玻纤布和玻纤 玻纤布和玻纤

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玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。

英文原名:玻璃纤维或玻璃纤维。

成分有二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。

它以玻璃球或废玻璃为原料，进行高温熔化、拉丝、缠纱、织造等工艺。

最后形成各种产品。玻璃纤维单丝的直径范围从几微米到20米及以上微米，相当于一根发丝的1/20-1/5。每束纤维前体由数百甚至数千根单丝组成，这些单丝通常用作复合材料、电绝缘材料、绝热材料、电路基板等中的增强材料。，并广泛应用于国民经济的各个领域。

玻璃纤维的特性:

玻璃的大意是坚硬易碎，不适合做结构材料。但拉成丝后强度大幅度增加，有柔软性，与树脂配合定型后最终能成为优良的结构材料。

随着玻璃纤维直径的减小，其强度增加。

玻璃纤维作为一种增强材料，具有以下特点，这使得玻璃纤维的使用远比其他种类的纤维更加广泛，其发展速度也遥遥领先。其特点如下:

抗拉强度高，延伸率小。

弹性系数高，刚性好。

在弹性极限内，延伸率大，抗拉强度高，所以吸收的冲击能量大。

它是一种无机纤维，具有不燃性和良好的耐化学性。

吸水率低。

良好的尺寸稳定性和耐热性。

加工性能好，可制成各种形式的原丝、束丝、毡、机织物等产品。

透明的可以透光。

完成了对树脂具有良好附着力的表面处理剂的研制。

价格便宜。

玻璃纤维的分类:

玻璃纤维根据其形状和长度可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉。按玻璃成分可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和耐碱玻璃纤维。

生产玻璃纤维的主要原料有石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。

生产方法大致可以分为两类:一类是直接将熔融玻璃制成纤维；一种是将熔融玻璃制成直径为20毫米的玻璃球或玻璃棒，然后以各种方式加热重熔，制成直径为3 ~ 80 μ m的极细纤维。

通过铂合金板机械拉丝方形法制成的无限纤维称为连续玻璃纤维，俗称长纤维。

由辊筒或气流制成的不连续纤维称为定长玻璃纤维，通常称为短纤维。

用离心力或高速气流制成的细小、短、絮状纤维称为玻璃棉。

玻璃纤维经过加工后，可以制成各种产品，如纱线、粗纱、短切原丝、布、带、毡、板、管等。

玻璃纤维根据其成分、性能和用途分为不同的等级。

根据标准规定，E级玻璃纤维广泛用于电绝缘材料。s级是一种特殊的纤维，虽然产量小，但是很重要。由于其超强的强度，主要用于军事防御，如防弹箱；c类比e类耐化学性更强，用于电池隔膜和化学过滤器；a级为碱性玻璃纤维，用于生产增强材料。

玻璃纤维——其主要成分有二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。根据玻璃中的碱含量，可分为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维。

玻璃纤维-特性、原料和应用。与有机纤维相比，玻璃纤维具有更高的耐高温性、不燃性、耐腐蚀性、良好的隔热隔音性、较高的抗拉强度和良好的电绝缘性。

然而，它易碎，耐磨性差。

玻璃纤维主要用作电绝缘材料、工业过滤材料、防腐、防潮、隔热、隔音和减震材料。

也可用作增强材料，制成增强塑料或橡胶、石膏和水泥。

用有机材料覆盖玻璃纤维可以提高其柔韧性，可用于制作包装布、窗纱、墙面覆盖物、覆盖布、防护服和电气隔音材料。

用于生产玻璃纤维的玻璃不同于其他玻璃产品的玻璃。

目前，世界上商业化纤维的玻璃成分如下:

1.e玻璃又称无碱玻璃，是一种硼硅酸盐玻璃。

它是目前应用最广泛的玻璃纤维用玻璃构件，具有良好的电绝缘性和力学性能。广泛用于生产电绝缘用玻璃纤维和玻璃钢用玻璃纤维。它的缺点是容易被无机酸侵蚀，所以不适合在酸性环境下使用。

2.c玻璃又称中碱玻璃，其特点是耐化学性，特别是耐酸性，优于无碱玻璃，但电性能较差，机械强度比无碱玻璃纤维低10% ~ 20%。一般国外中碱玻璃纤维含有一定量的三氧化二硼，而我国中碱玻璃纤维完全不含硼。

在国外，中碱玻璃纤维仅用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品，如玻璃纤维表面毡，也用于加固沥青屋面材料。但在我国，中碱玻璃纤维占玻璃纤维产量的一半以上，由于其价格低于无碱玻璃纤维，具有很强的竞争力，被广泛应用于玻璃纤维增强塑料的增强和过滤织物、绷带织物的生产。

3.高强度玻璃纤维的特点是高强度、高模量。其单纤维拉伸强度为2800MPa，比无碱玻璃纤维高25%左右，弹性模量为86000MPa，比E玻璃纤维高。

他们生产的玻璃钢产品多用于军工，空房间，防弹装甲，运动器材。

但由于价格较高，目前无法在民用上推广，世界产量在几千吨左右。

4.AR玻璃纤维又称耐碱玻璃纤维，主要是为增强水泥而开发的。

5.玻璃A又称高碱玻璃，是典型的硅酸钠玻璃，由于耐水性差，很少用于生产玻璃纤维。

6.E-CR玻璃是一种改进的无硼无碱玻璃，用于生产耐酸性和耐水性好的玻璃纤维。其耐水性比无碱玻璃纤维高7 ~ 8倍，耐酸性比中碱玻璃纤维好得多。它是专门为地下管道和储罐开发的新产品。

7.d玻璃又称低介电玻璃，用于生产介电强度好的低介电玻璃纤维。

除了上述玻璃纤维成分外，近年来又出现了一种新型无碱玻璃纤维，它完全不含硼，从而减少了环境污染，但其电绝缘性和力学性能与传统的E玻璃相近。

此外，还有一种双玻璃成分的玻璃纤维，已经用于玻璃棉的生产，据说有潜力用作FRP增强材料。

另外还有无氟玻璃纤维，是为环保而开发的改进型无碱玻璃纤维。

玻璃纤维产品的品种和用途

1.无捻粗纱

无捻粗纱由平行原丝或平行单丝集束而成。

粗纱按玻璃成分可分为无碱玻璃粗纱和中碱玻璃粗纱。

用于生产玻璃粗纱的玻璃纤维直径为12-23 μm。

粗纱的尺寸从150到9600不等。

无捻粗纱可直接用于复合材料的一些成型方法，如缠绕和拉挤成型。由于其张力均匀，也可织成无捻粗纱织物。在一些应用中，无捻粗纱被进一步切碎。

注射用无捻粗纱适用于玻璃钢注射成型。无捻粗纱应具备以下性能:(1)良好的切割性能，连续高速切割时产生的静电少；(2)粗纱切断后分裂成原丝的效率高，即分裂率高，通常需要90%以上；(3)短切原丝具有优异的模具覆盖性能，能够覆盖模具的所有角落；(4)树脂浸润快，易被滚筒碾压平整，易驱除气泡；⑤原丝筒管退绕性能好，粗纱线密度均匀，适用于各种喷枪和纤维输送系统。

喷气织造用无捻粗纱由多股原丝制成，每股原丝包含200根玻璃纤维单丝。

SMC用无捻粗纱SMC是片状模塑料，主要用于压制汽车零部件、浴缸、水箱板、净化罐、各种座椅等。

制造片状模塑料时，应将片状模塑料用粗纱切成一定长度，并分散在树脂糊中。因此，SMC对粗纱的要求是短切性好、毛羽少、抗静电性能好，短切纱在切割过程中不会粘附在刀辊上。

对于有色SMC，粗纱应在高颜料含量的树脂糊中浸渍树脂。

一般SMC粗纱一般是2400tex，少数情况下也是4800tex。

加捻粗纱卷绕法用于制造各种口径的玻璃钢管和储罐。

用于卷绕的粗纱数量从1200号到9600号不等，大型管道和储罐的卷绕倾向于直接粗纱，如4800tex直接粗纱。

粗纱对卷绕的要求是:(1)捆扎好，捆扎平整；(2)无捻粗纱退绕性能好，从筒管退绕时不断裂，不形成“鸟巢”形乱线；③张力均匀，无悬垂；④线密度均匀，一般小于7%；⑤粗纱透气性好，通过树脂槽时容易被树脂浸湿和浸透。

拉挤用粗纱用于制造各种截面一致的型材，其特点是玻璃纤维含量高，单向强度高。

用于拉挤成型的粗纱可以是多股前体的组合或直接粗纱，其线密度范围为1100至4400。

各种性能要求与卷绕粗纱大致相同。

粗纱用于织造的一个重要用途是编织各种厚度的方格布或单向粗纱织物，多用于手糊玻璃钢成型工艺。

强力制造对粗纱有以下要求:(1)耐磨性好；②条带好；(3)织造用粗纱在织造前需要强制干燥；④粗纱张力均匀，悬垂性应符合一定标准；⑤无捻粗纱简并性好；⑥无捻粗纱透气性好。

预成型件用无捻粗纱在预成型过程中，将粗纱短切并喷在预定形状的网上，同时喷入少量树脂，使纤维网固定成型，然后将成型的纤维网移入金属模具中，注入树脂热压成型，即得产品。

该工艺制成的粗纱性能要求与喷气粗纱基本相同。

2.无捻粗纱织物

格子布是一种无捻粗纱平纹织物，是手糊玻璃钢的重要基材。

方格布的强力主要在织物的经纬方向。它也可以织成单向方格布，在经纬方向需要高强度。它可以在经纱或纬纱方向上排列更多的粗纱。

方格布的质量要求是:①面料均匀，布面边缘平直，布面平整、席状，无污渍、起毛、折痕、皱纹等。；(2)经纬密度、面积重量、布宽、卷长均符合标准；3)缠绕在牢固的纸芯上，缠绕整齐；④快速良好的树脂渗透性；⑤织物制成的层压材料的干湿机械强度应符合要求。

铺设格子布形成的复合材料具有层间剪切强度低、抗压强度和疲劳强度差的特点。

3.玻璃纤维垫

短切原丝毡将玻璃原丝切成50毫米长，随机均匀地铺在网带上，然后涂上乳液粘结剂或涂上粉末粘结剂，加热固化后粘结成短切原丝毡。

短切毡主要用于手糊、连续制板、模压和SMC工艺。

短切原丝毡的质量要求是:①沿宽度方向面积和质量均匀；(2)短切原丝均匀分布在毡面上，无大孔形成，粘结剂分布均匀；③干毡强度适中；④优良的树脂浸润性和渗透性。

连续长丝毡是通过将在拉伸过程中形成的玻璃长丝或从长丝筒分解的连续长丝以8字形铺设在连续移动的网带上，并用粉末粘合剂粘合而制成的。

连续玻璃纤维原丝毡中的纤维是连续的，因此它对复合材料的增强作用比切割毡短。

主要用于拉挤工艺、RTM工艺、压力袋工艺和玻璃毡增强热塑性工艺。

表面毡玻璃钢制品通常需要形成一层富树脂层，通常采用中碱玻璃表面毡来实现。

这种毛毡采用中碱玻璃制成，赋予玻璃钢耐化学性，特别是耐酸性。同时，由于毛毡较薄，玻璃纤维直径较小，可以吸收更多的树脂，形成富树脂层，覆盖玻璃纤维增强材料的颗粒，起到表面改性的作用。

针刺毡针刺毡或分为短切纤维针刺毡和连续前驱针刺毡。

短切纤维针刺毡是将玻璃纤维粗纱切成50毫米，随机放在传送带上的基底上，然后用倒刺针针刺，将短切纤维刺入基底，而钩针则带起一些纤维，形成三维结构。

所用的基底可以是玻璃纤维或其他纤维的薄织物，针刺毡具有蓬松感。

其主要用途包括用作隔热隔音材料、隔热衬里材料、过滤材料，也可用于生产玻璃钢，但制造的玻璃钢强度低，应用范围有限。

另一种连续长丝针刺毡是一种三维结构的毡，其中连续玻璃长丝通过投掷装置随机投掷在连续网带上，并通过针板针刺。

这种毡主要用于生产玻璃纤维增强热塑性冲压件。

缝合毡50毫米至60厘米长的短玻璃纤维可通过缝纫机缝合成短纤维或长纤维毡。前者在某些应用中可以替代传统的粘结剂粘结短切毡，而后者在一定程度上可以替代连续原丝毡。

它们的共同优点是不含粘结剂，避免了生产过程中的污染，同时透气性好，价格较低。

4.短切长丝和研磨纤维

短切原丝短切原丝分为干短切原丝和湿短切原丝。

前者用于生产增强塑料，后者用于造纸。

用于玻璃纤维增强塑料的短切原丝可分为两类:用于增强热固性树脂的短切原丝和用于增强热塑性树脂的短切原丝。

短切原丝对增强热塑性塑料的要求是使用强度高、电绝缘性好的无碱玻璃纤维，短切原丝集束性好、流动性好、白度高。

增强热固性塑料短切原丝应具有良好的集束性，易被树脂浸透，并具有良好的机械强度和电气性能。

研磨纤维研磨纤维是用锤磨机或球磨机研磨短切纤维制成的。

研磨纤维主要用作增强反应注射过程中的增强材料，作为树脂的填料改善表面裂纹现象，减少成型收缩，也可用作增强材料。

5.玻璃纤维织物

以下描述了用玻璃纤维纱线编织的各种玻璃纤维织物。

玻璃布国内生产的玻璃布分为无碱和中碱，国外大多是无碱玻璃布。

玻璃布主要用于生产各种电绝缘层压板、印刷电路板、各种车身、储罐、船只、模具等。

中碱玻璃布主要用于生产涂塑包装布和耐腐蚀场合。

织物的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和质地决定。

经纱和纬纱密度由纱线结构和质地决定。

织物的物理性能，如重量、厚度和断裂强度，是由经纬密度和纱线结构的组合决定的。

有五种基本纹理:平纹、斜纹、缎纹、罗纹和席子。

玻璃带玻璃带分为编织型和非编织型。主要编织和防腐是平纹编织。

玻璃带通常用于制造具有高强度和良好介电性能的电气设备部件。

单向织物单向织物是由粗经纱和细纬纱交织而成的四经断头缎或长轴缎织物。

其特点是经纱主方向强度高。

与平织物相比，三维织物的结构特征从一维、二维发展到三维，使得带有这种增强体的复合材料具有良好的整体性和仿形性，大大提高了复合材料的层间剪切强度和损伤容限。

它是随着航天、航空空、武器、舰船等部门的特殊需要而发展起来的。目前，其应用已经扩展到汽车、运动器材、医疗器械等部门。

主要有五种类型:机织3D面料、针织3D面料、正交和非正交非织造3D面料、3D机织面料和其他形式的3D面料。

三维织物的形状包括块状、柱状、管状、空截锥形和变厚度异形截面。

异形织物异形织物的形状与待增强产品的形状非常相似，因此必须在专用织机上织造。

形状对称的异形织物有圆帽、圆锥、帽、哑铃形织物等。并且还可以制成不对称的形状，例如箱子和船壳。

槽芯织物槽芯织物是由纵向竖条连接的两个平行层组成的织物，其横截面形状可以是三角形或矩形。

玻璃纤维缝编织物，又称针织毡或机织毡，不同于普通织物和普通毡。

最典型的缝编织物是一层经纱与一层纬纱重叠，经纱和纬纱通过缝编织物编织在一起。

缝编织物的优点是:①可以提高玻璃钢层压板产品的极限拉伸强度、分层强度和弯曲强度；②减轻玻璃钢产品重量；(3)表面平整，使玻璃钢表面光滑；④简化手糊操作，提高劳动生产率。

这种增强材料可以代替拉挤玻璃钢和RTM中的连续前驱毡，也可以代替离心玻璃钢管道生产中的方格布。

6.复合玻璃纤维增强材料

自20世纪70年代以来，已有一些增强材料将短切原丝毡、连续原丝毡、粗纱织物和粗纱按一定顺序结合在一起，一般如下:

短切原丝毡+粗纱织物

短切原丝毡+无捻粗纱布+短切原丝毡

短切纤维毡+连续纤维毡+短切纤维毡

短切原毡+无规粗纱

短切原丝毡或布+单向碳纤维

切碎的前体+表面毡

玻璃布+单向粗纱或玻璃棒+玻璃布

7.玻璃纤维湿毡

玻璃纤维无纺布系列产品起源于欧洲，后被引入美国、日本、中国等国家。

国内已经建立了几条大型生产线，主要技术来源于常州中兴天马、陕西沃尔特等德国技术。

目前，国内玻璃纤维湿毡主要分类如下:

油毡作为改性沥青防水卷材、彩色沥青瓦等防水材料的基材；

油毡用于石油、天然气管道的涂层，并与沥青结合，防止地下管道的腐蚀；

表面毡玻璃钢制品的成型和表面抛光；

墙面和天花板用贴面毡，可以防止开裂和油漆橘皮，多用于装饰大型会议室和高档酒店；

地板毡作为PVC地板的基材；

地毯毡作为地毯贴砖的基材；

可以增强附着在覆铜板上的覆铜板毡的冲击和钻孔性能。

铝酸盐电池隔膜毡的基材为电池隔膜毡；

玻璃纤维工业的现状与展望

玻璃纤维是金属材料的很好的替代品。随着市场经济的快速发展，玻璃纤维已经成为建筑、交通、电子、电力、化工、冶金、环保、国防等行业不可缺少的原材料。

由于它在许多领域得到了广泛的应用，玻璃纤维越来越受到人们的重视。

美国、欧洲、日本等发达国家是世界上最大的玻璃纤维生产国和消费国，人均玻璃纤维消费量相对较高。

欧洲仍然是玻璃纤维的最大消费国，占全球总量的35%。

近年来，中国玻璃纤维工业的快速发展是由国内外市场驱动的。

国际市场的扩张既来自于总需求增长的因素，也来自于国际企业由于利润率低而在早期退出行业后国内企业在国际市场上留下的发展空；国内市场的增长来自下游消费行业的快速发展。

经过50多年的发展，中国玻璃纤维已达到相当大的规模。

2006年，全国生产玻璃纤维纱116.07万吨，同比增长22.18%。

其中，池窑产量89.12万吨，占总产量的76.79%。

玻璃纤维工业产品销售率99.5%，比2005年同期增长2.8个百分点，库存下降。

2006年，企业主营业务成本达到237.44亿元，同比增长30.84%。

企业克服原材料价格上涨的影响，实现新的高利润水平。

2006年，行业实现利润总额25.66亿元，同比增长39.65%；利税总额36.85亿元，同比增长43.53%。

2006年，中国玻璃纤维行业出口创汇11.8亿美元，实现贸易顺差4.51亿美元，累计出口玻璃纤维及制品79.01万吨，同比增长38.9%。

2007年1-11月，中国玻璃纤维及制品制造业工业总产值达到3762.4527万元，比去年同期增长38.07%；累计产品销售收入3656.5839万元，同比增长38.22%；累计实现利润354105.2万元，同比增长51.08%。

受2008年国际金融危机的影响，中国玻璃纤维出口形势十分严峻。在国际经济形势不景气、供过于求的时期，有必要加快玻璃纤维行业下游产品的开发和应用，以符合当前的国家政策。

关注玻纤纱国内需求，扩大国内需求，保持国内经济持续发展。

从长远来看，随着中东和亚太地区基础设施的加强和改造，对玻璃纤维的需求大幅增加。随着全球对玻璃纤维改性塑料、体育器材、航空空航天等领域对玻璃纤维的需求日益增加，玻璃纤维行业的前景依然乐观。

此外，玻璃纤维的应用领域已经扩展到风力发电市场，这可能是玻璃纤维未来发展的一个亮点。

能源危机促使各国寻找新能源。风能近年来成为人们关注的焦点，中国也开始加大对风力发电的投资。

到2020年，中国将在风力发电领域投资3500亿元，其中约20%需要使用玻璃纤维。

这是中国玻璃纤维企业的一个大市场。

玻璃纤维布的用途:主要用于建筑行业。

建筑物用作外墙保温层，玻璃钢行业也使用玻璃纤维布。

主要作用是增加力量。

玻璃纤维布的种类:玻璃纤维网布、玻璃纤维方格布、玻璃纤维平布和玻璃纤维电子布。