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焦点 | 市场有需求 供应难满足 玄武岩防火布量产“绊”在何处?

城南二哥2022-02-04 08:59:42阻燃面料问答253来源:阻燃布料_阻燃面料网

防火布作为特殊行业、特殊工种防护用面料,大致分为硅橡胶涂覆玻璃纤维布、玄武岩纤维防火布、腈纶棉纤维防火布、Nomex防火布、SM防火布、蓝色玻纤防火布、铝箔防火布几类。其中,玄武岩纤维防火布作为难燃级别高的阻燃布逐渐受到市场的青睐。不同于普通民用阻燃面料,玄武岩纤维防火布更适合用于造船业、大型钢结构和电力维修的现场电焊、气割防护用品,以及纺织、化工、冶金、剧院、军工等行业通风防火和防护用品。

耐高温隔热性能优异

玄武岩纤维是无机纤维,具有不燃性、耐温性(-269℃~700℃)、绝热性好等优点。玄武岩纤维的导热系数随纤维直径减小而减小,随纤维密度的增大先减小后增大,同时由于其使用温度范围广及抗震性能优良,是制备防火布的佳原料。

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据东北大学高分子材料学院教授齐风杰介绍,利用玄武岩纤维制成的防火布,耐高温、隔热效果好,耐温可高达650℃,极限氧指数大于68,大大优于芳纶等有机纤维,特别适合制备工业用防火帘。玄武岩纤维防火布在1000℃火焰作用下,不会发生变形及爆裂现象,耐火时间可以保持在1小时以上。在潮湿、蒸气、烟雾、含化学气体的环境下同样可以起到防护作用。此外,如果将玄武岩纤维与其它纤维混纺,可制成更高规格的阻燃防火布面料,用于特种部队相关装备具有明显优势。

齐风杰表示,尽管玄武岩防火布的高温使用性能低于氧化铝纤维、碳化硅纤维防火布,但却高于有机纤维防火布,并且其超低温使用性能是任何其他防火布所不能媲美的,这也弥补了其售价较高的弊病。从目前市场应用来看,国外一直将杜邦公司的Kevlar、Nomex、Teflon纤维作为防火布的首选原料,以上3种原料虽然具有抗高温、抗化学反应的性能,但其在370℃以上的高温下会发生碳化和分解现象。而玄武岩纤维防火布是用GBF公司的7μm~9μm连续玄武岩纤维细纱编织而成,并且经过了耐高温、无毒害的涂层处理,不会出现熔融滴落、热收缩现象,亦不会有有毒气体排出,完全可以成为Kevlar、Nomex、Teflon等防火纤维布强有力的替代产品。

稳定原料品质攻克量产难题

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从国内的研究现状看,我国目前已经具备自主知识产权及大规模发展玄武岩防火布的新技术、新装置和新工艺,特种工业防火装备需求量的提升也为玄武岩防火布提供了广阔的市场。然而目前,国内高质量玄武岩防火布并没有大批量生产。对此,东南大学化工学院教授梁磊表示,要攻克玄武岩防火布量产难题,需要从两方面同时入手。

一是稳定玄武岩纤维原料性能。制造玄武岩防火布对所使用的玄武岩原料要求较高,然而由于玄武岩是经过地球熔岩形成,因此纤维性能波动大,致使其在高端防火布领域的大量应用受到限制。依据目前国际上的使用标准,要求高档防火布中使用的玄武岩原料中应不包含耐高温晶相,因为这种晶相在不完全的熔制工艺中易形成二次结晶的晶核而影响玄武岩拉丝过程的稳定性。

二是控制防火布生产成本。在接下来很长一段时间,我国的天然气都将保持较高的价格,为了保证连续玄武岩纤维及防火布的生产成本,就必须改造矿石熔化炉、燃气-空气系统,改良燃气烧喷的结构,采用新工艺技术,新型能源供应系统,以及新的设备耐火材料和保温材料。

在玄武岩防火布的生产过程中,随着漏板温度的提高,高温蠕变会影响到纤维成型过程的稳定性及漏板的使用寿命。熔体中的含铁类氧化物成分会明显增加对铂铑合金的侵蚀(铂铑拉丝用漏板是玄武岩防火布生产工艺中的关键设备之一),它直接影响着防火布生产效率、产品质量及检修周期,终影响玄武岩防火布的生产成本。

梁磊同时表示,玄武岩纤维防火布产业涉及的产业链较长,科研机构和相关企业应形成一定的合理分工。但是目前,在市场前景看好的情况下,玄武岩防火布生产企业之间出于市场竞争需要,相互封闭尤为严重,这进一步延缓了产业技术升级进程。此外,大量企业在产品生产阶段投入巨资扩大生产规模,而一些基础性研究较为缺乏,如增强玄武岩纤维润滑性能的油剂产品在国内无人研发,这类问题同样制约了高端玄武岩防火布的发展。