Kakšno je trenutno stanje v industriji steklenih vlaken?
Uvod vSteklena vlakna
Steklena vlaknaje visoko zmogljiv-anorganski nekovinski material, izdelan iz naravnih anorganskih-nekovinskih mineralov, kot so pirofilit, kremenov pesek in apnenec. Proizvaja se z nizom postopkov, vključno s-taljenjem pri visoki temperaturi, vlečenjem in navijanjem, po posebni formuli. Ima prednosti, kot so dobre izolacijske lastnosti, visoka mehanska trdnost, močna toplotna odpornost in dobra odpornost proti koroziji, in se pogosto uporablja v avtomobilski industriji, elektroniki, proizvodnji vetrne energije, ladjedelništvu, vesoljski industriji, gradbeništvu, naftni in kemični industriji. Običajno se uporablja kot ojačitveni material in se uporablja v različnih industrijah kot kompozitni materiali.
Steklena vlakna lahko razvrstimo na več načinov, vključno z vsebnostjo alkalijskih kovinskih oksidov, lastnostmi vlaken, premerom monofilamentov in videzom vlaken. Glede na skupno vsebnost oksidov alkalijskih kovin (običajno Na₂O in K₂O) ga lahko razdelimo na -brezalkalna steklena vlakna (E steklena vlakna), srednje-alkalna steklena vlakna (C steklena vlakna) in visoko-alkalna steklena vlakna (A steklena vlakna).
Steklena vlakna E so izdelana iz aluminoborosilikata z vsebnostjo alkalijskih kovinskih oksidov manj kot 1 %. V svetu je več kot 90 % steklenih vlaken iz E-steklenih vlaken. E-steklena vlakna imajo dobro električno izolacijo in mehanske lastnosti, vendar slabo kislinsko odpornost, zaradi česar so neprimerna za kisla okolja. Široko se uporablja v aplikacijah, ki zahtevajo električno izolacijo ali kot ojačitveni material.
Srednje-alkalna steklena vlakna običajno vsebujejo 8–12 % oksidov alkalijskih kovin. C-steklena vlakna predstavljajo približno 5 % celotne proizvodnje steklenih vlaken. C-steklena vlakna imajo močno kislinsko odpornost, vendar slabe električne lastnosti in manjšo mehansko trdnost kot E-steklena vlakna. Vendar pa je odporen proti kemični koroziji in se lahko uporablja v rezervoarjih za shranjevanje kisline in rezervoarjih za galvanizacijo, kot tudi pri ojačitvi asfaltnih strešnih materialov, kjer so zahteve glede mehanske trdnosti nižje.
-Steklena vlakna običajno vsebujejo 14,5 % ali več oksidov alkalijskih kovin. A-steklena vlakna imajo slabo vodoodpornost; po izpostavitvi vodi izdelki iz nje hitro postanejo krhki in izgubijo trdnost, zaradi česar so neuporabni. Večinoma je bil opuščen.
Glavne produkcijske metode
Glavni proizvodni metodi za neprekinjena steklena vlakna sta vlečenje v lončku in vlečenje v rezervoarski peči. Premer nastalih monofilamentov iz steklenih vlaken je običajno 1,5 μm ~ 25 μm, večinoma 4 μm ~ 14 μm.
(1) Metoda vlečenja v lončku: najprej se različne surovine z določeno sestavo zdrobijo in nato dodajo v peč s steklenimi rezervoarji, kjer se stopijo pri visoki temperaturi približno 1500 stopinj. Nato se steklene krogle določenega premera oblikujejo s-strojem za izdelavo kroglic (od tod tudi ime "metoda kroglice"). Steklene krogle se nato dodajo v lonček, ki vsebuje platinasto pregradno ploščo, in ponovno stopijo v vrtečo se talino, ki teče iz šobe platinaste pregradne plošče in se vleče v neprekinjena steklena vlakna. Ta metoda ima visoko porabo energije, nizko produktivnost dela in nestabilen proces oblikovanja, zato je bila v veliki meri opuščena.
(2) Metoda risanja rezervoarske peči: ta metoda izpusti postopek izdelave krogle-. Ko steklena talina priteče iz lukenj porozne pregradne plošče iz platina-rodijeve zlitine, jo vleče v neprekinjene steklene filamente z visoko-hitrostnim vlečenjem. Nastala steklena talina se neposredno vleče v vlakna, od tod tudi ime »metoda neposrednega vlečenja« ali »eno-stopenjska metoda«. Poleg tega ima metoda rezervoarske peči v primerjavi z metodo vlečenja v lončku večjo proizvodno zmogljivost, boljšo obvladljivost procesa in stabilnejšo kakovost izdelka.
ZgodovinaSteklena vlaknaRazvoj
V tridesetih letih prejšnjega stoletja sta se podjetji Owens-Illinois Glass Company in Corning Glass Factory združili v Owens Corning Fiberglass Company. Po drugi svetovni vojni se je svetovna industrija steklenih vlaken hitro razvijala z nenehnim izboljševanjem proizvodne tehnologije, kar je povzročilo nastanek številnih podjetij iz steklenih vlaken, kot so PPG Industries (ZDA), Saint-Gobain Group (Francija) in Nittobo (Japonska). industrija steklenih vlaken v moji državi se je začela leta 1958. Pred reformo in odprtjem se je uporabljala predvsem za nacionalno obrambo in vojaško industrijo; po reformi in odprtju je prešlo v civilno rabo in se hitro razvijalo. Z nenehnim širjenjem tržnega povpraševanja se je v zadnjih letih proizvodnja preje iz steklenih vlaken v moji državi iz leta v leto povečevala. Leta 2023 je skupna proizvodnja preje iz steklenih vlaken v moji državi dosegla 7,23 milijona ton, kar je-{11}}letno povečanje za 5,2 %.
Trenutno stanje in težave
Med podjetji iz steklenih vlaken v moji državi ima China Jushi največjo proizvodno zmogljivost, ki predstavlja približno 34 %; Taishan Fiberglass in Chongqing International Composites sledita tesno za njo, vsak ima približno 16 %. Pri raziskavah in razvoju visokozmogljivih-izdelkov iz steklenih vlaken imajo tri podjetja-China Jushi, Taishan Glass Fiber in Chongqing International Composites-prvorazredne-jedrne tehnologije in niz visoko{7}}zmogljivih izdelkov iz steklenih vlaken, zaradi česar so ključna podjetja za raziskave in razvoj ter proizvodnja visoko-zmogljivih steklenih vlaken v moji državi.
①. Majhen obseg in kakovost visoko{1}}zmogljivih izdelkov iz steklenih vlaken in ojačanih kompozitov Trenutno so proizvodne zmogljivosti steklenih vlaken, proizvodnja in raven proizvodne tehnologije v moji državi med vodilnimi v svetu, vendar se sooča s presežno zmogljivostjo in resno homogenizacijo nizko-končnih izdelkov, medtem ko visoko-končni izdelki trpijo zaradi nezadostne ponudbe in šibke konkurenčnosti. V primerjavi z obsegom visokozmogljivih-različic steklenih vlaken v tujini je obseg različnih visoko{6}}zmogljivih izdelkov iz steklenih vlaken v moji državi razmeroma majhen. Trenutno je proizvodnja različnih visoko-zmogljivih in posebnih prej iz steklenih vlaken (razen visoko-modulnih in ultrafinih prej), kot so alkalno-odporne, visoko-močne, nizko{12}}dielektrične, nepravilne-oblikovane, kompozitne,-obarvane in visoko-silicijeve, kremenove in bazaltne preje, predstavlja le približno 1 % celotne proizvodnje steklenih vlaken. Zato proizvodnja in kakovost visoko{18}}zmogljivih steklenih vlaken in izdelkov ne moreta v celoti zadovoljiti potreb-trga višjega cenovnega razreda.
②. Nezadostne raziskave in razvoj na področju steklenih vlaken ter tehnologije in opreme za proizvodnjo izdelkov
Medtem ko sta se običajna tehnologija in oprema za proizvodnjo steklenih vlaken v moji državi približali ali dosegli mednarodni napredni ravni, se proizvodnja visoko-zmogljivih posebnih steklenih vlaken, kot so visoko-trdnost, nizko-dielektričnost in visoko-silicijev dioksid, še vedno sooča s pomembnimi izzivi glede ključnih kazalnikov, kot so mehanske lastnosti, električne lastnosti in toplotna odpornost. Poleg tega ostajajo ključne tehnologije, kot so optimizirana zasnova visoko-zmogljivih komponent iz steklenih vlaken in učinkovitost, sredstva za klejenje in posebna-sredstva za oblikovanje filma ter globoka obdelava izdelkov iz vlaken, razmeroma šibke, ravni proizvodne opreme pa nizke, kar ovira razvoj visoko-zmogljivih steklenih vlaken v smeri visokokakovostne,-velikoserijske proizvodnje in industrializacije.
③. Neenakomeren razvoj inteligentne proizvodnje med podjetji
Vodilna podjetja in ključna hrbtenična podjetja vsteklena vlaknaindustrija pripisuje velik pomen inteligentni proizvodnji, saj izkazuje močno motivacijo in sposobnost za inteligentne nadgradnje ter izkazuje odlične ravni in rezultate v inteligentnem razvoju. Vendar pa mala in srednje velika-podjetja zaradi dejavnikov, kot so omejena sredstva, nezadostna tehnološka akumulacija in pomanjkanje talentov, nimajo motivacije in sposobnosti za spodbujanje inteligentne proizvodnje. Izzivi, s katerimi se soočajo ta podjetja med svojo inteligentno preobrazbo, vključujejo, vendar niso omejeni na, visoke stroške nadgradnje in zamenjave opreme, težave pri prilagajanju in obvladovanju novih tehnologij ter pritisk za ohranitev stroškovne prednosti v tržni konkurenci. Posledično nimajo motivacije za vlaganje v inteligentno nadgradnjo in transformacijo, njihov inteligentni razvoj pa je relativno počasen.
