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因此，目前在国外，除少量特种玻璃纤 维还沿用这种生产工艺外，大规模工业化 生产品种，已基本上淘汰了这种生产工艺。 在我国采用坩埚法生产的比例正迅速下降。 坩埚法生产虽然能耗高，但也有优点：技 术要求不高、投资较低、建设周期短、产 品方案调整灵活等，它仍是一种适合于中 小型玻纤企业的生产工艺。目前我国采用 坩埚法生产的企业有100余家，年产量30万 吨。
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在高性能玻璃纤维的发展过程中最引人 注目的是1996年3月在第41次SAMPE国际 会议上，道康宁公司首次发表的高强度玻 璃纤维“ZenTron”，它是以高硅含量玻璃 为原料制成，采用被称为单套管或单头30 型的技术成纤的。此产品后处理工序少， 可防止纤维的损伤，并能降低成本。
我国研究玻璃纤维也有几十年的历史。早在 1958年，我国以手糊工艺研制了玻璃钢船，以层 压和卷制工艺研制了玻璃钢板和火箭筒等。1960 年在北京、上海和哈尔滨相继成立了科研机构。
八、玻璃纤维的应用及产品
应用： 不同的纺织复合材料，造价与性能不 同，应用领域也不同。到目前为止，玻璃纤维 在很多领域都有应用。 1 土木建筑 在建筑业，玻璃纤维已广泛应用于冷却塔、 储水塔以及卫生间的浴盆浴缸、门窗，安全帽 和通风设备等。另外由于玻璃纤维不易沾污、 隔热和不燃烧，因此它在建筑装饰上应用日益 广泛。玻璃纤维在基础设施中应用，主要有桥 梁、码头、栈桥和临水结构等。沿海和岛上的 建筑容易受到海水的腐蚀，这最能发挥玻璃纤 维材料的特长。
（4）固体废弃物
池窑生产不稳定或非正常情况下,会产 生一些废玻璃纤维,临时堆放在厂区。废玻 璃纤维的固有化学稳定性比较好,对环境不 产生污染物迁移影响 池窑废气在经集灰器收集的灰渣，以及 干法处理后产生的含氢氧化钙废弃物
六、行业现状
玻璃纤维是非常好的金属材料替代材料， 随着市场经济的迅速发展，玻璃纤维成为 建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、 环境保护、国防等行业必不可少的原材料。 由于在多个领域得到广泛应用，因此，玻 璃纤维日益受到人们的重视。全球玻纤生 产消费大国主要是美国、欧洲、日本等发 达国家，其人均玻纤消费量较高。欧洲仍 然是玻璃纤维消费的最大地区，用量占全 球总用量的35%。
四、生产工艺及设备
• （1）池窑拉丝法池窑 • 拉丝工艺流程 其工艺流程是块状原料进厂，经过破碎 粉碎、筛分成合格粉料，气力输送至大料 仓。而后经称量、混合制成配合料，气力 输送到窑头料仓，经螺旋投料机将配合料 投入单元熔窑中熔化成玻璃液，熔好的玻 璃液经单元熔窑熔化部流出后即进入主通 路（或称澄清均化或调解通路）进行进一 步澄清均化和温度调理，然后经过过渡通 路（或称分配通路）和作业通路（或称
2 交通运输 玻璃纤维用于交通运输主要是在航空航 天工业和汽车及火车制造工业上。目前， 波音747飞机使用玻璃纤维复合材料构件的 总面积已达到929m2。玻璃纤维可用作汽 车的零部件，轿车的整体壳体，还可以用 来制造渔船，其工艺简单，防腐防蚀，维 修频数和保养费低，使用寿命长。 3 机械工业 用玻璃纤维增强后的聚苯乙烯系塑料， 其机械性能，制品的尺寸稳定性以及耐热 耐冲击强度都有很大的提高，广泛用于家 用电器零件、机壳等。玻璃纤维增强聚甲 醛还被广泛地用来代替有色金属，用于制 造传动零件，如轴承、齿轮和凸轮等。
去离子水
主要工艺流程设备 （1）合成粉料制备 块状原料进厂都需经过破碎、粉碎、筛 分成合格粉料。 主要设备：破碎机、机械振动筛等 （2）配合料制备 配合料生产线有气力输送上料系统、电 子称量系统、气力混合输送系统组成。 主要设备：气力输送上料系统和配合料称 重及混合输送系统等。
（3）玻璃熔制 合格配合料经高温加热形成均匀的，无缺 的并符合成型要求的玻璃液的过程称为玻璃的 熔制过程。玻璃熔制是玻璃生产最重要的环节， 玻璃制品的产量、质量、成品率、成本、燃料 耗量、窑炉寿命等都与玻璃熔制程度密切相关。 主要设备：窑炉既要炉设备、燃烧系统、电加 热系统、窑炉冷却风机、压力传感器等。 （4）纤维成型 纤维成型即将玻璃液制成玻璃原丝的过程。 由多排多孔拉丝漏板流出的玻璃液，经丝根冷 却器和拉丝机高速牵伸成型为纤维。
目前，国内除在原料配方上有一定区别， 生产工艺基本相同，均为池窑拉丝技术， 具体工艺流程如下图。 池窑拉丝生产玻纤 技术是国际上比较先进的生产技术和工艺， 该工艺简易，节能，生产效率高。生产过 程中，各种合格矿物粉料经气力输送到高 位料仓；粉料配方经准确称量混合制成玻 璃混合料入窑头料仓；经窑内熔融、澄清、 均化为优质玻璃液后，经铂铑合金拉丝漏 板流出，形成纤维。
中东、亚太基础设施的加强和改造，对玻 纤需求增加了很大的数量，随着全球在玻纤改 性塑料、运动器材、航空航天等方面对玻纤的 需求不断增长，玻纤行业前景仍然乐观。另外 玻纤的应用领域又扩展到风电市场，这可能是 玻纤未来发展的一个亮点。能源危机促使各国 寻求新能源，风能成为近年来关注的一个焦点， 中国在风电领域也开始加大力度投资。到 2020年，国内在风力发电领域将投资3500亿 元，其中，20%（即700亿元）左右的领域需 要使用玻纤（如风机叶片等方面）。这对中国 玻纤企业来说是一个很大的市场。
中国玻璃纤维行业近几年的快速发展， 动力来自国内和国外两个市场的拉动。国 际市场的扩大，既有总需求增长的因素， 也有来自国际企业前期因利润率较低退出 行业后，给国内企业在国际市场留下的发 展空间；而国内市场的增长，则是来自下 游消费行业的快速发展。中国玻璃纤维经 过了50多年的发展，已经颇具规模
长远看来
玻璃纤维
目录
一、定义及性质 二、分类 三、发展
四、生产工艺及设备
五、污染物排放特征 六、清洁生产 七、行业现状 八、应用及产品
一、定义及性能
定义：玻璃纤维是玻璃制品的一种。采用拉 丝、吹丝等技术将熔融后的玻璃制成细丝, 纤维较长且彼此不缠绕的称为玻璃纤维,纤 维无规则缠绕成团的称为玻璃棉。 性能： ①它是圆柱肤具有光滑表面的材质。 ②具有很高的抗拉强度、延伸率较低 ③导热性能小，耐热性能高 ④耐磨性和耐扭曲性较差
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• 1961年研制成功了玻璃纤维耐烧蚀端头， 1970年用手糊夹层结构板制造了44m大型 玻璃雷达罩，1975年成立了玻璃钢学会， 1983年中国建筑材料研究院试制成功了抗 碱玻纤增强硫酸铝酸盐低碱水泥复合材料， 1988年武汉工业大学研究成功高性能玻纤 增强氯氧镁复合材料。 目前，这两种复合材料均已形成工业化 生产规模，在建筑工程中广泛用于墙体、 防火门、水箱、通风管道、卫生间吊顶、 温室框架和艺术制品等。
达标排放
玻璃球
生化处理
废水废液
浸润剂配置
电加热坩埚
处理回用
纤维成型、铂金漏板 拉丝区域
坩埚法生产工艺流程图
原丝成品
设备
拉 丝 机
织布机 涂油机
恒温仪
络纱机
五、污染物排放特征
1.大气污染物排放 玻璃纤维工业废气来源与组分： （1）熔窑燃料燃烧过程中产生的气体和颗粒 物； （2）下游工业（纤维成型、浸润、烘干）产 生的大气污染物。废气中主要有害成分为 颗粒物、SO2、NOx、CO、HF、CI及碳氢 化合物，其中SO2、NOx含量较大
2.废水排放 玻璃纤维废水主要来源于其生产过程 中，在玻璃纤维生产过程中，为使其满足 下游用户性能要求，在拉斯过程中浸涂由 不饱和聚酯树脂、石油醚、机械润滑油等 化工原料配成的润滑剂，如果不采取循环 利用或处理措施，将会产生乳白状的工业 废水 3.噪声 企业主要噪声来自拉丝车间的拉丝机、 窑炉车间风机以及空压机、泵、风机、冷 却塔产生的噪音，噪声源均匀布置在车间 厂房以及相应构筑物中。
粉尘 窑前仓
粉状原料
料仓 涂 敷 浸 润 剂 废水
计量、混合
SO2、氟化物、烟尘
铂铑漏板 污水厂 排放 直接无捻粗纱 入窑融制
拉 丝 机
天然气
绿 红 污色 材色 干 合股无捻粗纱 短切毡
短切纱
（1）废气 ①烟气进行余热利用及废气处理 ②池窑废气进行余热利用后采用熟石灰干法除 氟 ③颗粒物主要来自于原料拆包、输送、混合过 程。采用袋式除尘器。 （2）废水 ①建立污水处理厂 ②对处理过的水进行循环使用 （3）噪声 ①通过安装吸音降噪材料，能彻底降低厂房和 设备的噪音
主要设备：漏板、纤维成型室、玻璃纤维成丝机、 烘干炉、原丝筒自动搬运装置、络纱机、包装系 统等。 （5）浸润剂配制 浸润剂以环氧乳液、聚氨酯乳液、润滑剂及 抗静电剂和各种偶联剂为原料并加水配制而成。 配置过程需要用夹套蒸汽加热，配制用水采用去 离子水。配制好的浸润剂存入贮罐，再由贮罐输 入循环罐。循环罐输送浸润剂至各露台单丝涂油 器，涂敷后多余的浸润剂经回收、过滤后返回循 环罐继续使用。 主要设备：浸润剂配置系统
• 成型通路），流至流液槽内，由多排 多孔铂金楼板流出，形成纤维。再经 冷却器冷却、单丝涂油器涂覆浸润剂 后被高速旋转的拉丝机拉至卷绕成原 丝饼或直接无捻粗纱纱筒。
块状矿石
合格粉料
压缩空气
天然气 （纯氧燃 烧
粉尘、噪声
粉尘、噪声 池窑废气、噪声
配合料制备 炉窑熔制
工 艺 流 程 简 图
浸润剂
纤维成型 拉丝 原丝 废水、硬废丝、 噪声
⑤吸水率很低，在潮湿的条件也会吸收微量 的水份，热碱栽推不易水解，含碱栽推在 潮湿条件下登生水解。 ⑥具有耐酸性，除氟酸及偎热磷酸外玻璃纤 维能耐其他酸类的永久侵触。 ⑦具有防火性，它不燃，一般低碱撇稚在摄 氏600度以下，在摄氏450度以下不致粘桔， 然而在高温度下机械强度显著下降。 ⑧电绝缘性能差 ⑨具有优良的光学性能
（2）坩埚法 坩埚法 坩埚法拉丝工艺被称为二次成型工艺。 即先把玻璃配合料经高温熔化制成玻璃球， 再将玻璃球二次加热至熔化，再高速拉制 成一定直径的玻璃纤维原丝。 这种生产工艺工序繁多，又由于玻璃球 二次加热熔化，给生产及产品带来很多弊 端，诸如能耗高、成型工艺不稳定、产品 质量不高、劳动生产率低，使生产规模和 自动化水平受到一定限制。