4個技術(shù)環(huán)節(jié)。
1、 選擇有一定強(qiáng)度而表面積大的紗線(紡織紗、膨體紗和毛紗)
2、 確定能滿足施工強(qiáng)度和織物感強(qiáng)的織物結(jié)構(gòu)
3、 開發(fā)一種處理劑并有相應(yīng)的工藝和裝備,使處理后的墻布不起毛、手感好、又較易刷上涂料
4、 選擇一種粘結(jié)劑,可將墻布牢固貼在基墻上
5、 選擇一種涂料,涂上墻布后耐濕、防火、又滿足色調(diào)要求
(3)增強(qiáng)路面等土工織物。到1998年我國建成高速公路6258KM(用去投資2500億)。展望21世紀(jì),到2030年高速公路將達(dá)到38000公里的規(guī)模。另外,我國每年高等級公路和維修量約在4000KM。高等級公路的建設(shè)和維修都需要玻纖網(wǎng)格布等土工織物。雖然近年我國用于這方面玻纖土工布從無到有迅速增長,年產(chǎn)量在250萬M2左右。能力已近1000萬M2。當(dāng)前主要的問題仍然要提高、穩(wěn)定質(zhì)量、開發(fā)應(yīng)用技術(shù)。
(4)增強(qiáng)水泥制品。由于玻璃纖維增強(qiáng)水泥比鋼絲增強(qiáng)水泥強(qiáng)度相當(dāng),重量輕2/7。模量比鋼低,但比混凝土高2倍。尺寸穩(wěn)定,化學(xué)穩(wěn)定。有良好的抗裂性與耐沖擊荷載。低透水性、優(yōu)良的防火特性,無磁性。所以美國、日本都在積極開發(fā),并在一些建筑工程中試用。日本FRP筋增強(qiáng)混凝土約有200萬M2。
玻纖增強(qiáng)水泥制品,是用耐堿玻纖經(jīng)涂層處理,以連續(xù)纖維定長纖維和短切纖維、加工成紗、布、網(wǎng)、縫編織物和氈等形態(tài)采用接觸、噴射、纏繞、離心、下沉、濕法等成型方法制作成耐熱性、防水型和結(jié)構(gòu)型的墻、頂、護(hù)隔板;槽柜;水氣管道等制品。
玻纖還用來制成FRP筋來增強(qiáng)砼。生產(chǎn)方法有擠拉、纏繞和手糊。突出技術(shù)問題是玻纖與砼的粘結(jié),筋材的錨固和表面保護(hù)。
應(yīng)用領(lǐng)域有:
1、用鹽防凍的砼結(jié)構(gòu)、橋、路、停車場等。
2、近海地區(qū)的砼結(jié)構(gòu)。
3、其它防腐應(yīng)用,如廢水處理及其它罐、管。
4、地下工程、隧道等(日本八十年代就用了35.6萬M2)等。
(四)玻璃纖維織物用于絕熱領(lǐng)域近年發(fā)展較快,它比原有的棉狀隔熱材料強(qiáng)度大,尺寸緊湊,利于施工,更可用于較高溫度絕熱,預(yù)測近幾年年增長率>3%,僅波音公司年用耐熱玻纖織物為1200萬美元,用耐熱的高硅氧玻璃纖維織成布或制成氈,經(jīng)后處理,涂敷耐熱涂料可用于發(fā)動機(jī)外罩,工業(yè)爐的密封件和簾子、高溫主體管道系統(tǒng)膨脹節(jié)以及高溫金屬防賤擋簾、退火毯等。例如①用于500℃以上的汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化裝置的絕熱;②德國克來費(fèi)爾公司將普通E玻璃纖維布經(jīng)處理后耐熱可駝700℃;③將高硅氧玻璃布用一種耐火粘結(jié)劑膠涂再編者繞制成復(fù)合材料管。我國也有些企業(yè)在開拓這方面的國內(nèi)外市場,但領(lǐng)域還窄,數(shù)量還少。
(五)過濾和空氣凈化領(lǐng)域。
上,過濾織物85年至2000年的年平均增長率為4.5%,2000年估計總量達(dá)28.42萬噸。預(yù)測2000年至2005年的年均增長率亦即還會有比較大的發(fā)展。
用于高溫過濾(>250℃)玻璃纖維占有優(yōu)勢為4300噸,而合成纖維只有29.50噸,比例為6:4。國外先進(jìn)的玻纖濾材可耐溫480℃。
從結(jié)構(gòu)形態(tài)看,針刺氈發(fā)展較快。93市場銷售約450萬M2,價值4億美元。當(dāng)前在過濾織物中針刺氈和機(jī)織物一樣均占46%比例。為進(jìn)一步改善濾材性能有將玻纖和化纖、陶瓷纖維復(fù)合。
我國隨著對環(huán)保的重視,對玻纖濾料的需求量也在增長,就水泥、鋼鐵、碳黑、有色冶金等行業(yè)預(yù)測需求量近2000萬M2/年,而我國玻纖濾材總生產(chǎn)量不足400 M2/年,還有較大市場空間