风电叶片-玻璃纤维

玻纤调整升级与表面处理

姜肇中2014年11月一、玻纤调整升级需加速发展表面处理技术二、几个热点前沿的表面处理技术

一、玻纤调整升级需加速发展表面处理技术（一）我国玻纤在调整中保持持续发展

1、08年前以突破池窑拉丝技术，低价扩大国际市场（出口率曾高达67%）为特征，高速发展，成为世界玻纤生产，出口第一大国。

2、世界金融危机后，以积极满足内需为主导，深加工，扩应用继续求得稳步发展。特别是效益的较快增长。08-13年五年玻纤纱产量由211万吨到285万吨。业务主营收入由547亿元到1310亿元。今年上半年运营形式继续好转（见附表）。

3、我国国民经济调整升级的战略和玻纤复材应用潜力大，差距大的实际情况，要求行业继续贯彻“控总量、深加工、扩应用”的方针。就是说要注重生产更多更好的产品，高水平的满足市场需求。项目2013年运营情况规模以上企业数量其中亏损企业数量玻纤纱总产量玻纤及制品主营收入销售利润总额量（万T）同比（%）量（亿）同比（%）量（亿）同比（%）73462285-1131013.5849.3玻纤及制品进出口情况进口出口产品量（万T）同比（%）用汇量（美元）同比（%）产品量（万T）同比（%）用汇量（美元）同比（%）23.314.59.5亿3.8119.1-1.619.2亿-1.31项目2014年上半年运营情况规模以上企业数量其中亏损企业数量玻纤纱总产量玻纤及制品主营收入销售利润总额量（万T）同比（%）量（亿）同比（%）量（亿）同比（%）70858148.64.2669410.440.816.1玻纤及制品进出口情况进口出口产品量（万T）同比（%）用汇量（美元）同比（%）产品量（万T）同比（%）用汇量（美元）同比（%）10.38.584.7亿3.8464.68.1510.3亿7.67我国玻纤行业最近运行情况表

（二）玻纤行业的调整升级要靠全行业的技术创新，提高市场竞争力

1、玻纤行业由三大主体技术支撑：

玻纤技术—解决玻纤本体组成和成型纺织技术—解决玻纤多种制品的结构高分子表面处理技术—解决玻纤改性和应用发展创新要的是三大领域前沿技术的融合

2、高分子表面处理技术涉及生产工艺水平玻纤产品多样化和玻纤的应用开发—更多涉及高分子领域

该项技术包含浸润剂技术粘结剂技术处理（涂覆）剂技术等技术环节，所以高分子表面处理技术成为行业核心技术之一，因此，贯彻“深加工，扩应用”需加速发展表面处理技术。我国玻纤增强塑料发展表（万吨）年份20092010201120122013FRTP7391118130137FRSP197238263270273从今年上半年短切纤维进出两旺，反映了FRTP对玻纤需求的继续较大幅度增长。（见表）项目进口出口数量用汇数量创汇量（万T）同比（%）量（亿）同比（%）量（亿）同比（%）量（亿）同比（%）数值387021441596314.3966707222570691712我国短切玻纤2014年上半年进出口情况

二、几个热点前沿的表面处理技术

（一）增强热塑性塑料

1、热塑性塑料在高分子材料中占比高（约70%）品种多，发展快。用玻纤增强改性明显，而且相对于热固性树脂复用性好，受到复合材料应用领域的欢迎。随着增强技术的改进，近些年来玻纤增强热塑性塑料（FRTP）的发展速度高于玻纤增强树脂（FRSP）。（见表）

2、玻纤增强热塑性塑料的效果与玻纤的含量，玻纤的长度和分布，以及玻纤与塑料的粘结强度等因素有关。因此在玻纤增强热塑性塑料技术发展中玻纤型态从玻纤粉—短切纤维—长纤维—连续纤维及织物。为提高结合力从加偶联剂到专用浸润剂开发再到专用粘结剂和预浸料再加上被增强塑料的改性。通过多年的配合综合开发特别近年来连续玻纤预浸技术和装备的突破，使玻纤增强热塑性复合材料、纤维含量能超过60%，拉伸强度能达500Mpa以上，成型工艺突破了注塑、挤塑，扩展到热压、缠绕及RTM。出现了典型产品，如：增强热塑性高压管，50㎡拖车底板以及汽车结构件（见附图）等，在这个技术发展中，离不开高分子新技术结合应用，我国还得加油追赶。

Airorne管道的结构Airborne管道重量轻，可卷绕，耐疲劳性能优3、我国巨石、CPIC、泰山玻纤等企业多年以浸润剂为重点，改进CS、LFT产品质量和扩大生产能力，满足着增长的需求，但比较国际先进企业，还得努力。

OC发布对华供增强纱连续两年翻番，不但不断提质扩品，还和下游单位结成联盟，为预浸料产品提供解决方案。

PPG也在CS、LFT用纱不断扩系列，提质量。

（二）风电叶片发展风电是国家的战略，经过一段整顿已进入良性发展期，今年新增装机预计会在20%。拉动了玻纤的发展。三大玻纤在提高叶片用纱的质量和认证及及产业链接延伸等方面的努力，扩大了风电用玻纤的市场。我国风电叶片应用风电用玻纤市场还有一定比例为国外产品所占。我们从今年上半年无捻粗纱进口升福较大（产品同比增长22.77%，用汇同比增幅37.01%）看出一些问题。我们更可以从国际先进企业的技术优势发挥学习一些路子，例如OC公司为更适合叶片更长更轻提出解决方案，先后采用advabtex和Hipertex玻纤并在以合适的浸润剂提供使用。达到比E玻纤强度提高30%，刚度提高17%，密度提高45%，耐疲劳性提高10倍，线膨胀下降30%。PPG公司用于风电叶片的E玻纤Hybon2026粗纱，使用专用浸润剂也使拉伸强渡提高了20%，实现了浸润剂技术的先进优势，他们还占有叶片涂料的领先地位。

（三）电气绝缘电气绝缘是发挥玻纤特性的主要用途之一。随着电气化、信息化事业的发展，它在电气、电子的应用市场还会发展。但会以高质量的增长代替现有的数量高速增长。对玻纤基材的要求是高质、细薄、均匀。我国传统玻纤电绝缘产品如层压布、云母布是采用坩埚拉丝法、石蜡型浸润剂、中捻合股再进行织造而成。后来提供给覆铜板用的电子布就采用先进池窑拉丝，淀粉型浸润剂、低捻单丝，浆纱、喷气织造并处理后成为产品。相比而言，后者产品质量好、产效高。但工序多，成本高。当前我国上述两种工艺都还存在，各自有的发展问题。焦点在对处理剂和工艺方面。老生产电绝缘布生产系统想提高，局部换点织机等设备，不是全系统改造难以得到理想的电子布生产系统。另一方面，在激励的市场竞争中，新的电子布生产系统如何提高更细更薄产品的生产效率。如何扩产低价的产业织物？是两种薄布生产企业各自思考的问题。最近有两个信息：1、日淀已将一种豌豆改性淀粉用于E225纱，开始批量生产。2、神州淀粉公司提供浸润剂用改性淀粉的国产化并愿与生产企业合作，开发淀粉增强性浸润剂。另外，一些企业在努力开发粘基电绝缘材料，它可以实现更薄的均匀化。但要实现也要有更加可控的材质、工艺及相应粘结剂。

（四）绿色建材和绿色生产这是人们可持续发展提出的热门概念。既要求企业生产绿色产品而自己又要实现绿色生产。前些时欧洲玻纤生产者协会委托第三方对玻纤制品生命周期作评估，结论是代用价值。这个行业总体上肯定了它在可持续发展中的地位，对每个企业则要靠自己的努力。1、OC在这方面可称模范：它们使企业全力为绿色建筑服务。2010年销售收入建材为32亿美元。复材为19亿美元。它们的玻纤薄毡、玻璃棉、泡沫塑料、人造饰面石材均获得“绿色卫士”认证。与此同时，它们连续八年发布可持续发展报告，向社会公开近期开发利于社会可持续发展的新产品和措施，以及本身的节能减排目标。作为企业向社会的承诺。例如提出10年目标到2016年生产能耗进一步降低25%，以及照明节能，可再生能源使用等。经多年努力今年被命名为世界DJS建筑产品引领者，还被美国国家安全委员会名为“2014年绿十字安全勋章”。2、基于建筑对民生、经济发展的重要性以及已经占去总能耗的四分之一以上的现状。我国积极倡导绿色建材，各部门都在推进绿色建材的园区建设，各地（如常州、宿迁等）都在积极落实推进。工信部和住房城乡建设部联合发布《绿色建材评价标示管理办法》。该办法明确了绿色建材的内涵，在生命周期内可建设对天然资源消耗和减轻对生态环境影响，同时具有节能减排、安全、便利和可循环等特征的建材产品。按此定义，我认为我国已有不少玻纤基绿色建材在批量生产和开发。如：沥青瓦等防水材料、增强塑料地毯、地板；建筑膜材及均光布；贴墙饰布；建筑用网布（用于增强、遮阳、防光、贴缝等）；各种涂层薄毡（增强石膏、保温材料等）；增强各种板材（增强木材，复合压板等）；防火帘、布；透明瓦、板；各种复合卫生洁具等，部分产品样本见以下四图。我们完全可以利用政策提升、扩用、发展。

3、在净化空气的强大压力下，加速提升，扩大玻纤基滤料的优势和作用。玻纤基滤料耐高温、强度高以及稳定性好，过滤效率高。经多年的研发工作，可耐温>260℃，过滤速度>1，使用寿命>4年，过滤效率>99%。可除去PM2.5尘。在多种滤材中占有重要一席。发展过程中滤料结构有：玻纤布—膨化玻纤布—针刺毡—于其他高性纤维混用—覆膜的演变。同时伴随着浸润剂，处理剂和威化膜的不断改进以及加工装备的提升还有安装辅件等应用技术的提升等。简要回顾玻纤滤料技术发展过程，特别设计多环节的技术环节，就是为在空气净化要求越来越高，滤材竞争更加激烈条件更有效的创新提升更好发挥玻纤滤材的作用。

4、还在不断提高玻纤及制品生产本身的节能减排。当前条件下一个工业企业对生产废物达标排放是一个基本要求，也是基本的条件。我国玻纤企业，经过努力采取措施已经掌握了三废处理的技术，相当一部分企业能够做到达标排放。但还有一些小型企业三废没有治理，在京津冀强化大气治理中就有一些企业被叫停。达标排放效益不是企业节能减排的顶点。所以无论达标，所有玻纤企业都要将节能减排当做永久的战略任务之一。玻纤企业废物排放包括固、液、器。但从对环境的危害和难处理来讲。主要来自燃料燃烧和高分子物的发挥和沉积。这就要涉及浸润剂、粘结剂、处理剂等环节科技人员更多的注意。

防水---沥青瓦及卷材附图一耐热制品---防火毯耐热制品---热风膨胀节玻纤针刺毡滤料玻纤覆膜滤料玻纤覆膜滤料附图二岩棉贴面石膏板贴面墙面贴面增强地板附图三内饰件---墙布增强建材---大理石建筑膜材透明瓦、板附图四

本文“防腐领域”意含：

1、海洋工程：我国“十二五”首提海洋经济，规划海洋装备要增四倍。因涉及海水及盐气，玻纤复材有一定优势。譬如钻井平台，各种船舶，输水输油管道、海水淡化、可再生能源支架及叶片，海岸设施等都可用到。

2、腐蚀性化工液气的储送罐、管（包括油气采输用），电解镀强腐蚀槽体。随着技术提高和环境要求的严格，玻纤复材用量在扩大。

3、我国人均水资源占有量较低，为保用水安全和水资最大程度利用，各地纷纷规划包括净水引用和污水处理的实施水务工程，其中用到较大量的玻纤复材管道。

4、燃煤烟气脱硫。已经证明用FRP做烟道烟囱衬里进行脱硫处理是优选方案之一。随着大气净化的进一步强化，这一使用市场会快速增长。

以上四方面可能还有类似领域展现有对玻纤复材的较大需求。当然这方面的使用多以复材形式。我们