玄武巖纖維，紡織纖維的最佳強化材料

　　材料，它含有豐富的礦物斜長巖、輝石和橄欖石，其性能類似于碳纖維和玻璃纖維，但其物理化學(xué)性能卻強于玻璃纖維，其價格低于碳纖維，還具有防火阻燃的功能。

　　玄武巖纖維擁有的特征與用途

　　玄武巖纖維具有良好的加工性能，用它可以制成多種用途的無紡布及復(fù)合織物，還可在化學(xué)、風(fēng)能、交通、航天航空、建筑和海洋領(lǐng)域大顯神威。其原因就在于，它擁有下列屬性：機(jī)械性強度、化學(xué)抗阻、卓越的熱效應(yīng)、良好的隔音效果。玄武巖纖維材料是一種天然的礦物質(zhì)，屬于火山巖的一種。作為一種礦物，它擁有各種顏色，灰、黑等。是一種優(yōu)良的礦物纖維原材料，含有100%的無機(jī)物，纖維兼容性極強，因此它可以與各種紡織纖維搭配，成為纖維材料的添加劑。這種礦物幾乎在世界每國都能找到。在過去，人們將它用來做建筑材料或修整道路。但是，卻很少有人知道，玄武巖纖維含有100%的連續(xù)性纖維，且纖維長度和直徑很高，因此它具有很強的堅韌度，易彎曲，成本低廉，透氣性好，對環(huán)境和健康無害，因此目前被看作最佳的石棉替代物。但是，玄武巖纖維的功能遠(yuǎn)不止這些。其天然的外觀色澤可夠成最佳的裝飾效果。然而，更讓人稱奇的是，玄武巖纖維的特點和功能卻在于強化其它紡織纖維，經(jīng)強化后的紡織纖維具有如下特征：高強度、高系數(shù)、耐腐、耐高溫、工作溫度寬廣、手感良好等等。

　　玄武巖纖維的比抗張力(其密度決定其斷裂應(yīng)力)超過鋼鐵纖維許多倍。而玄武巖的密度僅超過玻璃5%，其拉伸模量也超過玻璃纖維。這使玄武巖纖維可成為最佳的復(fù)合紡織強化纖維。不僅如此，它還具有穩(wěn)定的規(guī)格尺寸，因為玄武巖纖維的彎曲度和柔軟性不易發(fā)生變異，具有良好的抗疲勞性，是世界上具有最好摩擦系數(shù)的纖維之一。

　　由于具有絕緣性，玄武巖纖維還可制作從絕緣儀表板到電路板等廣泛的產(chǎn)品，其應(yīng)用十分廣泛。玄武巖的需求量每一年都在上升。凡是要用玻璃纖維的地方，玄武巖就能加以應(yīng)用。{page_break}

　　世界玄武巖纖維的發(fā)展歷程

　　國外連續(xù)玄武巖纖維(CBF)研發(fā)經(jīng)歷了幾十年的艱辛近十年才真正取得玄武巖纖維技術(shù)的實質(zhì)性進(jìn)展。上個世紀(jì)末，蘇聯(lián)解體后，CBF經(jīng)歷了這十多年來初創(chuàng)發(fā)展期，加之世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，全球又迎來了新一輪的投資CBF的高潮，它有力地推動了這種復(fù)合材料的強勁發(fā)展。但由于生產(chǎn)連續(xù)玄武巖纖維的技術(shù)含量高、工藝難度大，迄今為止，全世界能生產(chǎn)這種纖維材料的僅有烏克蘭、俄羅斯、美國、加拿大、中國等少數(shù)幾個國家約數(shù)十家企業(yè)。

　　2005年全球規(guī)模較大的，現(xiàn)年產(chǎn)300-1500T級連續(xù)玄武巖纖維生產(chǎn)線在烏克蘭有4家、俄羅斯4家、美國2家、格魯吉亞、加拿大及德國各1家。其中在烏克蘭基輔的烏日(TOYOTA)合資企業(yè)2005年約年產(chǎn)800TCBF，產(chǎn)品全部銷往日本。最新獲息，該企業(yè)正著手規(guī)劃擴(kuò)建年產(chǎn)5000TCBF的新工廠;還打算在離烏克蘭基輔350公里地方籌建萬噸級連續(xù)玄武巖纖維新工廠。俄羅斯也在美國俄亥俄州建立了SUDAGLASS玄武巖纖維工廠并已于2006年正式投產(chǎn)。

　　玄武巖纖維工業(yè)聯(lián)盟(Basalt Fibre Association)BAF已在美國德州烏德蘭茲成立，他們將以新產(chǎn)品新技術(shù)為契機(jī)，全力推廣玄武巖纖維材料的應(yīng)用。

　　目前，連續(xù)玄武巖纖維產(chǎn)品應(yīng)用最為廣泛的是獨聯(lián)體國家，他們已成功應(yīng)用于多個領(lǐng)域，并大量出口西方。最近，他們又向加拿大轉(zhuǎn)讓相關(guān)技術(shù)并建成1條生產(chǎn)線，也與中國、越南、波蘭和印度等國進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓談判。美國歐文斯.科寧(Owens Corning)公司對此項目也展開過產(chǎn)業(yè)化研究，曾建過大型流水生產(chǎn)線，投資約1億美元，但因技術(shù)不過關(guān)，太冒進(jìn)，投產(chǎn)后不能連續(xù)運行而影響工業(yè)化生產(chǎn)。

　　盡管國外連續(xù)玄武巖纖維開發(fā)至今已取得較舉世矚目的成績，但全世界生產(chǎn)連續(xù)玄武巖纖維的總體技術(shù)還尚處于初級發(fā)展階段。這是因為受純天然玄武巖礦石溶體易析晶、導(dǎo)熱性差等特殊生產(chǎn)工藝難度的影響，現(xiàn)階段全球的連續(xù)玄武巖纖維穩(wěn)定生產(chǎn)技術(shù)一般均停留在200孔拉絲漏板的初級水平上, 而玻璃纖維生產(chǎn)所用的拉絲漏板已達(dá)2000孔數(shù)。因此，世界上一些國家正在進(jìn)行生產(chǎn)能力更高的多孔數(shù)漏板的研發(fā)工作，連續(xù)玄武巖纖維生產(chǎn)還有待于在生產(chǎn)工藝與設(shè)備、生產(chǎn)能力及降低能耗等多方面再作大膽探索與創(chuàng)新研究。

　　方興未艾的中國玄武巖纖維工業(yè)

　　中國連續(xù)玄武巖纖維研發(fā)雖自上世紀(jì)70年代起,由國家建筑材料科學(xué)研究院和南京玻璃纖維研究設(shè)計院曾先后斷斷續(xù)續(xù)地開展過相應(yīng)的研究，但未獲得成功。直至2002年，我國正式將“連續(xù)玄武巖纖維”列入國家863計劃，承擔(dān)該課題項目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黃金屋真空科技有限公司與俄羅斯一家軍工材料研究院合資組建的)和大型民營企業(yè)橫店集團(tuán)等3家股東注資2000萬人民幣，于2003年12月成立了橫店集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維有限公司。該公司申報的“連續(xù)玄武巖纖維”項目，經(jīng)國家科技部、財政部嚴(yán)格資格審查，被正式批準(zhǔn)為2004年第三批科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金項目，它是繼2004年5月8日被國家科技部發(fā)文批準(zhǔn)列為國家級火炬計劃后又被列入國家支持貸款貼息的科技項目，2005年9月21日這項“連續(xù)玄武巖纖維項目”被認(rèn)定為上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目。{page_break}

　　歷經(jīng)兩年的技術(shù)開發(fā)，橫店集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維有限公司采用創(chuàng)新的生產(chǎn)技術(shù)和“一步法”工藝，取得了以純天然玄武巖(不添加任何輔料)為原料生產(chǎn)連續(xù)玄武巖纖維的研發(fā)成果，并成功實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。該公司不僅掌握了電熔爐、火焰爐、氣電結(jié)合的生產(chǎn)技術(shù)，而且生產(chǎn)的多軸向織物樹脂基復(fù)合材料及玄武巖纖維片材等復(fù)合材料等產(chǎn)品得到軍工和民用領(lǐng)域有關(guān)用戶的認(rèn)可。公司已于今年春節(jié)向歐洲用戶出口了一批單絲直徑為7μm的連續(xù)玄武巖纖維細(xì)紗產(chǎn)品。

　　目前，發(fā)展中的橫店集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維有限公司是繼俄羅斯等獨聯(lián)體與美國之后的全世界具有一定規(guī)模，排名第六家生產(chǎn)工廠。最近獲悉，國家發(fā)改委正在制定中長期發(fā)展規(guī)劃，其中在《中國化纖工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告—高新技術(shù)纖維分報告》(草案)中已經(jīng)明確將連續(xù)玄武巖纖維與將碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維一并列為我國中長期要重點發(fā)展的四大高新技術(shù)纖維, 其中對玄武巖連續(xù)纖維的發(fā)展規(guī)劃有專家學(xué)者預(yù)測: 2010年全國生產(chǎn)連續(xù)玄武巖纖維1萬噸，2020年將達(dá)到7～10萬噸。

　　技術(shù)工藝水平是衡量一個企業(yè)是否具有先進(jìn)性，是否具備市場競爭力，是否能不斷領(lǐng)先于競爭者的重要指標(biāo)依據(jù)。隨著我國玄武巖纖維市場的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點。了解國內(nèi)外玄武巖纖維生產(chǎn)核心技術(shù)的研發(fā)動向、工藝設(shè)備、技術(shù)應(yīng)用及趨勢對于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格，提高市場競爭力十分關(guān)鍵