中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊,2025年,玻璃棉行業(yè)在高效節(jié)能材料領(lǐng)域迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。隨著全球?qū)?jié)能環(huán)保的重視,玻璃棉作為一種重要的保溫隔熱材料,市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,玻璃棉在建筑保溫、工業(yè)隔熱等領(lǐng)域的應(yīng)用占比已達(dá)到40%以上,且預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)將繼續(xù)保持增長(zhǎng)。本文介紹了一種新型氣凝膠復(fù)合超細(xì)玻璃棉的制備工藝,該工藝通過技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了玻璃棉的超細(xì)化和常壓干燥,解決了傳統(tǒng)玻璃棉在規(guī)?;a(chǎn)中的關(guān)鍵工藝問題,為玻璃棉行業(yè)的發(fā)展提供了新的思路和技術(shù)支持。
《2025-2030年中國玻璃棉行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)發(fā)展分析及投資前景可行性評(píng)估報(bào)告》指出,玻璃棉作為一種傳統(tǒng)的保溫材料,因其良好的保溫性能和較低的成本,在建筑、工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,傳統(tǒng)玻璃棉的纖維直徑較大,導(dǎo)致其導(dǎo)熱系數(shù)較高,節(jié)能效果有限。此外,傳統(tǒng)玻璃棉的生產(chǎn)過程需要超臨界干燥設(shè)備,投資巨大,產(chǎn)量低,限制了其大規(guī)模應(yīng)用。為了克服這些困難,開發(fā)一種新型的氣凝膠復(fù)合超細(xì)玻璃棉材料成為行業(yè)的重要發(fā)展方向。
(一)玻璃棉超細(xì)化的必要性
傳統(tǒng)玻璃棉的纖維直徑多在5~8μm,導(dǎo)熱系數(shù)通常在0.044~0.07W/(m·K)之間,節(jié)能效果不顯著。而超細(xì)玻璃棉的纖維直徑在2~4μm,是同等條件下導(dǎo)熱系數(shù)最低的無機(jī)纖維材料。將氣凝膠與超細(xì)玻璃棉復(fù)合,能夠顯著提高材料的節(jié)能性能,使其成為下一代超高效節(jié)能材料的首選。
(二)超細(xì)化制備工藝
本研究通過微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化玻璃熔體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),明確熔體最優(yōu)拉伸能力的玻璃組分,定義和量化熔體的成纖能力,為玻璃液熔制提供最優(yōu)配方和工藝。采用金屬流口加熱技術(shù)與高速氣流噴吹二次超細(xì)成纖工藝,制備出平均直徑在2~4μm的超細(xì)玻璃棉。通過薄網(wǎng)集棉、擺錘折疊、針刺成毯、高溫固化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超細(xì)纖維與針刺毯的一體化制備。
(一)常壓干燥技術(shù)的重要性
傳統(tǒng)氣凝膠的生產(chǎn)需要采用超臨界干燥方法,成本高,難以大規(guī)模生產(chǎn)。常壓干燥技術(shù)的突破,能夠顯著降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)氣凝膠復(fù)合材料的大規(guī)模、低成本制造。
(二)常壓干燥工藝
通過多步溶劑表面改性法和一步溶劑表面改性法,對(duì)氣凝膠進(jìn)行常壓干燥、陳化和老化。開發(fā)了專用的常壓干燥裝備,突破了氣凝膠復(fù)合高效節(jié)能材料在常壓干燥下批量化生產(chǎn)的技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的低成本規(guī)?;圃臁?
(一)實(shí)驗(yàn)流程
采用池窯熔融處理澄清、均化的玻璃熔液,經(jīng)高速氣流噴吹超細(xì)成纖工藝,制備平均直徑在2~4μm的超細(xì)玻璃棉。以超細(xì)玻璃棉針刺毯為基材,以水玻璃、硅溶膠等制備硅基溶膠,經(jīng)浸漬氣溶膠后,再對(duì)溶膠骨架進(jìn)行改性,置換出高比表面積的水,最后通過常壓干燥制備氣凝膠復(fù)合玻璃棉節(jié)能材料。
(二)測(cè)試結(jié)果
玻璃棉行業(yè)現(xiàn)狀分析指出,氣凝膠超細(xì)玻璃棉的平均直徑為2.88μm,常溫(15~20℃)導(dǎo)熱系數(shù)平均值為0.026W/(m·K),熱面400℃導(dǎo)熱系數(shù)平均值為0.036W/(m·K),熱面600℃導(dǎo)熱系數(shù)平均值為0.048W/(m·K),憎水率為99.3%,650℃×24h加熱線變化率(耐火)為2.4%。這些指標(biāo)表明,氣凝膠超細(xì)玻璃棉具有優(yōu)異的保溫性能、防火性能、隔音性能和抗腐蝕性能。
本研究開發(fā)的新型氣凝膠復(fù)合超細(xì)玻璃棉材料,通過玻璃棉的超細(xì)化制備和常壓干燥技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能材料的規(guī)模化生產(chǎn)。該材料具有優(yōu)異的保溫性能、防火性能、隔音性能和抗腐蝕性能,能夠滿足建筑、工業(yè)等領(lǐng)域?qū)Ω咝Ч?jié)能材料的需求。目前,該材料已進(jìn)入中試生產(chǎn)階段,有望在不久的將來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,為玻璃棉行業(yè)的發(fā)展提供新的動(dòng)力。
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