玻璃纖維產品的應用范文

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《紡織科技進展雜志》2015年第三期

1玻璃纖維產品的應用

1.1在居住環境中的應用玻璃纖維經加工處理可作為增強質來改善織物效果和手感，經涂覆處理可與建筑涂料有較好的相容性。因此在居住建筑工程方面已經獲得了較廣泛應用，具有很大的發展空間。玻璃纖維用作防水基質，在美國其用量占總防水基材的60％以上，占纖維總量的30％還多；在我國目前玻璃纖維防水基質用量還很低。作為輔助增強材料用途，如在建筑工程內外墻體中使用的玻璃纖維網布貼面，以及用于塊狀建筑接縫處等輔助增強環節。玻璃纖維棉氈、棉板作為保溫絕熱材料可用在建筑圍護結構中。我國每年在建筑方面的能耗約為2．5億t標準煤，每平方米建筑面積平均能耗為美國的4～8倍。玻璃纖維氈也是很好的吸聲材料，可用于室內吸聲降噪，在建筑中做吸聲吊頂和吸聲墻面，絕熱、裝飾結合使用。選擇合適的玻璃纖維成分、結構狀態和處理方式，可用作增強水泥、石膏等膠凝材料生產非承重板材和裝飾物。玻璃纖維織物經處理作為室內裝飾材料具有防火、可洗、不腐、有織物感、美觀的特點，與各種墻面和涂料有較好的相容性，便于施工和更新。作為土木建筑工程增強材料主要有四個方面：一是將玻璃纖維加工成格柵并經瀝青處理，用于軟路基等級公路的瀝青混凝土路面增強防裂；二是玻璃纖維和樹脂一起加工成筋材代替鋼筋，主要用在沿海防鹽氣腐蝕和需避免電磁干擾的結構中以增強混凝土；三是用于建筑物和橋梁等構筑物的鋼筋混凝土裂縫補強基材；四是用于將玻璃纖維作為增強介質摻入水泥土中，利用玻璃纖維材料高強度、低延伸率的特點改善水泥土受力性能較弱的問題。由于玻璃纖維有電絕緣性，因此在電工絕緣領域應用廣泛，其主要制品有絕緣浸漬制品，玻璃纖維增強塑料層壓制品，玻成制品、電磁線等。此外，根據E玻纖優良的電絕緣性和耐熱性，玻璃纖維可用于制造風力發電的飛輪；將玻璃纖維與凱夫拉纖維復合制造風力發電的飛輪，可用于風力、太陽能發電，汽車供能、不間斷電源、低空軌道衛星儲能等眾多方面。

1.2在環境領域的應用在大氣、地理環境領域中，玻璃纖維作為過濾材料，特別是在高溫氣體過濾方面具有重要作用［6］。玻璃纖維作為過濾材料具有獨特的性能，其強力、韌性和耐化學腐蝕性好，化學性能穩定，不吸濕，不膨脹，可耐260℃高溫，熱穩定性好，在高溫條件下過濾效果好，無火災危險。以紙、機織物、氈（蓬松氈、棉氈、針刺氈等）及覆膜為主要形態，氈層纖維成三維微孔結構，空隙率高對空氣阻力較小，除塵效率超過織物濾料可達99．9％，而且過濾速度比織物濾料高一倍左右。主要用于含量不同的污染物和要求凈化的氣體過濾，目前已大批量用于炭黑化工、鋼鐵冶金、燃煤鍋爐、耐火材料、水泥建材及焚燒煙氣的除塵凈化［8］。同時也用于人防工程，防毒工具、車輛空調的空氣過濾和超凈化室的空氣處理，可使過濾兼有殺菌、除異味效果。基于玻璃纖維制品的化學穩定性和過濾效果比較好，其中超細玻璃纖維還被用于生產系列實驗室用精品過濾器。在地理環境中玻璃纖維與有機纖維材料結合，加工成土工材料用于防止水土流失，以及作為無土栽培的載體。

1.3在醫療領域的應用玻璃纖維在生物醫學領域的應用主要有：（1）用傳光、傳像來對人體器官進行內窺檢查和輔助治療，包括刺激穴位、止血、切開組織、灼燒病變組織等；運用光纖針對血液進行光照射以稀釋血液，牙科材料用于固化補牙等。（2）玻璃纖維紙基于其化學穩定性和抗菌性，可用作試劑載體與專用試劑一起做成試條用于檢查，如血液組分檢查等；用作過濾血液的玻纖濾膜對白細胞有著很強的吸附性和捕獲能力，可從血液中濾除白細胞組分，或用于分離血漿；還可在人體血液、液體、尿液的檢驗專用儀器中使用。（3）作為矯形和修復材料，玻璃纖維編織成具有延伸性的帶并浸漬專用樹脂當作繃帶，纏在傷處固定骨肢，可克服敷石膏的麻煩和副作用。玻璃纖維復合材料人造骨也在積極開發中，一些無毒不會引起炎性反應又具有骨生物活性的復合材料已對動物進行實驗，證明了玻璃纖維復合材料的生物相容性，與原骨之間的結合強度比不銹鋼還高。生物醫學研究用的器材和生活衛生用品也有特種玻璃纖維的應用。

1.4在交通領域的應用由于玻璃纖維的比強度較高，因此被廣泛用做航天航空、汽車、船舶等交通工具的殼體，以代替金屬、木材等減輕重量，減少驅動力，獲得高速和較高的使用壽命。在航空航天領域高性能玻纖復合材料，鋁合金、鋼和鈦合金三大材料已成為支撐航空航天事業發展的基石。在航空領域主要應用在內外側副翼、方向舵和擾流板以減輕飛機質量，節約資源。在航天領域高性能玻纖復合材料作為主承力結構材料應用，如在運載火箭和航天器上用纖維纏繞工藝制造的纖維／環氧復合材料固體發動機殼具有耐腐蝕、耐高溫、耐輻射、阻燃、抗老化的性能。航天器上采用了大量的防熱材料纖維、高硅氧增強酚醛樹脂［10］。

2我國玻璃纖維發展現狀

目前國內玻纖企業由于資金問題和技術發展不成熟，在玻璃纖維的研究開發、產品創新等方面與發達國家相比還存在一定差距，在國際市場上缺乏競爭力。因此國內企業應將生產轉向玻璃纖維深度和廣度的拓展，爭取在短時間內提高產品的技術含量，調整產品結構和品種數量，生產玻璃纖維前沿產品，縮短和發達國家之間的技術差距，滿足國內市場和經濟發展對玻璃纖維質量和數量的新需求。

作者：孔靜 單位：西安工程大學 紡織與材料學院