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工程案例
2018年岩棉板玻璃棉行业状况及质量分析
编辑:甘肃恒翔保温建材有限公司   发布时间:2018-05-03

岩棉行业

受多项利好政策的影响,社会对节能的需求不断增加,2018年兰州岩棉板行业呈现产销两旺的良好局面,产品供不应求。岩棉在以下领域得到了广泛应用,带动了岩棉产业的快速发展:

 

建筑外墙外保温:2014年GB50016-2014《建筑设计防火规范》颁布,该规范对建筑用保温材料提出了明确要求,这对A级不燃和耐火度较好的岩棉是一个重大利好。火灾事故的频发,也使人们意识到无论内墙还是外墙保温材料的不燃性能都非常重要。各地也出台了一些地方性政策,例如:江苏省颁布了建筑节能领域“十三五”重点推广应用新技术和限制禁止使用落后技术名录,将岩棉薄抹灰等列入推广之列,岩棉替代了其他A级材料成为建筑外保温市场的重要保温材料。

 

岩棉夹芯板:主要用于活动板房,在GB50720-2011《建筑工程施工现场消防安全技术规范》中明确规定:宿舍、办公临时用房当采用金属夹芯板材时,其芯材的燃烧性能等级应为A级。特别是吉林和河南养老院的两场大火后,政府强制淘汰聚苯夹芯板,要求必须采用以岩棉为芯材的夹芯板,使得岩棉的需求大增。

 

建筑内隔墙:在住宅产业化政策的推动下,轻钢龙骨石膏板夹芯岩棉的内隔墙在商品住宅中开始推广,对兰州岩棉板来说是一个很大的市场。

 

屋面板:由于岩棉品质的提升,压缩强度和点载荷提高,满足了屋面板使用的要求,兰州岩棉板在公共、工业和民用建筑上得到了应用。

 

被动式建筑:被动式建筑经过欧洲国家不断研究与实践,已经发展出比较成熟的设计、建造和评价体系。从大量建成项目的效果看,岩棉在“被动房”中起到了很好的保温隔热作用,非常有发展前景。目前我国在黑龙江、河北、福建、新疆、山东等多个省份有近30处“被动房”设计施工项目。今年2月6日中共中央、国务院发布的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中提出“推广建筑节能技术,发展被动式房屋等绿色节能建筑”。可以预期未来5~10年内我国被动式房屋将会有较大的发展,岩棉未来的市场相当可观。

 

2018年应业内广大企业的要求,国家玻璃纤维产品质量监督检验中心组织对岩棉产品进行了全国范围内的第4次抽样型式检验,抽样企业20家,抽样产品75个,平均每个企业抽样3.75个产品,抽样企业总产能约为122万吨,约占我国岩棉总产能的60%。参加抽样型式检验的企业技术装备水平较高,产品总体质量较好,代表了我国岩棉和玻璃棉的最高制造水平。

 

2018年的型式抽样检验有以下几个特点:一是产品品种更加多样化。除外墙外保温用岩棉板、外墙外保温用岩棉条这两个基本品种外,还有屋面板、高强度屋面板、幕墙用板、夹芯板、建筑用岩棉毡、幕墙封堵用板等。

 

二是宽度250mm的岩棉条面市,实现工艺技术的新突破。北京金隅节能保温科技有限公司生产的规格为TR80-100-1200×250×100的岩棉条,宽度达到250mm,样品的均质性非常好,其各项指标都达到标准要求。

 

三是岩棉板的强度有较大提高。2018年抽样的产品规格以TR10和TR15为主,过去主流的TR7.5已不多见了。前几年抽样产品中拉伸强度最高的为23kPa,压缩强度最高的为80kPa,今年拉伸强度最高的是廊坊翔达保温材料有限公司生产的外墙外保温专用岩棉板,拉伸强度33.5kPa,压缩强度最高的是天津市东方巨龙供热设备有限公司生产的屋面板,压缩强度109kPa。

 

四是岩棉的酸度系数提高。岩棉酸度系数高,反应纤维的耐久性好,但酸度系数高也使熔制难度增大,对设备和耐火材料提出更高的要求。本次抽样产品中,酸度系数超过2.0的占63%。上海新型建材岩棉有限公司、洛克威防火保温材料(广州)有限公司、河北华能中天化工建材集团有限公司生产的部分产品,酸度系数达到2.3。

 

抽样型式检验为企业自愿参加,参加的都是对自己产品有信心的企业,单从抽样合格率上似乎看不出太大的变化,但是分析每年抽样检验的数据,可以看出我国岩棉产品总体制造水平在不断提高。

 

1.纤维直径和渣球含量

这两个指标反映了纤维材料生产过程中炉窑熔制、成纤过程的设备水平、工艺水平和控制水平,集中反映了岩棉的制造质量。纤维直径是表征纤维粗细的参数,纤维直径越细,越柔软,强度越高,制品的弹性也越好。渣球是指岩棉制品中直径大于0.25mm的固体粒子,固体粒子越少,成纤的质量越好。国家标准要求纤维直径≤7μm,渣球含量≤10%。

 

虽然每年参加抽样的企业和产品略有不同,会有些波动,但总体趋势是质量更好的纤维所占比重越来越多。几年来,为满足社会对高品质岩棉的需求,科技工作者不断攻关,改进技术,优化工艺,使岩棉的产品质量水平不断提升,岩棉产品已达到或接近国际先进水平。

 

需要注意的是,GB/19686-2015《建筑用岩棉绝热制品》已于2018年11月1日实施,新标准中将纤维直径和渣球含量指标分别提高到了≤6μm和≤7%。这个修订涉及建筑用岩棉和外墙外保温用岩棉两个大类的产品。按照新标准,今年合格的产品,明年可能就是不合格,希望大家努力。

 

2.导热系数和拉伸强度

这是两项非常重要但又相互影响的性能。对岩棉板来说,提高拉伸强度应要尽量多“打褶”,以增加更多垂直方向的纤维层,但“打褶”增加垂直方向的纤维层使热量更容易流出,增加导热系数。过去常见到拉伸强度很高但导热系数超标的产品。通过近几年的工艺改进和攻关,已经能够较好地解决两者之间合理配置的问题。通过抽样检验发现,岩棉板的拉伸强度总体上在不断提高,而导热系数也都能很好地控制,没有超标。2018年抽样的岩棉板产品以TR10和TR15居多,都达到了其标称的强度值。廊坊翔达保温材料有限公司生产的外墙外保温专用岩棉板,标称密度为140K,其拉伸强度达到了33.5kPa,其他性能也都很好,例如渣球含量仅为2.1%,纤维直径4.9μm,导热系数0.040W/mK。

 

3.压缩强度和点载荷

新疆喜乐彩压缩强度和点载荷反映了岩棉的抗压性能,是屋面用岩棉板的重要性能指标。在“打褶”工艺出现之前,岩棉板的压缩强度很低。随着应用领域的拓展,对岩棉板的抗压性能要求也不断提高,除了压缩强度还有载荷的要求,不少企业已经在做些方面的努力了。今年抽样检验南京彤天岩棉有限公司生产的规格为TR10-1200×600×60岩棉板,密度180K,实测压缩强度达到84。1kPa,点载荷达到757N,达到了GB/T 19686-2015《建筑用岩棉绝热制品》标准中高强型屋面力学性能的要求。本次型式检验岩棉板压缩强度超过80kPa的还有:山东晟鸣新材料有限公司生产的外墙外保温用岩棉板,压缩强度为89。4kPa;上海新型建材岩棉有限公司生产的外墙外保温岩棉板,压缩强度84。7kPa;山东鲁阳节能公司生产的鲁阳巴萨特屋面岩棉板,压缩强度达到90。5kPa,天津市东方巨龙供热设备有限公司生产的屋面板,压缩强度达到109kPa;廊坊富达新型建材有限公司生产的岩棉板,压缩强度83。4kPa,这些产品都达到了建筑用岩棉制品新标准中高强型屋面板压缩强度的要求。

 

4.质量吸湿率、吸水量和憎水率

GB/T25975《外墙外保温用岩棉》标准中对岩棉的吸水量、质量吸湿率及憎水率等都作了较为严格的规定,标准规定质量吸湿率不大于1.0%,短期吸水量不大于1.0kg/m2,憎水率不小于98%,相对当时的其他岩棉标准指标有了很大的提高。几年抽样检验的结果表明,新一代岩棉产品的吸湿性和吸水性能有了很大提升,这应该归功于岩棉憎水剂产品的使用。几年来,岩棉生产相关配套行业的科技人员与岩棉行业一同攻关,为岩棉产品性能提升付出了辛勤的劳动。瓦克化学就是其中杰出的代表,他们研发的岩棉专用憎水剂很好地解决了岩棉吸湿吸水的问题,岩棉品质的提升也有他们的一份功劳。希望这些配套企业能够不断加强技术创新,继续为岩棉产业做好服务,与岩棉企业共同发展。

 

5.直角偏离度

直角偏离度是指岩棉板相邻两条边相互垂直的程度。如果直角度差,形状不规则,在使用中难以拼接,拼缝过大,会影响使用较果。

 

造成直角偏离的主要原因是横向飞锯的机架运动速度与辊道组输送速度没有完全同步。标准要求直角偏离度A/B应不大于5mm/m。在外保温用岩棉生产的初期,这是一个比较难以解决的问题,有的产品不但直角度差,边缘还是呈锯齿状,两块板无法对到一起。数控技术的应用,使得岩棉板的切裁质量得到提升。本次抽样型式检验廊坊富达新型建材有限公司生产的规格为TR10-1200×600×60的岩棉板实测直角偏差度为0,天津市东方巨龙供热设备有限公司生产的规格为TR10-1200×600×70外墙外保温用岩棉板实测直角偏离度为1.0mm/m,廊坊翔达保温材料有限公司生产的规格为TRl5-1200×600×80外墙外保温专用岩棉板实测直角偏离度为1.3mm/m。

 

6.燃烧性能A1级、平整度、尺寸稳定性

在几年的抽样型式检验中都没有发现岩棉存在这些方面的质量风险,无论是岩棉板还是岩棉条在这些性能上都是安全可靠的。有些企业正在进行更高耐温度(使用温度800℃以上)、更高耐火极限(2h或更长时间)的岩棉制品研发,令人非常期待。

 

综合岩棉行业的生产和质量现状,我们有理由相信岩棉行业正面临一个极好的黄金发展期。早在岩棉投资开始兴起之时,国家及时出台了《岩棉行业准入条件》,从法规层面上对岩棉生产企业的工艺和装备水平、岩棉质量标准、岩棉生产能耗、环保和综合利用等进行了积极引导,使岩棉的投资和生产步入健康有序发展的轨道。多年来,岩棉行业的广大科技工作者在消化吸收国外先进生产技术的同时,锐意创新,勤奋努力,研发并形成了具有我国自主知识产权的全套岩棉生产技术和装备制造能力,为新一代岩棉生产提供了设备和技术保障。岩棉企业积极进取,自觉维护岩棉的生产经营秩序,严格自律,坚持高标准向社会提供优质岩棉。正是全社会各方面的努力,才迎来了今天良好的发展局面。同时也希望企业能关注以下问题:一是GB/T 19686-2015《建筑用岩棉绝热制品》新标准已于2018年11月1日实施,新标准对岩棉的技术指标提出了更高的要求,大家应予以高度的重视;二是建设部门从使用的要求出发,希望出厂的岩棉能进行适当的表面处理,以减少对施工人员的皮肤剌激感,增加岩棉制品表面的强度和与砂浆的粘合力;三是有用户提出,岩棉放置一两年后,其吸湿率和吸水性会增加,希望进一步改进处理剂的性能;四是岩棉板运输过程中破损的问题,希望能从包装、储运等各方面采取措施,争取彻底解决。

 

玻璃棉行业

几年来,玻璃棉产品一直在岩棉和有机泡沫类保温材料的夹缝中生存,虽然艰难,但总体平稳,没有大起大落,与10年前相比,总产量增加了近3倍,企业数量相对减少,产业集中度有了很大提升。近两年来由于产能过剩,企业经营不善,业绩下滑,加上受环保政策的影响,国内相继关停了十几条玻璃棉生产线,但玻璃棉产品的生产总量基本持平。

 

2018年进行了玻璃棉产品的抽样型式检验,这是继2015年之后第二次全行业的产品质量抽检,共有8个企业参加,抽样产品22个。抽样企业数比2015年有所减少,但抽样产品数基本相同,行业内有一定规模和影响的企业都参加了抽样,抽样企业的总产能约45万吨,约占全国总产能的75%。抽样的产品有钢结构玻璃棉,风管保温用玻璃棉,高温玻璃棉板、毡,憎水性玻璃棉板,无甲醛离心玻璃棉板、玻璃棉卷毡、离心玻璃棉板等。抽样产品中除1个产品热荷重收缩温度不合格外,其余产品均合格。

 

新疆喜乐彩本次抽样型式检验中,上海欧文斯科宁玻璃纤维有限公司生产的钢结构玻璃棉、大厂金隅金海燕玻璃棉有限公司生产的玻璃棉毡产品质量较好,主要表现在纤维直径细,纤维平均直径低于6微米,导热系数在同规格的产品中比较低。

 

尽管本次抽样检验产品合格率不低,但分析产品的实测数据,我们也感到隐隐的担忧,本次抽样检验反映出的问题值得重视:

 

1.纤维直径偏粗

纤维平均直径是表征纤维粗细的参数,国家标准规定纤维平均直径≤8μm,纤维直径越细,纤维越柔软,纤维的强度、弹性及容积率越高,产品性能和品质越好。对生产企业来说,纤维直径越粗,生产效率越高,成本越低。对比2006年国家监督抽查时进行的全国质量抽检(抽样数17),产品质量总体下降了不少。纤维平均直径小于等于6.0μm的比例减少,而大于7.0μm的比例增加。国家监督抽查是强制性的企业必须参加,而抽样型式检验是自愿性的,考虑到一些自认为产品可能不合格的企业没有参加此次抽样型式检验,实际的总体品质可能要更差一些。

 

2.热荷重收缩温度不达标

热荷重收缩温度是在固定的压荷载下,以一定的升温速率加热试样,达到规定的厚度收缩率(10%)时所对应的温度,是用来衡量玻璃棉制品耐温性能的重要指标。热荷重收缩温度与玻璃棉化学成分、制品密度、粘结剂含量和纤维直径都有关系。若玻璃成分中碱金属氧化物含量高,纤维的耐温性能较差,在高温下纤维易脆化,失去强度;制品的粘结剂含量高,纤维在常温下形成定型的制品,具有一定的强度,但当粘结剂被烧失后,很容易变成不定型的样品,在一定的负荷下容易被压缩。纤维直径也是影响该项性能的主要原因,通常纤维直径粗,纤维硬挺,纤维直径细,纤维柔软。当按标准规定的试验方法施加初始载荷时,纤维直径细的试样容易预先被压缩,当放入高温下时,再被压缩的空间就相对小一些,厚度的变化量相对小,而纤维直径粗的样品初始厚度较厚,高温下的变形量相对就要大一些,不容易达到标准的要求。

 

3。产品名称不规范

从积极的一面看,一些企业注视新产品的研究和性能的提升,如欧文斯科宁推出的“高温玻璃棉”产品,在化学成分和粘结剂等方面进行了改进,比普通玻璃棉能够承受更高的工作温度,因而在工业保温上更受青睐。有的企业推出了“无甲醛玻璃棉”,使用丙烯酸或淀粉类的粘结剂来替代酚醛树脂粘结剂,这类产品在使用过程中没有甲醛和苯酚释放,对人体和环境无害。这些新产品受到了用户的欢迎,然而,当这些产品面市后,市场上一下子就多了许多“高温玻璃棉”、“无甲醛玻璃棉”。有的企业甚至都没有对产品做过任何改进,就直接改名。由于评价标准的缺失,造成了市场的混乱,给使用者带来损失,也带来了使用的安全隐患。

 

据了解,正在修订的GB/T 13350《绝热用玻璃棉及其制品》将对高温玻璃棉、无甲醛玻璃棉、憎水性玻璃棉等这些带有特定性能名词定语产品给出明确的分类、定义及性能指标,以引导生产企业、用户和市场。这种乱用“高温玻璃棉”、“无甲醛玻璃棉”产品名称的现象将被叫停。

 

4。燃烧性能

玻璃纤维本身是不燃材料,为使制品成形会加入一些有机粘结剂。由于玻璃棉的密度较低,因此玻璃棉制品中的有机物含量相对岩棉要高一些,在进行不燃性试验时会有短暂的火焰和质量损失,燃烧热值也会较岩棉高。因此,生产企业要注意控制粘结剂的添加量,粘结剂多了燃烧热值会明显增大,不燃性试验时的质量损失率也会明显增大,都会最终影响玻璃棉产品的燃烧等级。但大多数的玻璃棉都可以达到燃烧性能A级的要求,本次型式检验22个产品中,有18个达到A1级,4个为A2级,没有B级。

 

上述分析表明,玻璃棉有自己的产品特性,与岩棉相比,玻璃棉柔软质轻,吸声性能好,导热系数低,与有机泡沫类的保温材料比其燃烧性能优越,是A级不燃材料。在传统的工业设备和管道保温工程中,在钢结构建筑、通风管道、幕墙结构、吸声板、建筑内隔墙等建筑结构与设施的保温工程中有广泛的应用。随着全社会对火灾认识的加深,对防火要求的日益提高,玻璃棉产品替代一些燃烧性能等级较低的保温材料是必然的趋势。此外,玻璃棉产业发展依赖于行业的技术创新和产品质量的提高,这一点全行业必须共同努力不断推进。


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