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2019年巖棉玻璃棉行業狀況及質量分析

文章出處:未知作者:admin點擊次數:發表時間:2019-03-13
  巖棉行業
 
  受多項利好政策的影響,社會對節能的需求不斷增加,2016年巖棉行業呈現產銷兩旺的良好局面,產品供不應求。巖棉在以下領域得到了廣泛應用,帶動了巖棉產業的快速發展:
 
  建筑外墻外保溫:2014年GB50016-2014《建筑設計防火規范》頒布,該規范對建筑用保溫材料提出了明確要求,這對A級不燃和耐火度較好的巖棉是一個重大利好?;馂氖鹿实念l發,也使人們意識到無論內墻還是外墻保溫材料的不燃性能都非常重要。各地也出臺了一些地方性政策,例如:江蘇省頒布了建筑節能領域“十三五”重點推廣應用新技術和限制禁止使用落后技術名錄,將巖棉薄抹灰等列入推廣之列,巖棉替代了其他A級材料成為建筑外保溫市場的重要保溫材料。
 
  巖棉夾芯板:主要用于活動板房,在GB50720-2011《建筑工程施工現場消防安全技術規范》中明確規定:宿舍、辦公臨時用房當采用金屬夾芯板材時,其芯材的燃燒性能等級應為A級。特別是吉林和河南養老院的兩場大火后,政府強制淘汰聚苯夾芯板,要求必須采用以巖棉為芯材的夾芯板,使得巖棉的需求大增。
 
  建筑內隔墻:在住宅產業化政策的推動下,輕鋼龍骨石膏板夾芯巖棉的內隔墻在商品住宅中開始推廣,對巖棉板來說是一個很大的市場。
 
  屋面板:由于巖棉品質的提升,壓縮強度和點載荷提高,滿足了屋面板使用的要求,巖棉在公共、工業和民用建筑上得到了應用。
 
  被動式建筑:被動式建筑經過歐洲國家不斷研究與實踐,已經發展出比較成熟的設計、建造和評價體系。從大量建成項目的效果看,巖棉在“被動房”中起到了很好的保溫隔熱作用,非常有發展前景。目前我國在黑龍江、河北、福建、新疆、山東等多個省份有近30處“被動房”設計施工項目。今年2月6日中共中央、國務院發布的《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中提出“推廣建筑節能技術,發展被動式房屋等綠色節能建筑”??梢灶A期未來5~10年內我國被動式房屋將會有較大的發展,巖棉未來的市場相當可觀。
 
  2016年應業內廣大企業的要求,國家玻璃纖維產品質量監督檢驗中心組織對巖棉產品進行了全國范圍內的第4次抽樣型式檢驗,抽樣企業20家,抽樣產品75個,平均每個企業抽樣3.75個產品,抽樣企業總產能約為122萬噸,約占我國巖棉總產能的60%。參加抽樣型式檢驗的企業技術裝備水平較高,產品總體質量較好,代表了我國巖棉和玻璃棉的最高制造水平。
 
  2016年的型式抽樣檢驗有以下幾個特點:一是產品品種更加多樣化。除外墻外保溫用巖棉板、外墻外保溫用巖棉條這兩個基本品種外,還有屋面板、高強度屋面板、幕墻用板、夾芯板、建筑用巖棉氈、幕墻封堵用板等。
 
  二是寬度250mm的巖棉條面市,實現工藝技術的新突破。北京金隅節能保溫科技有限公司生產的規格為TR80-100-1200×250×100的巖棉條,寬度達到250mm,樣品的均質性非常好,其各項指標都達到標準要求。
 
  三是巖棉板的強度有較大提高。2016年抽樣的產品規格以TR10和TR15為主,過去主流的TR7.5已不多見了。前幾年抽樣產品中拉伸強度最高的為23kPa,壓縮強度最高的為80kPa,今年拉伸強度最高的是廊坊翔達保溫材料有限公司生產的外墻外保溫專用巖棉板,拉伸強度33.5kPa,壓縮強度最高的是天津市東方巨龍供熱設備有限公司生產的屋面板,壓縮強度109kPa。
 
  四是巖棉的酸度系數提高。巖棉酸度系數高,反應纖維的耐久性好,但酸度系數高也使熔制難度增大,對設備和耐火材料提出更高的要求。本次抽樣產品中,酸度系數超過2.0的占63%。上海新型建材巖棉有限公司、洛克威防火保溫材料(廣州)有限公司、河北華能中天化工建材集團有限公司生產的部分產品,酸度系數達到2.3。
 
  抽樣型式檢驗為企業自愿參加,參加的都是對自己產品有信心的企業,單從抽樣合格率上似乎看不出太大的變化,但是分析每年抽樣檢驗的數據,可以看出我國巖棉產品總體制造水平在不斷提高。
 
  1.纖維直徑和渣球含量
 
  這兩個指標反映了纖維材料生產過程中爐窯熔制、成纖過程的設備水平、工藝水平和控制水平,集中反映了巖棉的制造質量。纖維直徑是表征纖維粗細的參數,纖維直徑越細,越柔軟,強度越高,制品的彈性也越好。渣球是指巖棉制品中直徑大于0.25mm的固體粒子,固體粒子越少,成纖的質量越好。國家標準要求纖維直徑≤7μm,渣球含量≤10%。
 
  雖然每年參加抽樣的企業和產品略有不同,會有些波動,但總體趨勢是質量更好的纖維所占比重越來越多。幾年來,為滿足社會對高品質巖棉的需求,科技工作者不斷攻關,改進技術,優化工藝,使巖棉的產品質量水平不斷提升,巖棉產品已達到或接近國際先進水平。
 
  需要注意的是,GB/19686-2015《建筑用巖棉絕熱制品》已于2016年11月1日實施,新標準中將纖維直徑和渣球含量指標分別提高到了≤6μm和≤7%。這個修訂涉及建筑用巖棉和外墻外保溫用巖棉兩個大類的產品。按照新標準,今年合格的產品,明年可能就是不合格,希望大家努力。
 
  2.導熱系數和拉伸強度
 
  這是兩項非常重要但又相互影響的性能。對巖棉板來說,提高拉伸強度應要盡量多“打折”,以增加更多垂直方向的纖維層,但“打折”增加垂直方向的纖維層使熱量更容易流出,增加導熱系數。過去常見到拉伸強度很高但導熱系數超標的產品。通過近幾年的工藝改進和攻關,已經能夠較好地解決兩者之間合理配置的問題。通過抽樣檢驗發現,巖棉板的拉伸強度總體上在不斷提高,而導熱系數也都能很好地控制,沒有超標。2016年抽樣的巖棉板產品以TR10和TR15居多,都達到了其標稱的強度值。廊坊翔達保溫材料有限公司生產的外墻外保溫專用巖棉板,標稱密度為140K,其拉伸強度達到了33.5kPa,其他性能也都很好,例如渣球含量僅為2.1%,纖維直徑4.9μm,導熱系數0.040W/mK。
 
  3.壓縮強度和點載荷
 
  壓縮強度和點載荷反映了巖棉的抗壓性能,是屋面用巖棉板的重要性能指標。在“打折”工藝出現之前,巖棉板的壓縮強度很低。隨著應用領域的拓展,對巖棉板的抗壓性能要求也不斷提高,除了壓縮強度還有載荷的要求,不少企業已經在做些方面的努力了。今年抽樣檢驗南京彤天巖棉有限公司生產的規格為TR10-1200×600×60巖棉板,密度180K,實測壓縮強度達到84.1kPa,點載荷達到757N,達到了GB/T19686-2015《建筑用巖棉絕熱制品》標準中高強型屋面力學性能的要求。本次型式檢驗巖棉板壓縮強度超過80kPa的還有:山東晟鳴新材料有限公司生產的外墻外保溫用巖棉板,壓縮強度為89.4kPa;上海新型建材巖棉有限公司生產的外墻外保溫巖棉板,壓縮強度84.7kPa;山東魯陽節能公司生產的魯陽巴薩特屋面巖棉板,壓縮強度達到90.5kPa,天津市東方巨龍供熱設備有限公司生產的屋面板,壓縮強度達到109kPa;廊坊富達新型建材有限公司生產的巖棉板,壓縮強度83.4kPa,這些產品都達到了建筑用巖棉制品新標準中高強型屋面板壓縮強度的要求。
 
  4.質量吸濕率、吸水量和憎水率
 
  GB/T25975《外墻外保溫用巖棉》標準中對巖棉的吸水量、質量吸濕率及憎水率等都作了較為嚴格的規定,標準規定質量吸濕率不大于1.0%,短期吸水量不大于1.0kg/m2,憎水率不小于98%,相對當時的其他巖棉標準指標有了很大的提高。幾年抽樣檢驗的結果表明,新一代巖棉產品的吸濕性和吸水性能有了很大提升,這應該歸功于巖棉憎水劑產品的使用。幾年來,巖棉生產相關配套行業的科技人員與巖棉行業一同攻關,為巖棉產品性能提升付出了辛勤的勞動。瓦克化學就是其中杰出的代表,他們研發的巖棉專用憎水劑很好地解決了巖棉吸濕吸水的問題,巖棉品質的提升也有他們的一份功勞。希望這些配套企業能夠不斷加強技術創新,繼續為巖棉產業做好服務,與巖棉企業共同發展。
 
  5.直角偏離度
 
  直角偏離度是指巖棉板相鄰兩條邊相互垂直的程度。如果直角度差,形狀不規則,在使用中難以拼接,拼縫過大,會影響使用較果。
 
  造成直角偏離的主要原因是橫向飛鋸的機架運動速度與輥道組輸送速度沒有完全同步。標準要求直角偏離度A/B應不大于5mm/m。在外保溫用巖棉生產的初期,這是一個比較難以解決的問題,有的產品不但直角度差,邊緣還是呈鋸齒狀,兩塊板無法對到一起。數控技術的應用,使得巖棉板的切裁質量得到提升。本次抽樣型式檢驗廊坊富達新型建材有限公司生產的規格為TR10-1200×600×60的巖棉板實測直角偏差度為0,天津市東方巨龍供熱設備有限公司生產的規格為TR10-1200×600×70外墻外保溫用巖棉板實測直角偏離度為1.0mm/m,廊坊翔達保溫材料有限公司生產的規格為TRl5-1200×600×80外墻外保溫專用巖棉板實測直角偏離度為1.3mm/m。
 
  6.燃燒性能A1級、平整度、尺寸穩定性
 
  在幾年的抽樣型式檢驗中都沒有發現巖棉存在這些方面的質量風險,無論是巖棉板還是巖棉條在這些性能上都是安全可靠的。有些企業正在進行更高耐溫度(使用溫度800℃以上)、更高耐火極限(2h或更長時間)的巖棉制品研發,令人非常期待。
 
  綜合巖棉行業的生產和質量現狀,我們有理由相信巖棉行業正面臨一個極好的黃金發展期。早在巖棉投資開始興起之時,國家及時出臺了《巖棉行業準入條件》,從法規層面上對巖棉生產企業的工藝和裝備水平、巖棉質量標準、巖棉生產能耗、環保和綜合利用等進行了積極引導,使巖棉的投資和生產步入健康有序發展的軌道。多年來,巖棉行業的廣大科技工作者在消化吸收國外先進生產技術的同時,銳意創新,勤奮努力,研發并形成了具有我國自主知識產權的全套巖棉生產技術和裝備制造能力,為新一代巖棉生產提供了設備和技術保障。巖棉企業積極進取,自覺維護巖棉的生產經營秩序,嚴格自律,堅持高標準向社會提供優質巖棉。正是全社會各方面的努力,才迎來了今天良好的發展局面。同時也希望企業能關注以下問題:一是GB/T19686-2015《建筑用巖棉絕熱制品》新標準已于2016年11月1日實施,新標準對巖棉的技術指標提出了更高的要求,大家應予以高度的重視;二是建設部門從使用的要求出發,希望出廠的巖棉能進行適當的表面處理,以減少對施工人員的皮膚剌激感,增加巖棉制品表面的強度和與砂漿的粘合力;三是有用戶提出,巖棉放置一兩年后,其吸濕率和吸水性會增加,希望進一步改進處理劑的性能;四是巖棉板運輸過程中破損的問題,希望能從包裝、儲運等各方面采取措施,爭取徹底解決。
 
  玻璃棉行業
 
  幾年來,玻璃棉產品一直在巖棉和有機泡沫類保溫材料的夾縫中生存,雖然艱難,但總體平穩,沒有大起大落,與10年前相比,總產量增加了近3倍,企業數量相對減少,產業集中度有了很大提升。近兩年來由于產能過剩,企業經營不善,業績下滑,加上受環保政策的影響,國內相繼關停了十幾條玻璃棉生產線,但玻璃棉產品的生產總量基本持平。
 
  2016年進行了玻璃棉產品的抽樣型式檢驗,這是繼2015年之后第二次全行業的產品質量抽檢,共有8個企業參加,抽樣產品22個。抽樣企業數比2015年有所減少,但抽樣產品數基本相同,行業內有一定規模和影響的企業都參加了抽樣,抽樣企業的總產能約45萬噸,約占全國總產能的75%。抽樣的產品有鋼結構玻璃棉,風管保溫用玻璃棉,高溫玻璃棉板、氈,憎水性玻璃棉板,無甲醛離心玻璃棉板、玻璃棉卷氈、離心玻璃棉板等。抽樣產品中除1個產品熱荷重收縮溫度不合格外,其余產品均合格。
 
  本次抽樣型式檢驗中,上海歐文斯科寧玻璃纖維有限公司生產的鋼結構玻璃棉、大廠金隅金海燕玻璃棉有限公司生產的玻璃棉氈產品質量較好,主要表現在纖維直徑細,纖維平均直徑低于6微米,導熱系數在同規格的產品中比較低。
 
  盡管本次抽樣檢驗產品合格率不低,但分析產品的實測數據,我們也感到隱隱的擔憂,本次抽樣檢驗反映出的問題值得重視:
 
  1.纖維直徑偏粗
 
  纖維平均直徑是表征纖維粗細的參數,國家標準規定纖維平均直徑≤8μm,纖維直徑越細,纖維越柔軟,纖維的強度、彈性及容積率越高,產品性能和品質越好。對生產企業來說,纖維直徑越粗,生產效率越高,成本越低。對比2006年國家監督抽查時進行的全國質量抽檢(抽樣數17),產品質量總體下降了不少。纖維平均直徑小于等于6.0μm的比例減少,而大于7.0μm的比例增加。國家監督抽查是強制性的企業必須參加,而抽樣型式檢驗是自愿性的,考慮到一些自認為產品可能不合格的企業沒有參加此次抽樣型式檢驗,實際的總體品質可能要更差一些。
 
  2.熱荷重收縮溫度不達標
 
  熱荷重收縮溫度是在固定的壓荷載下,以一定的升溫速率加熱試樣,達到規定的厚度收縮率(10%)時所對應的溫度,是用來衡量玻璃棉制品耐溫性能的重要指標。熱荷重收縮溫度與玻璃棉化學成分、制品密度、粘結劑含量和纖維直徑都有關系。若玻璃成分中堿金屬氧化物含量高,纖維的耐溫性能較差,在高溫下纖維易脆化,失去強度;制品的粘結劑含量高,纖維在常溫下形成定型的制品,具有一定的強度,但當粘結劑被燒失后,很容易變成不定型的樣品,在一定的負荷下容易被壓縮。纖維直徑也是影響該項性能的主要原因,通常纖維直徑粗,纖維硬挺,纖維直徑細,纖維柔軟。當按標準規定的試驗方法施加初始載荷時,纖維直徑細的試樣容易預先被壓縮,當放入高溫下時,再被壓縮的空間就相對小一些,厚度的變化量相對小,而纖維直徑粗的樣品初始厚度較厚,高溫下的變形量相對就要大一些,不容易達到標準的要求。
 
  3.產品名稱不規范
 
  從積極的一面看,一些企業注視新產品的研究和性能的提升,如歐文斯科寧推出的“高溫玻璃棉”產品,在化學成分和粘結劑等方面進行了改進,比普通玻璃棉能夠承受更高的工作溫度,因而在工業保溫上更受青睞。有的企業推出了“無甲醛玻璃棉”,使用丙烯酸或淀粉類的粘結劑來替代酚醛樹脂粘結劑,這類產品在使用過程中沒有甲醛和苯酚釋放,對人體和環境無害。這些新產品受到了用戶的歡迎,然而,當這些產品面市后,市場上一下子就多了許多“高溫玻璃棉”、“無甲醛玻璃棉”。有的企業甚至都沒有對產品做過任何改進,就直接改名。由于評價標準的缺失,造成了市場的混亂,給使用者帶來損失,也帶來了使用的安全隱患。
 
  據了解,正在修訂的GB/T13350《絕熱用玻璃棉及其制品》將對高溫玻璃棉、無甲醛玻璃棉、憎水性玻璃棉等這些帶有特定性能名詞定語產品給出明確的分類、定義及性能指標,以引導生產企業、用戶和市場。這種亂用“高溫玻璃棉”、“無甲醛玻璃棉”產品名稱的現象將被叫停。
 
  4.燃燒性能
 
  玻璃纖維本身是不燃材料,為使制品成形會加入一些有機粘結劑。由于玻璃棉的密度較低,因此玻璃棉制品中的有機物含量相對巖棉要高一些,在進行不燃性試驗時會有短暫的火焰和質量損失,燃燒熱值也會較巖棉高。因此,生產企業要注意控制粘結劑的添加量,粘結劑多了燃燒熱值會明顯增大,不燃性試驗時的質量損失率也會明顯增大,都會最終影響玻璃棉產品的燃燒等級。但大多數的玻璃棉都可以達到燃燒性能A級的要求,本次型式檢驗22個產品中,有18個達到A1級,4個為A2級,沒有B級。
 
  上述分析表明,玻璃棉有自己的產品特性,與巖棉相比,玻璃棉柔軟質輕,吸聲性能好,導熱系數低,與有機泡沫類的保溫材料比其燃燒性能優越,是A級不燃材料。在傳統的工業設備和管道保溫工程中,在鋼結構建筑、通風管道、幕墻結構、吸聲板、建筑內隔墻等建筑結構與設施的保溫工程中有廣泛的應用。隨著全社會對火災認識的加深,對防火要求的日益提高,玻璃棉產品替代一些燃燒性能等級較低的保溫材料是必然的趨勢。此外,玻璃棉產業發展依賴于行業的技術創新和產品質量的提高,這一點全行業必須共同努力不斷推進。
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