玻璃纖維產(chǎn)品的應(yīng)用范文
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《紡織科技進(jìn)展雜志》2015年第三期
1.1在居住環(huán)境中的應(yīng)用玻璃纖維經(jīng)加工處理可作為增強(qiáng)質(zhì)來(lái)改善織物效果和手感，經(jīng)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(jīng)獲得了較廣泛應(yīng)用，具有很大的發(fā)展空間。玻璃纖維用作防水基質(zhì)，在美國(guó)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(guó)目前玻璃纖維防水基質(zhì)用量還很低。作為輔助增強(qiáng)材料用途，如在建筑工程內(nèi)外墻體中使用的玻璃纖維網(wǎng)布貼面，以及用于塊狀建筑接縫處等輔助增強(qiáng)環(huán)節(jié)。玻璃纖維棉氈、棉板作為保溫絕熱材料可用在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中。我國(guó)每年在建筑方面的能耗約為2．5億t標(biāo)準(zhǔn)煤，每平方米建筑面積平均能耗為美國(guó)的4～8倍。玻璃纖維氈也是很好的吸聲材料，可用于室內(nèi)吸聲降噪，在建筑中做吸聲吊頂和吸聲墻面，絕熱、裝飾結(jié)合使用。選擇合適的玻璃纖維成分、結(jié)構(gòu)狀態(tài)和處理方式，可用作增強(qiáng)水泥、石膏等膠凝材料生產(chǎn)非承重板材和裝飾物。玻璃纖維織物經(jīng)處理作為室內(nèi)裝飾材料具有防火、可洗、不腐、有織物感、美觀的特點(diǎn)，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(qiáng)材料主要有四個(gè)方面：一是將玻璃纖維加工成格柵并經(jīng)瀝青處理，用于軟路基等級(jí)公路的瀝青混凝土路面增強(qiáng)防裂；二是玻璃纖維和樹(shù)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(jié)構(gòu)中以增強(qiáng)混凝土；三是用于建筑物和橋梁等構(gòu)筑物的鋼筋混凝土裂縫補(bǔ)強(qiáng)基材；四是用于將玻璃纖維作為增強(qiáng)介質(zhì)摻入水泥土中，利用玻璃纖維材料高強(qiáng)度、低延伸率的特點(diǎn)改善水泥土受力性能較弱的問(wèn)題。由于玻璃纖維有電絕緣性，因此在電工絕緣領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其主要制品有絕緣浸漬制品，玻璃纖維增強(qiáng)塑料層壓制品，玻成制品、電磁線等。此外，根據(jù)E玻纖優(yōu)良的電絕緣性和耐熱性，玻璃纖維可用于制造風(fēng)力發(fā)電的飛輪；將玻璃纖維與凱夫拉纖維復(fù)合制造風(fēng)力發(fā)電的飛輪，可用于風(fēng)力、太陽(yáng)能發(fā)電，汽車(chē)供能、不間斷電源、低空軌道衛(wèi)星儲(chǔ)能等眾多方面。
1.2在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用在大氣、地理環(huán)境領(lǐng)域中，玻璃纖維作為過(guò)濾材料，特別是在高溫氣體過(guò)濾方面具有重要作用［6］。玻璃纖維作為過(guò)濾材料具有獨(dú)特的性能，其強(qiáng)力、韌性和耐化學(xué)腐蝕性好，化學(xué)性能穩(wěn)定，不吸濕，不膨脹，可耐260℃高溫，熱穩(wěn)定性好，在高溫條件下過(guò)濾效果好，無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)。以紙、機(jī)織物、氈（蓬松氈、棉氈、針刺氈等）及覆膜為主要形態(tài)，氈層纖維成三維微孔結(jié)構(gòu)，空隙率高對(duì)空氣阻力較小，除塵效率超過(guò)織物濾料可達(dá)99．9％，而且過(guò)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(guò)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(shí)也用于人防工程，防毒工具、車(chē)輛空調(diào)的空氣過(guò)濾和超凈化室的空氣處理，可使過(guò)濾兼有殺菌、除異味效果。基于玻璃纖維制品的化學(xué)穩(wěn)定性和過(guò)濾效果比較好，其中超細(xì)玻璃纖維還被用于生產(chǎn)系列實(shí)驗(yàn)室用精品過(guò)濾器。在地理環(huán)境中玻璃纖維與有機(jī)纖維材料結(jié)合，加工成土工材料用于防止水土流失，以及作為無(wú)土栽培的載體。
1.3在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用玻璃纖維在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要有：（1）用傳光、傳像來(lái)對(duì)人體器官進(jìn)行內(nèi)窺檢查和輔助治療，包括刺激穴位、止血、切開(kāi)組織、灼燒病變組織等；運(yùn)用光纖針對(duì)血液進(jìn)行光照射以稀釋血液，牙科材料用于固化補(bǔ)牙等。（2）玻璃纖維紙基于其化學(xué)穩(wěn)定性和抗菌性，可用作試劑載體與專(zhuān)用試劑一起做成試條用于檢查，如血液組分檢查等；用作過(guò)濾血液的玻纖濾膜對(duì)白細(xì)胞有著很強(qiáng)的吸附性和捕獲能力，可從血液中濾除白細(xì)胞組分，或用于分離血漿；還可在人體血液、液體、尿液的檢驗(yàn)專(zhuān)用儀器中使用。（3）作為矯形和修復(fù)材料，玻璃纖維編織成具有延伸性的帶并浸漬專(zhuān)用樹(shù)脂當(dāng)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(fù)合材料人造骨也在積極開(kāi)發(fā)中，一些無(wú)毒不會(huì)引起炎性反應(yīng)又具有骨生物活性的復(fù)合材料已對(duì)動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明了玻璃纖維復(fù)合材料的生物相容性，與原骨之間的結(jié)合強(qiáng)度比不銹鋼還高。生物醫(yī)學(xué)研究用的器材和生活衛(wèi)生用品也有特種玻璃纖維的應(yīng)用。
1.4在交通領(lǐng)域的應(yīng)用由于玻璃纖維的比強(qiáng)度較高，因此被廣泛用做航天航空、汽車(chē)、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(qū)動(dòng)力，獲得高速和較高的使用壽命。在航空航天領(lǐng)域高性能玻纖復(fù)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(yè)發(fā)展的基石。在航空領(lǐng)域主要應(yīng)用在內(nèi)外側(cè)副翼、方向舵和擾流板以減輕飛機(jī)質(zhì)量，節(jié)約資源。在航天領(lǐng)域高性能玻纖復(fù)合材料作為主承力結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用，如在運(yùn)載火箭和航天器上用纖維纏繞工藝制造的纖維／環(huán)氧復(fù)合材料固體發(fā)動(dòng)機(jī)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(qiáng)酚醛樹(shù)脂［10］。
2我國(guó)玻璃纖維發(fā)展現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)玻纖企業(yè)由于資金問(wèn)題和技術(shù)發(fā)展不成熟，在玻璃纖維的研究開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品創(chuàng)新等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定差距，在國(guó)際市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。因此國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)將生產(chǎn)轉(zhuǎn)向玻璃纖維深度和廣度的拓展，爭(zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和品種數(shù)量，生產(chǎn)玻璃纖維前沿產(chǎn)品，縮短和發(fā)達(dá)國(guó)家之間的技術(shù)差距，滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)玻璃纖維質(zhì)量和數(shù)量的新需求。
作者：孔靜 單位：西安工程大學(xué) 紡織與材料學(xué)院
