保温材料的发展历程是怎样的?谁能简单介绍一下?
国外保温材料发展简史
渣绒
世界矿物棉产品的发展已有160多年的历史。1840年,英国首次发现熔渣被注入后能形成纤维,开始生产渣棉。从65438年到0880年,德国和美国通过研究渣棉的性质和用途,开始生产渣棉,随后其他国家也相继使用和生产。从1930到1950,开始了矿棉的大规模生产和应用。
从65438年到0980年,世界矿棉产品产量处于一个相对稳定的阶段,因为其他保湿材料,如玻璃棉和泡沫塑料的发展速度加快,而主要矿棉生产国的发展速度放缓。虽然矿棉产量增加不多,但在生产规模、技术、深加工等方面都有了长足的进步。
玻璃绒
国外玻璃棉产量约200万吨,主要生产国是美国、法国和日本。玻璃棉产品品种繁多,主要有玻璃棉毡、玻璃棉板、玻璃棉带、玻璃地毯、玻璃棉保温管等。玻璃棉产品主要用于建筑行业,建筑中的消耗量占玻璃棉产量的80%以上,在日本甚至达到90%。
从20世纪90年代的65438年到2009年,美国已经用玻璃制造玻璃纤维,并在20世纪30年代开始用机械方法制造玻璃纤维。当时有拉棒法和平吹法,纤维直径比较粗,达到25 μ m以上,第一次世界大战期间,由于进口石棉来源被切断,德国大力发展玻璃棉作为替代品。由于其隔热隔音的优良性能,一经问世,各国争相开发。由于拉杆法等生产方法产量低,不能满足需要,因此,出现了新的工艺方法。
20世纪40年代,美国Owens-Corning公司研制成功火焰喷射工艺,并在1949获得专利权,可生产棉纤维直径为3 ~ 5微米甚至更细的超弹棉和造纸棉。1956年,法国圣戈班公司研制成功离心注射法(Tel法),并将专利卖给了十几个国家。
膨胀珍珠岩
从1940开始,美国开始大量生产和使用膨胀珍珠岩。世界上大多数国家首先从建筑业开发和应用膨胀珍珠岩,并逐渐扩展到农业、工业过滤、冶金等其他行业。时至今日,虽然膨胀珍珠岩的应用范围很广,但其大部分产品仍用于建筑行业,其消费量占世界膨胀珍珠岩总产量的60%以上。
在国外,膨胀珍珠岩及其制品的应用范围还在不断扩大,已知用途有160多种。在所有国有国家中,建筑业仍是膨胀珍珠岩用量最大的国家,主要用作高层建筑的夹芯墙板、屋面板和楼板,也用作耐火保温层。以珍珠岩混凝土为中间层,金属板为表层的经济型夹芯墙板在美国得到了广泛的应用。珍珠岩混凝土也广泛用于屋顶结构。在德国的建筑行业中,膨胀珍珠岩被广泛用作保温隔音层,作为保温消炎抹灰砂浆的骨料,用于配制快硬砌筑砂浆。另外,用沥青珍珠岩板做屋顶保温层,可以媲美泡沫玻璃。
硅酸钙隔热制品
20世纪40年代,硅酸钙保温产品首先出现在美国。在众多保温材料中,硅酸钙保温制品具有抗压强度高、导热系数低、施工方便、可重复使用等优点,因此硅酸钙行业发展迅速。
1952开始湿法生产,密度下降到230Kg/m3左右。到70年代初,日本生产耐温650℃硅酸钙产品的厂家有:韩日石棉公司、日本石棉公司、大阪包装公司、神鸟化学工业公司等。其中三家还生产了耐温1000℃的产品。
20世纪80年代,日本三菱化学公司通过动态工艺进一步生产出密度为100kg/m3的无石棉微孔硅酸钙产品,并作为专利出售给美国Jones-Mainville (J.M .)公司。
国外保温材料的发展趋势
提高现有保温材料的性能,改进生产工艺,降低生产成本:针对各种保温材料生产和使用中存在的问题,如聚氨酯泡沫向无氟发光发展,提高阻燃性;硅酸钙保温材料正在向超轻、完全疏水的方向发展;纤维素保温制品正朝着解决阻燃剂硼酸盐的渗透问题,提高各种保温材料的使用寿命,从而节约生产原料和能源的方向发展。
开发多功能复合保温材料,提高产品保温效率,扩大产品应用。
目前保温材料的应用存在一些缺陷:硅酸钙在潮湿状态下容易含有腐蚀性的氧化钙,长时间保持水分不容易在低温环境下使用;玻璃纤维易吸水,不适合低温环境和540℃以上的温度。矿棉也有吸水性,所以不适合低温环境,只适合没有水的高温环境;聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫不适合高温,易燃,收缩,产生有毒气体;由于泡沫玻璃对热冲击比较敏感,所以不适合在温度变化较快的状态下使用。因此,为了克服保温材料的缺点,各国都开发了轻质、多功能的复合保温材料。
重视保温材料行业的环境保护,开发“绿色”保温材料产品。
国外非常重视保温材料行业的环境保护,从原料准备(开采或运输)、产品生产和使用,以及未来的处理,都要求最大限度地节约资源,减少对环境的危害。
保温材料行业是国外资源循环利用非常成功的例子,节约了自然资源,减少了废弃物物流对环境的压力,生产过程中消耗的能源也更少。例如,美国鼓励在保温行业使用大量可回收的原材料。美国环境保护局(EPA)规定,如果想获得超过10000美元的联邦资金,建筑工程选用的保温材料中最低可回收成分必须达到规定的标准。
此外,国外也非常重视保温材料在生产和使用中的环保问题。比如在泡沫保温材料的工业化生产中,积极寻找CFC发泡剂的替代产品,生产不含氟利昂的泡沫保温材料。
华恒奶菜