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保溫材料的發展歷程是什麽?誰可以簡紹壹下?

國外普遍重視保溫材料的生產和建築的保溫工作,力求大幅度減少能源的消耗量,從而減少環境汙染和溫室效應。在工業中采用良好的保溫材料,有助於降低產品能耗,降低生產成本,具有很大的社會效益。國外保溫材料工業已經有很長的歷史,建築節能用保溫材料占絕大多數,如美國從1987年以來建築保溫材料占所有保溫材料的81%左右,瑞典及芬蘭等西歐國家80%以上的巖棉制品用於建築節能。而我國保溫材料工業發展相對較晚,大數用於工業窯爐、熱力管道和設備、冷庫及交通運輸等領域,在生產技術和產品種類上也及交通運輸等領域,在生產技術和產品種類上也有很大的差距。因上,有必要對國外保溫材料工業的發展歷程做壹簡單回顧,以達到借鑒的目的。

國外保溫材料發展簡史

礦物棉

國際上礦物棉制品的發展迄今已有160多年的歷史了。1840年,英國首先發現熔化的礦渣噴吹後可以形成纖維,並開始生產礦渣棉。1880年,通過對礦渣棉性質和用途的研究,德國和美國開始生產礦渣棉,爾後在其它國家相繼使用和生產。1930年~1950年,開始了礦物棉大規模的生產和應用。

1980年至今,國際上礦物棉制品的產量處於比較平穩的階段,因為其他的保濕材料如玻璃棉、泡沫塑料的發展加快,而主要礦物棉生產國家的發展速度放慢。雖然礦物棉產量增幅不大,但在生產規模、技術及深加工方面有了很大的發展。

玻璃棉

國外玻璃棉產量約在200萬噸左右,主要生產國是美國、法國和日本。玻璃棉制品品種較多,主要有玻璃棉氈、玻璃棉板、玻璃棉帶、玻璃毯和玻璃棉保溫管。玻璃棉制品主要用於建築業,在建築上的用量占玻璃棉產量的80%以上,在日本甚至達到了90%。

自19世紀90年代開始,美國就以玻璃制取玻璃纖維,20世紀30年代開始用機械方法制造玻璃纖維。當時有棒拉法、平吹法等,纖維直徑比較粗,達25μm以上。第壹次世界大戰期間,德國由於進口石棉來源斷絕,就大力研制玻璃棉作為替代品。由於它絕熱、隔音的優異性能,壹經問世,各國便爭相研制。因棒拉法等生產方法產量低,不能滿足需要,因此,新的工藝方法便應運而生。

40年代美國歐文斯-康寧公司研制成功火焰噴吹法工藝,並於1949年獲得了專利權,可生產棉纖維直徑為3~5μm,甚至更細的超累棉、造紙棉。1956年,法國聖哥本公司,研制成功離心噴吹法(即Tel法),並向十幾個國家出售專利。

膨脹珍珠巖

自1940年美國開始大量生產和慶用膨脹珍珠巖。世界多數國家,首先從建築業開發應用膨脹珍珠巖,並逐步推廣到農業、工業過濾劑、冶金等其他行業,時至今日,膨脹珍珠巖雖應用範圍很廣,但其產品仍絕大部分應用在建築業,其用量約占世界膨脹珍珠巖總產量的60%以上。

在國外,膨脹珍珠巖及其制品的應用範圍仍在繼續擴大,其用途已知的就有160多種。在所有的國有中,建築業仍然是膨脹珍珠巖的國家,而且是膨脹珍珠巖用量最大的國家,主要在高層建築中作夾層墻板、屋面板、樓板,也用作耐火保溫層。以珍珠巖混凝土作中間層、金屬薄板作面層的經濟夾層墻板在美國獲得了廣泛的應用。珍珠巖混凝土還廣泛用於屋頂結構中都采用了這種隔熱材料。德國在建築業中,廣泛采用膨脹珍珠巖作散鋪隔熱、隔音層,作隔熱和耐炎抹灰砂漿的集料,產用於調制快硬砌築砂漿。此外,采用瀝青珍珠巖板作屋面保溫層,可以與泡沫玻璃相媲美。

矽酸鈣絕熱制品

本世紀40年代,矽酸鈣絕熱制品首先在美國問世,矽酸鈣絕熱制品在眾多的保溫材料中具有在中高溫範圍的慶用中抗壓強度高,導熱系數小,施工方便,可反復使用等優點,所以矽酸鈣行業發展迅速。

1952年開始用濕法生產,其密度降為230Kg/m3左右。到70年代初,日本生產耐溫650℃的矽酸鈣制品的廠家有:韓日石棉公司、日本石棉公司、大阪包裝公司、神鳥化學工業公司等,其中3家還生產了耐溫1000℃的產品。

到80年代,日本三菱化工公司進壹步用動態法工藝生產了密度為100Kg/m3的無石棉微孔矽酸鈣產品,並以專利賣給了美國的瓊斯-曼維爾(J.M)公司。

國外保溫材料發展趨勢

現有保溫材料產品性能的提高、生產技術的改進和生產成本的降低:針對性各種保溫材料生產和使用中的問題加以改進和提高,如聚氨酯泡沫塑料向無氟裏昂發光及提高阻燃性方向發展;矽酸鈣保溫保溫材料向超輕質全憎水方向發展;纖維素絕熱制品向解決阻燃劑硼酸鹽的滲透問題強度方向發展,以及提高各種保溫材料使用壽命,從而節約原材料及生產的能源。

研制多功能復合保溫材料,提高產品的保溫效率和擴大產品的應用面

目前使用的保溫材料在應用上都存在著不同程度的缺陷:矽酸鈣在含濕氣狀態下,易存在腐蝕性的氧化鈣,並由於長時間內保有水分,不易在低溫環境下使用;玻璃纖維易吸收水分,不適於用於低溫環境,也不適於用於540℃以上的溫度;礦物棉同樣存在吸水性,不宜用於低溫環境,只知用於不存在水分的高溫環境下;聚氨酯泡沫與聚苯乙烯泡沫不宜用於高溫下,而且易燃、收縮、產生毒氣;泡沫玻璃由於對熱沖擊敏感,不宜用於溫度急劇變化的狀態下,所以為了克服保溫隔熱材料的不足,各國紛紛研制輕質多功能復合保溫材料。

強調保溫材料工業的環保性,發展“綠色”保溫材料制品

國外非常重視保溫材料工業的環保問題,從原材料準備(開采或運輸)、產品生產及使用,以及日後的處理問題,都要求最大限度地節約資源和減少對環境的危害。

保溫材料工業是國外資源重新回收利用的壹個很成功的典型,它節約了自然資源,降低了廢棄物流對環境的壓力,同時在生產過程中消耗較少的能量。例如美國就十鼓勵在保溫材料工業中大量使用可再回收利用的原料,美國環境保護總局(EPA)規定了如果想要獲得超過10000美元聯邦基金的資助,建築工程中選用保溫材料所含最低回收利用成分必須達到規定標準。

此外,國外還十分重視保溫材料在生產和使用中環保問題。便如在泡沫保溫材料工業生產中,積極尋找氟裏昂(CFC類)發泡劑的替代產品,生產不含氟裏昂的泡沫保溫材料。

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