品)包括 Windstrand纤维和 Shieldstrand纤维(笔 文中介绍的数据有: 者注:此文只提及此两种)。前者的拉伸模量虽不 漏板孔数:200~8000孔(OCV以4000孔为中心 及S玻璃但却高于E玻璃,而且成本经济可行,适用 点,灵活地优化生产率,而AGY用800孔生产玻纤细 于很长的风轮叶片;后者的浸润剂可使复合材料装纱和特种玻璃纤维) 甲在受冲击时在纤维/基体界面分离但却保持复合材 单丝直径:4~34μm(增强材料中17和24μm最 料的静态力学性能。 普遍,AGY产品则一般为4~9μm) 附表:各种玻璃纤维的力学性能比较 拉丝机:效率是以前的3倍,20年前一台拉丝机 一次用2个筒子,现在用6个筒子也很普遍 拉伸强度/GPa 拉伸模量/GPa (4)浸润剂技术 玻璃 1.9~2.5 69~80 浸润剂化学组成对玻璃纤维性能非常关键,各 3.1~3.4 86~89 公司都将其视为专有技术。美国PG工业公司认为在 3.1~4.0 很多复合材料用途中,玻纤浸润剂至少与玻璃配合 玻璃 料同样有效地决定玻璃纤维的性能。例如,PPG用于 S-1玻璃 3.8~4.1 85~8 风轮叶片的 HYBON品牌无捻粗纱所用的浸润剂使叶片 S-2玻璃 4.3~4.6 88~91 疲劳寿命延长一个数量级 生产技术要点 降低成本可推动未来发展 (1)配料技术 在玻璃纤维行业有两个总的趋势:一是大力增 自动化配料,包括电脑控制称量、密闭气动输产,二是降低成本。中国兼具两者 送、气动混料等先进技术 中国自2002年起就是全球玻璃纤维产量的重要 (2)玻璃熔制技术 推动力,部分原因是中国国内用量的迅速上升。据 现今玻纤行业中,玻璃熔制方式主要有3种 报告,中国的玻璃纤维产量已超过美国,成为世界 ①再熔法:亦称球法 上最大的玻纤生产国。然而,必须指出,中国产量 ②大型池窑直熔法:年产量8000~100000t。 的大部分是未用于复合材料的E玻璃纤维基本产品 ③小窑直熔法:这种小窑在英文中称为 目前,高价值、高性能的玻璃纤维仍产自北美洲 ter,年产量150~200t。AGY公司即用这种窑生产 但中国生产高性能玻璃纤维产品的企业也在发展, 高性能玻璃纤维 例如位于南京的中材科技股份有限公司。中国的劳 玻璃熔制工艺中,采用的先进技术有 动成本低,并有优惠的出口待遇,故激励了出口 纯氧燃烧:使天然气燃烧更清洁,热量更大, 这在劳动强度较大的产品如合股无捻粗纱的生产中 熔化玻璃更有效:还可降低能耗和操作成本,减排 是一优势。 氮氧化物75%和二氧化碳40% 据PPG工业公司介绍,其大部分的无捻粗纱和纺 数字控制:精确测量和控制玻璃温度以及燃气 织纱生产已移向海外。喷射成型和SMC用无捻粗纱产 和氧气的流量,使玻璃液更顺畅更稳定地流向拉丝品已转移到劳动成本更低的地区(如中国),而其 设备,防止气泡和其它故障 所有的北美洲和欧洲工厂都转向高产量的直接工艺 优质耐火材料:耐火砖使用寿命长,致使池窑很多兴旺的复合材料市场都使用直接无捻粗纱。 平均窑龄12~15年。 欧文斯科宁公司的0CV增强材料部在墨西哥生产 (3)拉丝技术 (下转第47页) 《玻璃纤维》209年第3期43 C1994-2010ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net视 窗 《玻璃纤维》2009年 第3期 43 品）包括WindStrand纤维和ShieldStrand纤维（笔 者注：此文只提及此两种）。前者的拉伸模量虽不 及S玻璃但却高于E玻璃，而且成本经济可行，适用 于很长的风轮叶片；后者的浸润剂可使复合材料装 甲在受冲击时在纤维/基体界面分离但却保持复合材 料的静态力学性能。 附表：各种玻璃纤维的力学性能比较 生产技术要点 (1) 配料技术 自动化配料，包括电脑控制称量、密闭气动输 送、气动混料等先进技术。 (2) 玻璃熔制技术 现今玻纤行业中，玻璃熔制方式主要有3种： ① 再熔法：亦称球法。 ② 大型池窑直熔法：年产量8,000～100,000,t。 ③ 小窑直熔法：这种小窑在英文中称为parame￾lter，年产量150～200,t。AGY公司即用这种窑生产 高性能玻璃纤维。 玻璃熔制工艺中，采用的先进技术有： 纯氧燃烧：使天然气燃烧更清洁，热量更大， 熔化玻璃更有效；还可降低能耗和操作成本，减排 氮氧化物75%和二氧化碳40%。 数字控制：精确测量和控制玻璃温度以及燃气 和氧气的流量，使玻璃液更顺畅更稳定地流向拉丝 设备，防止气泡和其它故障。 优质耐火材料：耐火砖使用寿命长，致使池窑 平均窑龄12～15年。 (3) 拉丝技术 文中介绍的数据有： 漏板孔数：200～8,000孔（OCV以4,000孔为中心 点，灵活地优化生产率，而AGY用800孔生产玻纤细 纱和特种玻璃纤维）。 单丝直径：4～34μm（增强材料中17和24μm最 普遍，AGY产品则一般为4～9μm）。 拉丝机：效率是以前的3倍，20年前一台拉丝机 一次用2个筒子，现在用6个筒子也很普遍。 (4) 浸润剂技术 浸润剂化学组成对玻璃纤维性能非常关键，各 公司都将其视为专有技术。美国PPG工业公司认为在 很多复合材料用途中，玻纤浸润剂至少与玻璃配合 料同样有效地决定玻璃纤维的性能。例如，PPG用于 风轮叶片的HYBON品牌无捻粗纱所用的浸润剂使叶片 疲劳寿命延长一个数量级。 降低成本可推动未来发展 在玻璃纤维行业有两个总的趋势：一是大力增 产，二是降低成本。中国兼具两者。 中国自2002年起就是全球玻璃纤维产量的重要 推动力，部分原因是中国国内用量的迅速上升。据 报告，中国的玻璃纤维产量已超过美国，成为世界 上最大的玻纤生产国。然而，必须指出，中国产量 的大部分是未用于复合材料的E玻璃纤维基本产品。 目前，高价值、高性能的玻璃纤维仍产自北美洲， 但中国生产高性能玻璃纤维产品的企业也在发展， 例如位于南京的中材科技股份有限公司。中国的劳 动成本低，并有优惠的出口待遇，故激励了出口。 这在劳动强度较大的产品如合股无捻粗纱的生产中 是一优势。 据PPG工业公司介绍，其大部分的无捻粗纱和纺 织纱生产已移向海外。喷射成型和SMC用无捻粗纱产 品已转移到劳动成本更低的地区（如中国），而其 所有的北美洲和欧洲工厂都转向高产量的直接工艺。 很多兴旺的复合材料市场都使用直接无捻粗纱。 欧文斯科宁公司的OCV增强材料部在墨西哥生产 （下转第47页） E玻璃 R玻璃 HS2，HS4 T玻璃 S-1玻璃 S-2玻璃 拉伸强度/GPa 1.9～2.5 3.1～3.4 3.1～4.0 4.0～4.2 3.8～4.1 4.3～4.6 拉伸模量/GPa 69～80 86～89 82～90 84 85～87 88～91