玻璃纤维翻页生产与技术发展趋势

作者：危良才

　　我国玻纤工业自“九五”时期以来，大力发展池窑拉丝技术，使池窑拉丝产量在全国玻纤总产量所占的玻比例逐年上升。如2003池窑拉丝所占比例为24.18％，2001年为34.06％，2002年为44.44％，2003年达到55.5％，预计2005年可以达到80％左右。

　　我国玻纤产业近五年来增长的产量主要来自池窑拉丝。目前全国有池窑25座，年生产能力35万吨，在建池窑10座，年生产能力20万吨，预计2005年池窑拉丝总产量将可达到50万吨左右。

　　池窑拉丝的规模化生产使得产业组成将会很大的变化，如全国玻纤行业原有200多家生产企业，生产逐步集中。2002年，年生产3000吨以上的30多家企业，其生产的玻纤纱已占全国玻纤总量的85％以上，而12个池窑拉丝企业，2003年玻纤总产量已超过25万吨，占全国总产量的近65％，其中，泰山、巨石、重庆三大玻纤基地，2002年所得利税已占全行的47.84％，其中生产能力正向年产8～10万吨国际级大企业推进。

　　3.4池窑拉丝年生产能力朝着大型化发展。珠海玻璃纤维企业有限公司1990年6月份投产的第一座池窑为年产4000吨。冷修扩建后，于1995年元月份投产的第二座池窑的年产7500吨，2000年8月份扩建投产的第三座池窑为年产8500吨。我国玻纤工业首条万吨级池窑拉丝生产线，于1997年5月份在山东泰山玻璃纤维有限公司点火投产。

　　按照国外标准，年产量为1万吨的被称为小型池窑，年产量为1万吨以上的，3万吨以下的称为中、大型池窑，年产量3万吨以上的称为特大型池窑。

　　据悉，目前我国泰山玻璃纤维股份有限公司及重庆国际复合材料有限公司均拥有年产3万吨的大型池窑。2004年国庆节前，浙江巨石集团有限公司一座特大型年产4万吨的无碱池窑拉丝生产线将建成投产。

　　目前世界上已有一大批年产4～5万吨以上的池窑拉丝工厂，如法国圣长瓦戈班集团在欧洲的五座池窑拉丝工厂生产能力都在5万吨/年。美国PPG公司的谢尔比工厂有3座大型池窑，8座小型池窑，其全年总产量达到20万吨，据认为是世界上最大的玻纤工厂。又如我国***地区的台玻集团建在新竹的工厂共有8座池窑，年生产能力约6万吨。

　　玻纤工厂大型化出于两个原因，一是因为玻璃纤维投资巨大，投入产出比低，投资回收周期长，一般要七年左右，玻纤生产只有靠扩大规模，才能取得经济效益，另一个原因是在老厂扩建，比重建新厂在经济上要合算很多。如法国圣戈班集团在韩国的合资企业维托特克斯工厂，原有一座年产2.5万吨池窑，如在此基础上扩建同一规模的池窑只要6000万美元，反之新建则要1亿美元。

　　3.5池窑的电助熔及纯氧助燃技术将逐步推广。目前，国外强化窑炉的玻璃熔制能力及防止窑炉废气污染环境的技术措施已经获得日益广泛的应用。电阻熔技术已经在许多大型池窑上推广应用。由于采用电助熔，熔化率可以提高到1.4吨/人.M2以上，同时可改善玻璃液质量，并减轻环境污染。

　　另外，近年来国外愈来愈多的工厂在窑炉上采用纯氧助燃技术。采用纯氧助燃技术，可以节省能耗约40％，同时减少了窑炉的废气排放量，特别是氮氧化物的排放量几乎为零。从而使环境污染可降低使符合愈来愈严格的环境标准的要求。当然，由于制氧成本较高，尽受能耗降低，其玻纤生产成本并没有显著降低。

　　3.6池窑拉丝漏板日趋大型化，并采用多分拉技术。我国玻纤工业首家生产工厂――上海耀华玻璃厂拉丝车间六十年代的坩埚漏板孔数为52孔、104孔及200孔，后来遍及大江南北的众多坩埚拉丝企业也大同小异，七十年代发展到400孔，直到九十年代初，我国玻纤工业首条从国外引进的池窑生产线在珠海玻纤公司点火投产，池窑漏板孔数才发展到800孔、1600孔及2000孔。今后2000孔及4000孔漏板交日趋普遍，6000孔漏板也将用于生产某些特殊产品，如生产9600tex的直接武捻粗纱。即使是生产6～9微米的细直径玻璃纤维也不再局限于采用现用的800孔漏板二分拉，亦可采用1200空漏板三分拉或1600孔漏板四分拉技术，来生产细直径低号数的G75电子纱。由于分拉技术的进步，分拉的玻璃原丝可同时绕在同一个机头的数个绕丝筒上。

　　3.7新成份的玻璃纤维将会逐步增加。我国玻璃纤维工业45年来，大规模工业性生产的只有无碱及中碱玻璃纤维两大类，还有少量的特种玻璃纤维，如高强度、高弹性模具、高硅氧及耐幅照、耐碱玻璃纤维等。

　　今后随着科技技术的等级、产品的不断换代以及各工业部门提出的越来越高的要求，一些新成份的玻璃纤维将会提到议事日程上，如低介电常数的NE及DK玻璃纤维，还有耐化学腐蚀的E-CR玻璃纤维等。

　　3.8为了简化生产工序，提高劳动生产效率以便大幅度降低生产成本，将来被“直接”的产品将会逐年增多。

　　目前，我国池窑生产厂家都生产一种被称为直接无捻粗纱的产品。这种直接无捻粗纱由于纤维张力均匀，特别适合于制造缠绕玻璃钢制品（管、缸等）以及垃挤玻璃钢塑材。目前开发出来的最大号数的无捻粗纱达9600tex，特别适合于生产大直径的玻璃钢管道等制品。

　　今后发展的“直接”产品将有直接湿短切玻纤，直接短切增强热塑料用于原丝、直接复合材料（玻纤与有机纤维混合制品）等等。

　　直接湿短毡切毡玻纤原丝，是为了适应玻纤增强热塑用短切切玻纤市场日益扩大的需要，而研制的一种短切技术。过去玻纤玻纤短切是离线进行的，玻纤在短切前，原丝筒需干燥短切后再筛分。现在国外一些大型生产厂家，已经全部实现了在线短切与烘干，从而简化了工序，降低了生产成本，使产品具有更大的竞争力。

　　直接复合材料亦称混杂无捻粗纱，它是将玻璃纤维与有机的热塑性塑料纤维（如聚丙烯纤维）同时分别抽丝，形成一种无机纤维与有机纤维混合结构的无捻粗纱。这种无捻粗纱可以织成各种织物。它在加热加压情况下，有机纤维熔化而形成致密的片材。将这些片材置于模具中可模压成各种复合材料制品，其机械性能超过短切玻纤和玻纤毡增强热塑料的机械性能。目前这种直接复合材料在国外已实现了大规模工业化生产。

　　3.9为了满足用户对玻璃纤维提出的越来越高的要求，新的织物结构产品将会不断增多。如电子布的经纱由乙捻（即左捻）与S捻（即右捻）纱构成。其比例为2－8：1。纬纱全部用Z捻纱或S捻纱。这种电子布的特性是内应力小，变形少，因而制成的印制电路板的翘曲现象明显减少，另一种是经、纬纱全部或其中之一用未经加捻的纺织纱，再采用喷气织机织造。因为用无捻纱做纬纱时，喷气织机对纱的磨损小，且生产效率高。

　　还有就是八十年代中期在国外研制成功的“开纤布”及“起毛布”。“开纤布”是用喷水针刺法，对织造完毕的布进行再加工，使经纱与纬纱露在布面的部分，均匀地形成扁平状。还有一种是经纬纱除形成扁平状外，还会形成一层均匀密布的微茸毛，被称为“起毛布”。

　　这两种布由于经、纬纱被开松、摊平，经、纬纱交叠部的凸起明显减少，空隙易闭塞或缩小，因为布的平滑性大大提高。同时，还可大大提高覆铜板用玻纤布的树脂浸透性，层间剥离性及尺寸稳定性。

　　3.10为了改变玻璃纤维布的物化性能，新的后处理剂将会越来越多，如我国现生产的电子布，其后处理剂基本是沿用九十年代初期引进时的配方，但日本于八十年代末期就研制成功一种新型后处理剂，该处理剂中添加了氧化钛微粉、荧光增白剂及紫外线聚合引发剂等新组份，能屏蔽99％以上紫外线。该布不仅有良好的紫外线屏蔽性，而且制成的板材是透明状，有利于印制电路板实现精密化、微型化、超薄化。尤其适应于薄型超大规模集成电路用的印制电路板。