当前位置 主页 > 产品展示 > 岩棉系列制品 > 展开更多菜单
岩棉保温材料的绿色生产与应用
2018-02-15 07:30

  tt国际娱乐手机版保温材料按照材质构成来划分,大致能够分为两大类:一是无机聚合物绝缘材料,如发泡聚苯乙烯泡沫板、硬质聚氨酯泡沫板等;二是无机保温材料,如岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃板等。此中,以岩棉、玻璃棉为代表的矿物棉因具有其他保温材料所不具有的长处,正在保温材料行业内备受推崇,产量一曲呈现逐年上升的态势。此中岩棉以其更高的耐火极限和熔点温度,正在建建保防火保温方面更受青睐,近几年来,产量呈一增加态势。

  岩棉是目前利用量最大、增加最快的无机保温材料。那么事实什么是岩棉?岩棉是不是一种绿色的保温材料?本文将从岩棉的特点、使用和出产等方面进行阐述。

  顾名思义,岩棉(rockwool)能够理解成用石头做成的棉织品。岩棉的发觉是正在夏威夷岛第一次火山喷发之后,岛上的居平易近正在地上发觉了一缕一缕融化后质地柔嫩的岩石,这就是最后人类认知的岩棉纤维。当把这种纤维制做成板状、毡状或者管状材料后,它就被付与了很好的保温隔热、吸音降噪的机能。

  正在上世纪初,国度就曾经实现了岩棉的工业化出产。其大致步调是,将必然粒径的原材料和焦炭按照设想的共同比送入熔制炉(冲天炉)中熔化成液体,液流颠末导液槽流入离心成纤设备上被拉长成短纤维。正在成纤过程中将粘结剂、憎(亲)水剂等喷洒正在纤维概况。如许,岩棉的每根纤维概况均有粘结剂和憎(亲)水剂,成板后成品无论若何切割,其概况均具有憎(亲)水性。纤维颠末集棉安拆成为棉片。棉片输送到摆锤机长进行叠棉,棉片正在活动中叠加,成为必然厚度的叠加棉层。当对岩矿棉的力学强度有要求的时候,棉层进入打摺机中进一步挤压堆叠,或者再颠末纵向压摺,进一步加大棉层的空间交叉绞合。然后进入固化炉中固化,固化感化是将粘结剂正在必然温度下固化,使材料定型成为具有必然抗压强度的成品。持续固化获得的成品颠末切割裁剪,成为必然规格的板材,最初查验包拆,获得最终的岩棉产物。

  石棉(asbestos)也是一种广为人知的纤维材料。对通俗人来说,“岩”和“石”听起来很是接近,把这两种材料混为一谈的大有人正在,这种认知误差可能导致了对岩棉财产的负面影响,以至会激发一些社会矛盾。近日,南京万科“毒墙门”事务就是一个缩影。

  那么,岩棉和石棉有什么区别呢?它们之间最素质的分歧是,岩棉一种非晶态的人制纤维,石棉是晶态的天然矿物纤维。石棉具有一些比力好的机能,如耐、耐高温、绝缘性等,正在有些范畴还不成替代。但因为石棉的纤维是晶态的,它的纤维尺寸极小,其曲径仅有头发丝的百分之一,且不变性好,能正在空气和水中悬浮数周。石棉曾经被确认对人体健康是无害的,被国际癌症研究核心必定为致癌物,正在建材范畴被明令利用。

  说到这里,有些读者可能会想,既然石棉对人体无害,那么岩棉也是矿物纤维,它对人体有没无害处呢?其实对这一点倒不消担忧。现正在岩棉的单纤维曲径遍及正在3微米以上,这种尺寸的纤维很难被人体吸入。世界卫生组织曾经就岩棉纤维能否致癌进行了大量研究,成果清晰表白:岩棉纤维不是致癌物。别的,欧洲权势巨子机构曾经正在这个问题上有几十年的研究履历,也没有任何申明岩棉具有致癌性。国际癌症研究署的专题项目(MonographsProgramme)专家组得出的结论是,常用的隔热玻璃棉、隔热岩棉取隔热矿渣棉的玻璃纤维棉,不被归类为人类致癌物质。正在国内的学术界,也曾经有专家正在岩棉取人体健康的问题上做出了研究,指出正在出产车间工做的工人和办公区工做的员工,他们的肺部环境没有显著的区别。恰是出于以上强无力的理论根本和客不雅现实,岩棉正在发财国度获得鼎力推广和使用。

  岩棉正在绿色环保节能范畴起到了主要的感化,由于岩棉具有极好的隔热机能。热导率是权衡材料绝热机能的一项主要参数,热导率越小,其隔热保温机能就越好。从这个角度上来说,岩棉成品的隔热机能是钢筋混凝土的40倍,是砖土布局的20多倍,是水泥砂浆的30倍,是木材的3~5倍。用一种抽象比方就是,若是建建用了岩棉板做保温,就像大楼穿上了棉衣。

  但正在所有的保温材猜中,岩棉的绝热机能并不是最超卓的。好比,岩棉的隔热机能可能要稍逊于聚氨酯发泡材料等。可是为什么岩棉正在绿色节能范畴如斯备受推崇呢?

  目前建建范畴采用的无机保温材料次要有模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫材料(XPS)、聚氨酯(PU)和酚醛泡沫(PF)等。它们都是泡沫形态的无机材料,正在良多方面都具有极为优良的机能,如质量轻、隔热性好、隔声机能优,具有必然的弹性、低吸水性、耐低温性,易加工等。这些材料手艺成熟、施工便利、性价比高,是保温节能建建设想和建建施工单元常用的隔热系统。可是这类材料有个致命的错误谬误,那就是防火机能。家喻户晓,无机材料都很是易燃。正在楼房火警的时候,它们不只不克不及起到防火感化,其本身反而会成为一种燃烧物,加快火势的延伸,并且正在燃烧时会大量的热并发生大量有毒烟气,形成被困人员及救援人员伤亡。虽然有研究表白能够通过改性手段对这类无机材料进行处置,提高它们的防火品级,可是由此带来添加阻燃剂的毒性问题仍然不容轻忽,因而正在高层建建及防火要求高的公共建建中,它们都不是很好的选择。

  比拟这些无机的保温材料,岩棉做为不燃防火材料,其防火机能就显得特别难能宝贵。对一幢建建来说,其防火机能的主要性不问可知。近年来几回严沉火警平安变乱,惹起了建材行业的反思,也促使对建材行业做出了强制。正在这种大下,岩棉所具有的极为优良的防火机能就成为了和其他保温材料进行合作的最大劣势。无论是中国仍是正在欧美国度,岩棉都被视做一种优良的建建防火平安处理方案,是高层建建和公共建建的首选材料,这些都充实反映正在欧美国度EN13500取ETAG004尺度的中。以平易近族最为严谨的为例,对22米以上的高层建建,岩棉正在外墙外保温系统中的市场份额为100%,可见岩棉对高层建建防火的主要性。同时,因为岩棉接近中性,且具有极好的化学惰性,不会对取之接触的管道和墙体形成侵蚀。别的,岩棉内部布局松散多孔,存正在大量贯通的微型通道,使其成为一种“会呼吸的材料”。这种奇特的性质正在维持建建表里湿度均衡、提高人居舒服度方面也阐扬了主要的感化。

  什么样的岩棉产物才实正称得上是绿色保温材料?《绿色建材评价手艺导则》中曾经从节能、减排、平安、便当和可轮回等目标长进行了,虽然目前还没有特地的评价机构对岩棉企业和产物进行如许的评估,但岩棉产物本身的质量环境也确实是权衡其能否“绿色”的主要要素。

  我国自上世纪80年代初从引入岩棉全套出产手艺,岩棉起头正在我国大规模财产化出产。其时次要是出产酸度系数正在1.1~1.4的矿渣棉,次要用于工业设备和管道的保温,产质量量程度遍及不高,取国外先辈程度存正在较大差距。进入,跟着人平易近糊口程度的提高,对栖身舒服度的逃乞降国度对建建节能的要求,岩棉起头正在建建上获得使用,次要用于办公及公共建建的屋面保温、内墙保温及防火门和彩钢夹芯板等。但因为岩棉价钱相对较高,建建商更情愿利用无机泡沫类的保温材料,岩棉没有获得大规模的推广和使用,产质量量也是参差不齐。但随之而来的几场大火,使人们认识到不燃保温材料的主要性,国度也接踵发布了一系列建建防火平安的律例和文件,用于高层建建和公共建建的保温材料必需利用不燃材料。正在这个布景下,南京玻璃纤维研究设想院等单元牵头制定了GB/T25975-2010《建建外墙外保温用岩棉成品》国度尺度,该尺度以国际最先辈的欧洲建建外墙外保温用岩棉尺度为根据,对我国的建建外墙外保温用岩棉产物提出了全新的手艺要求,要出产出满脚该尺度要求的产物,必需正在原料、出产手艺配备、工艺参数节制等方面投入很大的。例如:为达到酸度系数大于1.6的要求,必需改变原有配方,添加玄武岩的配比;为满脚岩棉板拉伸强度的要求,必需正在集棉设备上添加摆锤,以改善岩棉板的平面铺层,构成纤维层之间彼此勾连交织的三维布局板状成品,也使成品的密度平均性大大提高;为降低吸水率和吸湿率、提高憎水率,必需采器具有较强憎水结果的粘结剂;为满脚尺度中对纤维曲径和渣球含量的要求,必需对熔化、成纤设备进行升级;为满脚对岩棉板尺寸精度的要求,必需采用高精度无尘切割手艺。该尺度的实施,不只推进了我国建建外墙外保温岩棉成品从无到有的成长,为岩棉正在建建外墙外保温系统中的使用供给了根据,同时推进了我国岩棉财产制制手艺配备程度的提拔,使我国岩棉产物的质量迈上了一个新的台阶,也推进了岩棉财产的成长和岩棉产物的使用。

  岩棉质量的提拔,使得岩棉正在更多的建建保温范畴获得推广,为改善老苍生的栖身、提拔栖身的舒服度,贡献了一份力量。为指导岩棉财产健康成长,遏制低程度反复扶植和产能盲目扩张,生态,推进节能减排,提高资本能源操纵程度,更好地办事于建建平安和建建节能,2012年国度工业和消息化部发布了《岩棉行业准入前提》,前提中明白了岩棉产物的质量要求,岩棉出产企业的工艺和配备程度以及岩棉出产的能耗、环保和分析操纵的要求,从国度律例的层面临岩棉产物的质量要乞降岩棉财产的健康绿色成长供给了保障。

  岩棉做为防火的绿色建建材料,正在国外,特别是欧洲建建市场获得了大量利用,已构成了成熟的产物尺度和系统认证指南。北欧人均耗损量正在20千克以上,美国人均耗损量为5~10千克。因为防火问题,正在美国岩棉、矿渣棉占70%,正在跨越22米的建建外保温几乎全数采用岩棉。正在我国,岩棉做为建建保温材料的利用率这两年提拔得也很是快,出格是正在对防火要求很高的公共建建和高层建建范畴,其正在平易近用建建范畴的利用率也正在稳步提高。而按照测算,外墙建建中每利用一吨岩棉保温产物,一年可节约1.5吨摆布的标煤,按岩棉产物25年的生命周期算,共计可节约40吨摆布标煤。以每吨岩棉出产能耗约400千克标煤算(3000~4000千瓦时),能耗之比大约是100倍。这种节能结果是相当可不雅的。

  外墙保温岩棉板具有较高的抗压和抗拉伸强度、较低的吸水和吸湿性、尺寸不变性优良、不会发生热膨缩或收缩、耐老化等长处,能取外墙系统兼容,对建建物供给无效的保温节能、防火及极端天气等多种机能。岩棉不燃烧,不热量和有毒烟气,火警发生时还能够无效隔绝距离火焰延伸,防火机能杰出。别的,岩棉对碳钢、铝(合金)、铜等金属材料及建建物中各类构件均不发生侵蚀,具有高效的吸音降噪和弹性消振的物理特征,不吸湿、耐老化,机能持久不变。

  岩棉带能够做为防火隔离带,取燃烧机能达不到的保温材料配套利用,以提高建建物外墙的消防防火功能。外保温系统中采用岩棉做为防火隔离带能无效地火焰正在系统内部的。正在火警前提下,防火隔离带既要或减缓火源对间接受火区域表里保温系统的,又要火焰通过外保温系统向播。同时,还要可以或许维持本身阻火构制体的不变存正在及维持系统面层的根基不变。

  高强度的防火岩棉板能够做为保温层和承载层,取柔性防水卷材、隔汽层、系统紧固件组合构成的屋面系统,一般使用于工业厂房、机场、商场、体育场馆及仓储设备等钢布局或混凝土平顶屋面。这种系统是一种具有平安防火、高效节能和吸音隔音功能的新型屋面系统,目前正在欧美等国度曾经获得普遍使用。

  当然,岩棉做为一种保温材料,起首是呈现正在工业范畴中。正在一些厂房车间中,只需有传热环境的发生,根基上都能看到岩棉的身影,好比正在汽锅上利用岩棉,建立成轻质炉墙,正在保温的同时,也能够减轻大型火力发电汽锅或快拆汽锅全体分量;此外,因为岩棉板能够做30以内的弯曲,同时具有半硬质和软质的双沉特点,可用做大曲径的设备管道保温,很是便于施工。

  除此之外,岩棉的优同性能也吸引了其他特殊范畴的留意,好比制船行业和农业。船只是一类特殊的交通东西,特别对近海船只,一旦发生灾难,会呈现救援坚苦、补给坚苦、人员逃生几率低等窘境,为防患于未然,此类行业对材料的选择尤为注沉。正在国内的制船行业中,到上世纪末,各大制船坞根基完成了复合岩棉板代替硅酸钙板的过程。

  正在农业范畴,无土栽培手艺逐步遭到注沉。因为岩棉不含化学添加物,本身也表现出极好的化学惰性,质轻、多孔,对化学施肥不发生任何影响,而且做物根部气比拟例高,疏水性强,是水培系统中比力抱负的基质。我国上世纪90年代引进利用结果优良,遭到园艺种植者的青睐。

  目前,国内现有成熟的矿物棉成品出产线万吨,然而现有手艺已满脚不了更大产能、更低能耗、愈加从动化的绿色出产要求。为改善这种场合排场,我国岩棉财产曾经为此做出了良多勤奋,如南京玻纤院通过自从研发和部门环节部件的引进实现了对年产5万吨级矿物棉出产线的设想。这类出产线实现了矿物棉规模化出产,同时大大降低了出产能耗;正在出产过程中,采用从动化智能化物流系统,提高了出产线从动化程度。恰是通过这种变化,改变了保守岩棉财产粗放式的出产模式,进而转向集约化出产办理模式。

  节能减排是实现绿色出产不成轻忽的环节。然而,根据我国矿物棉成长示状,节能减排的使命仍然很是沉沉。正在国度节能减排的大趋向下,矿物棉出产中发生的废气、废水及废渣(简称“三废”)需要进行分析管理及办理,合适办理部分检测,合适国度相关政策要求。

  大体上,现代化岩棉出产线若要实现绿色出产方针,往往要着眼于以下几点。一是收受接管操纵一氧化碳。家喻户晓,一氧化碳有毒,且会形成温室效应。但同时一氧化碳本身又是一种燃料,它是煤气的次要成分。现代化出产线往往设立了废气焚烧安拆,充实燃烧废气中的一氧化碳。同时,为了节能,对余热也要加以收受接管操纵,好比能够利用换热系统起首供暖,或加热自来水,实现工场糊口区的日常热水供应,更完全地实现节能方针。二是废水的收受接管操纵。废水几乎是所有工业出产线都要考虑的问题。废水收受接管系统或废水净化系统是现代化出产线所必需的。对岩棉财产,污水颠末过滤安拆处置后,回用至粘结剂配制坐,可实现出产废水零排放。三是过滤粉尘。粉尘是悬浮正在空气中的藐小颗粒,持久吸入会对工人和附近居平易近的健康形成很大风险。现代化出产线应配备完美的粉尘过滤系统,过滤废气中照顾的粉尘,实现废气的达标排放,同时,过滤下来的粉尘应设法收受接管操纵。四是避免二氧化硫的排放。二氧化硫是形成酸雨的次要首恶,同时也风险人类的生命健康。现代化出产线应配备脱硫系统,去除废气中的二氧化硫,实现洁净化出产的方针。五是固体废料的收受接管。出产线发生的废渣、废棉该当通过回用系统从头用于矿物棉出产,从而实现矿物棉出产线固废的轮回利用,降低出产成本。

  目前,以南京玻纤院设想出的出产线为代表的一系列现代化出产线,恰是通过以上一系列的先辈环保处置手艺,实正实现了工场的干净出产,敌对。

  同时,对企业本身来说,实现绿色出产不只合适国度政策和人们的希望,同时对企业本身的盈利,往往也有所裨益。出产废料的乱排放行为不只损害了和人们的好处,即便从企业本身的好处来说,也是一种短视行为。以上文所提到的固废收受接管来说,工业固体烧毁物(简称工业固废)是正在工业出产过程中排出的采矿废石、选矿尾矿、燃料废渣、冶炼及化工过程废渣等固体废料。按照《大工业固体废料分析操纵“十二五”规划》中的相关数据统计,大工业固废总堆存量达到270亿吨,堆存将新增占用40万亩。工业固废间接排入会形成严沉污染,而填埋处置需占用大量的地盘资本,同时形成资本的华侈。

  就矿物棉行业而言,国际上曾经有少数发财国度研发出新的矿物棉出产手艺,操纵工业固废取代天然矿石做为矿物棉出产原料,这种手艺能够把90%以上的固废变废为宝。该手艺的使用一方面削减了天然矿石的耗损,另一方面可以或许无效处置工业固废,实现能源优化操纵,是一种值得鼎力倡导的手艺。然而国内矿物棉出产利用的原料仍然以天然矿石为从,添加少量的工业矿渣。而工业固废为原料大规模用于矿物棉出产手艺正在国内仍处于起步阶段,急需通过自从研发实现工业固废收受接管的分析操纵及天然矿石资本的。若是采用矿物棉出产新手艺,就2014年我国矿物棉总产能215万吨估算,可添加矿物棉行业收入约8.6亿元,经济价值很是可不雅。

(作者:老铁)

用手机扫描二维码关闭
二维码