全部玻璃新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展趨勢

    世界建材工業(yè)相繼發(fā)生了一系列重大的技術(shù)革命。平板玻璃浮法成型、新型干法水泥生產(chǎn)、墻地磚一次燒成、衛(wèi)生陶瓷高壓注漿成型、玻璃纖維池窯拉絲等創(chuàng)新技術(shù)的出現(xiàn)、應(yīng)用和發(fā)展，非常大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模，降低了產(chǎn)品熱耗、能耗，有效控制了煙塵、粉塵、有害氣體的排放，由此引發(fā)了世界建材工業(yè)快速發(fā)展，解決了大部分國家對建材產(chǎn)品的巨大需求。
    在較近20年，世界建材工業(yè)新技術(shù)絕大部分是在上世紀(jì)幾大創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)或發(fā)展的，從總體上還未出現(xiàn)影響深遠(yuǎn)和重大的技術(shù)創(chuàng)新，這些新技術(shù)包括降低熱耗、提高自動(dòng)化程度、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、利用廢物、環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)品深加工等方面，是對原有創(chuàng)新技術(shù)的完善和提高。下面將分別就全部有關(guān)產(chǎn)品加以介紹。 

玻璃鋼/復(fù)合材料

    一、 玻璃鋼/復(fù)合材料技術(shù)
    玻璃鋼/復(fù)合材料技術(shù)當(dāng)今的發(fā)展有兩大趨勢，一是大力開拓玻璃鋼/復(fù)合材料的應(yīng)用范圍；二是不斷提高先進(jìn)性能。目前開發(fā)應(yīng)用的玻璃鋼/復(fù)合材料絕大多數(shù)是樹脂基玻璃鋼，其中以熱固性為主，應(yīng)用范圍已逐漸從附屬件、次承力件到主承力結(jié)構(gòu)件。熱塑性基體玻璃鋼近年來已有非常大的增長勢頭，年增長率大約為15%~20%。自上世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)的先進(jìn)復(fù)合材料主要應(yīng)用在航空航天和高等技術(shù)領(lǐng)域，雖然整體比例不大，但它代表著復(fù)合材料發(fā)展的前沿水平，年增長率為8%~20%。就整個(gè)玻璃鋼/復(fù)合材料領(lǐng)域來說，一些技術(shù)密集、高度自動(dòng)化的成型工藝技術(shù)，有非常大的新發(fā)展，如拉擠、樹脂傳遞模塑料（RTM）、片狀模塑料（SMC）、聚丙烯玻璃纖維熱塑性沖壓片材（GMT）等，同時(shí)三維增強(qiáng)材料、復(fù)合材料成型工藝、復(fù)合材料的更新利用技術(shù)和破損修補(bǔ)技術(shù)等也隨著復(fù)合材料技術(shù)的不斷發(fā)展而逐漸完善。

       熱塑性玻璃鋼/復(fù)合材料

       近幾年，熱塑性玻璃鋼/復(fù)合材料已得到較快發(fā)展，主要由三方面原因決定：其一，原材料貨源充足，價(jià)格較低。其二，工藝性能好，熱塑性玻璃鋼/復(fù)合材料的成型工藝性能主要取決于基體樹脂。在成型過程中，基體樹脂只發(fā)生物理形態(tài)變化，而分子結(jié)構(gòu)保持不變，因此可多次重復(fù)加熱和變形。正因如此，熱塑性玻璃鋼/復(fù)合材料易于回收利用，這是熱塑性玻璃鋼/復(fù)合材料發(fā)展迅速的重要原因之一。其三，韌性較高，由于熱塑性聚合物的分子交聯(lián)不很緊密，在受到?jīng)_擊時(shí)，可通過分子的位移或振動(dòng)消耗能量，從而避免發(fā)生裂紋或分層。以上優(yōu)點(diǎn)，將使熱塑性玻璃鋼/復(fù)合材料得到更廣泛應(yīng)用。

      玻璃鋼/復(fù)合材料的再利用問題

      美國、日本有關(guān)廠家已對熱固性玻璃鋼/復(fù)合材料的廢料提出了兩種不同的處理方法：其一是機(jī)械粉碎法（美國），將玻璃鋼/復(fù)合材料廢料經(jīng)過速凍、粉碎、磨粉，將所得細(xì)粉做填料使用。實(shí)驗(yàn)證明，在SMC樹脂混合物中加入10%~15%的玻璃鋼細(xì)粉做填料，制品性能不降低，還降低了制品比重。為開發(fā)玻璃鋼/復(fù)合材料回收技術(shù)，人們一直在進(jìn)行研究。SMC工藝生產(chǎn)的FRP制品能通過粉碎的方法成功的回收利用，粉碎產(chǎn)物作為填料再使用。玻璃鋼廢物（加SMC廢料）主要由無機(jī)材料組成，可以通過燒結(jié)處理回收。熱裂解和化學(xué)回收是另一個(gè)可供選擇的方法。如果"超臨界水處理系統(tǒng)"經(jīng)濟(jì)上可行，這種方法是值得重視的。"超臨界水處理系統(tǒng)"不僅能回收處理普通的FRP，而且能回收處理環(huán)氧、酚醛基體的復(fù)合材料。

發(fā)展熱點(diǎn) 熱塑性玻璃鋼，解決回收問題 拓寬玻璃鋼制品的應(yīng)用范圍

    二、玻璃鋼/復(fù)合材料新產(chǎn)品

    為了適應(yīng)特種工藝以及航空航天技術(shù)的發(fā)展需要，各種輕質(zhì)、高度、高韌性先進(jìn)玻璃鋼/復(fù)合材料得到了迅猛發(fā)展。用途廣泛的先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料，不僅對其增強(qiáng)材料的品種質(zhì)量和性能提出了更高的要求，而且樹脂由熱固性中溫型向熱塑性高溫型發(fā)展。
        科學(xué)家預(yù)言"21世紀(jì)是復(fù)合材料的時(shí)代"。復(fù)合材料在21世紀(jì)將支撐著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和挑起經(jīng)濟(jì)實(shí)力的脊梁。

玻璃纖維池窯拉絲

      一、技術(shù)發(fā)展趨勢
      目前大部分國家95％以上的玻璃纖維均采用先進(jìn)的池窯拉絲，只有一些特殊的玻纖品種仍使用球法拉絲。 
      池窯向大型化發(fā)展 目前池窯規(guī)摸在30噸玻璃/日以下的窯被認(rèn)為小型池窯，30~l00噸玻璃/日為中、大型池窯，100噸玻璃/日以上的窯為特大型池窯。日產(chǎn)100噸玻璃的大型池窯可配備有100塊1600孔以上的大型漏板。
      池窯漏板向多孔、多元素、雙底板方向發(fā)展 據(jù)國外資料報(bào)道，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的池窯均采用多孔漏板，漏板孔數(shù)多為800、1600、2000、4000，近年來已發(fā)展到6000及8000孔。
      近年來，池窯漏板成分除鋯、釔外，在鉑銠合金中尚可加入鉬、鎢、錸、銥等。第三種金屬元素加入到鉑銠合金中去，可以大大提高鉑銠合金的化學(xué)穩(wěn)定性，其形成的金屬氧化物，比鉑銠更加穩(wěn)定，所以能保持鉑銠合金的延展性。減少脆性，便于漏板制造加工，同時(shí)還大大改善了漏板的耐高溫性能。
      池窯將逐步推行純氧燃燒技術(shù) 據(jù)美國康寧公司對40座全氧燃僥的玻璃熔窯的測試數(shù)據(jù)來看，采用純氧燃撓技術(shù)，不僅廢氣排放中的氮氧化物（NOX）可降低85%以上，鋁硼硅酸鹽玻璃配合料粉塵可降低30%～50%，而且綜合設(shè)備投入資金及生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用相對較低。
 
      二、玻纖新產(chǎn)品

      目前玻纖產(chǎn)品基本可分為四大類，即增強(qiáng)熱固性塑料用玻纖增強(qiáng)材料、增強(qiáng)熱塑性塑料用玻璃纖維、電絕緣與其他用途紡織玻璃纖維產(chǎn)品及屋面防水材料用玻璃纖維。其中玻璃纖維增強(qiáng)材料約占70%~75%，玻璃纖維紡織材料約占25%~30%。    
      國外玻璃纖維的品種已發(fā)展到3000多個(gè)，規(guī)格50000多個(gè)。近幾年來，每年平均增長1000多個(gè)規(guī)格。國外相關(guān)人士認(rèn)為，這樣的品種開發(fā)速度還不能非常大限度滿足市場需要，只能算開發(fā)的"起點(diǎn)"。
      用于生產(chǎn)玻璃纖維的新的玻璃成分在增長 應(yīng)該說迄今為止，玻璃纖維仍然主要是用無堿玻璃，即E玻璃。含硼的中堿玻璃（C玻璃）在國外只是少量用于生產(chǎn)耐酸的中堿玻璃纖維產(chǎn)品。由于傳統(tǒng)的E玻璃在性能上及成分上的某些弱點(diǎn)（如耐化學(xué)腐蝕性較差，玻璃中某些成分引起環(huán)境污染等），近10余年來出現(xiàn)了一些新的玻璃成分并已投入生產(chǎn)。
      ECR玻璃實(shí)際是改性的E玻璃。它的成分中不含三氧化二硼B(yǎng)2O3），具有特強(qiáng)的耐酸性、耐水性、耐應(yīng)力腐蝕性以及短期抗堿性。這種ECR玻璃纖維已日漸廣泛地用于耐腐蝕及耐應(yīng)力腐蝕的玻璃鋼管與罐的生產(chǎn)中。
      無氟E玻璃是近年來迫于環(huán)境壓力而研制的配方，由于取代氟化物使用了其他助熔劑從而使玻璃成本上升。
　    非常高度玻纖是較近開發(fā)的一種新產(chǎn)品，其高品名稱為ZenTron。其抗拉強(qiáng)度比E玻璃纖維高15%，其成本比S－2高度纖維低20%，預(yù)期在高性能復(fù)合材料中將獲得廣泛應(yīng)用。
      Advantex是新近開發(fā)出的無硼無堿玻璃纖維，它的電氣性能、強(qiáng)度性質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)的E玻璃纖維相仿，而其耐化學(xué)腐蝕與E－CR玻璃相近。由于它不含硼，故玻璃熔制中硼化合物的揮發(fā)得以避免，從而減輕環(huán)境污染，也減輕了對耐火材料的侵蝕。美國歐文斯-康寧公司已將其10%的E玻璃纖維生產(chǎn)改用這種新成分，并準(zhǔn)備逐漸擴(kuò)大其比例。