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国内外纤维水泥制品发展概况

时间:2014-04-23 10:00 来源:www.cipoc.cn 作者:中国建材网 阅读:
国内外纤维水泥制品发展概况
选自《混凝土世界》作者:林 震 张 沂 王媛媛

        长期以来,纤维水泥制品由于其良好的经济性能和材料性能一直被广泛用于建筑物当中。从最初的石棉瓦产品到今天品质卓越的装饰材料,纤维水泥制品的发展已经走向一个新的发展阶段。随着绿色环保和可持续发展理念的不断深入人心,国内外对于纤维水泥制品的性能和发展都提出了新的要求。笔者根据自身的工作经历和对纤维水泥制品工业的了解,对于我国纤维水泥制品的发展趋势进行了探讨。

一、纤维水泥制品发展简述
        自19世纪奥地利人Ludvig Hatschek发明了生产石棉纤维水泥制品的抄取法工艺以来,诞生了一个全新的名词Eternit(埃特尼特),现代英汉字典对于Eternit的官方翻译也只有一个意思——石棉水泥。在当时的年代,这种石棉制品被认为是一种新型的建筑材料制品而被大量用于建筑特当中。最初需要使用Eternit名字的生产企业也需要得到授权才可以使用该名称,这也造就了后来欧洲很多国家的Eternit公司,如比利时Eternit、丹麦Eternit、意大利Eternit等等。

        然而到了上世纪80年代,当石棉有害健康的观点被提出后,很多企业逐渐开始放弃生产石棉水泥制品而转向生产无石棉纤维水泥制品。当澳大利亚的James Hardie公司首次在抄取法(Hatsehek)生产线上生产出采用以纤维素纤维(木浆纤维)为基础的非石棉纤维水泥制品后,就奠定了非石棉纤维水泥的新纪元。后来一些欧洲企业意识到沿用Eternit的名称与企业的发展方向已经不再相适应,也逐步改变了企业名称,如比利时Eternity改为Etex,丹麦Eternit改名为Cembrit等。世界卫生组织(WHO)、世界劳工组织、世界银行、国际癌症研究中心等国际性组织近年来也多次发表声明,号召全球禁用包括温石棉在内的所有形式的石棉。尽管对于石棉的使用问题在我国仍然有不同的观点,但纵观国际上的发展趋势,无石棉纤维水泥制品将是纤维水泥制品的发展方向。纤维水泥制品从最初的波瓦制品到今天的木纹板,装饰板等高附加值的产品,从形式和功能上都得到了很大的发展。并且还在不断地进步和创新中。

二、纤维水泥制品的分类及生产技术介绍
        关于纤维水泥制品的分类,存在不同的分类方法,从产品形式上区分,主要分为波瓦和平板制品。
        从应用功能上区分,又可以分为屋面材料、墙体材料、装饰材料及其他功能材料。
        从养护制度分,可分为常温养护制品和压蒸养护制品。
        从原材料上区分,平板制品又被分为硅酸钙板制品和水泥板制品。这样的分类法在我国尤为普遍。使用石灰和石英砂作为原材料的压蒸制品被称为硅酸钙产品;用水泥和石英砂或是粉煤灰作为原材料的压蒸制品被称为水泥板产品。
从应用功能上又可以分为内墙板、吊顶棋逢对手、外墙板、轧花板、木纹板、防火板、装饰板等。
        纤维水泥制品的生产工艺:主要有抄取法、流浆法、挤出法等。当石棉纤维被放弃后,取而代之的主要是木浆纤维和有机纤维(如PVA)。生产无石棉纤维水泥制品主要原材料包括水泥、石灰、磨细石英砂和纸浆纤维和维纶纤维等。由于纤维与其他主要原材料(如水泥、石灰等矿物基材)的物理特征及品质的不同,纤维与基材之间的结合为成为影响最终制品性能的一个重要因素。一些矿粉辅助材料的加入可以有效改善纤维与基材之间的界面性能,增加纤维与基材之间的握裹力,从而提高到制品的性能。由于界面性能的提高,纤维增加贡献率也得到加强,可以进一步起到增加作用,从而适当降低纤维的用量,起到降低成本的作用,从而适当降低纤维的用量,起到降低成本的作用。另外一些辅助材料对于改善生产料浆特性,降低制品的干缩变形,提高稳定性等都有很好的帮助作用。目前,很多矿物都被用于纤维水泥制品当中,如硅微粉,石灰石,云母、硅灰石、珍珠岩、膨润土、硅藻土等。在具体的生产当中要注意主要原材料品质的稳定性,纤维材料的打浆质量的稳定性,纤维材料的打浆质量与分散质量,辅助材料的品质及正确的使用方式等。

三、国际纤维水泥制品发展情况介绍
        目前国际上从事纤维水泥制品生产及装备服务的厂商主要分为几个区域:
        欧洲的纤维水泥制品生产商主要有比利时的Etex集团、SVK公司、丹麦的Cembrit公司等。这些公司主要生产常养护的无石棉纤维水泥瓦及平板制品,最终的产品基本上都进行喷涂,具有良好的装饰效果及保护作用。这些企业大多数拥有先进的喷涂系统及丰富的颜色方案供客户选择。产品应用领域可涉及屋面材料、建筑物内外墙板、建筑物特殊部位的装饰板、通风管道等。对于每种材料的使用寿命都有相应的承诺时间,如对屋面瓦的使用寿命一般为30年。澳大利亚的James Hardie公司也是纤维水泥制品最为重要的生产商之一。尽管是一家澳大利亚公司,但是James Hardie公司的工厂主要分布在美国。公司主要生产压蒸养护的平板制品,并同时提供整个建筑的设计方案。产品均是无石棉涂装制品,应用领域同样涉及建筑物的各个部位。
        南美洲主要有巴西的Brasilit St  Gobain Eternity等公司,产品都是常温养护的波瓦及平板制品。此外由于法国对哥班在巴西投资建设了PP纤维生产企业,巴西本国并没有生产PVA纤维的企业及供货渠道,所以该国纤维水泥中主要发展应用PP纤维,仅在一些有特殊要求的产品中会用到一部分PVA纤维,这与其他生产常温养护纤维水泥制品的企业不同。生产无石棉纤维水泥常温养护产品的主要纤维是木浆纤维及高模的PVA纤维(俗称维纶纤维),而这种用于纤维水泥制品的PVA纤维仅在日本和中国生产。生产厂家总共只有6~7家。另外值得注意的是,尽管巴西本土石棉制品和非石棉制品均有生产,但是巴西管方已经明确禁止使用石棉制品。
        亚洲地区生产无石棉纤维水泥制品的企业主要分布在日本、泰国和马来西亚。其中日本主要生产压蒸养护平板产品,而且多以挤出法工艺为主。马来西亚以抄取工艺生产常温养护的波瓦产品为y7。在中国本土也有生产无石棉纤维水泥产品的生产企业,但基本上都是压蒸养护的平板制品,波瓦产品在中国基本上都是石棉产品,印度近年也在尝试发展无石棉纤维水泥制品,主要以抄取法生产工艺为主。越南近年开始生产一部分无石棉波瓦产品,并已经出口至韩国、日本等国。
        非洲国家也在发展适合于本土原材料特点的纤维水泥制品,其中尼日利亚已经派代表连续参加了四届纤维增强无机复合材料国际会议,并在会上介绍利用本国植物纤维生产墙体材料的情况。另外,近年来国内纤维水泥产品制造商和从事PVA纤维贸易的供货商都有出口到该地区产品的经历,由此表明部分非洲企业也开始尝试生产无石棉纤维水泥制品。

        除了以上的纤维水泥制品生产企业很多有影响力的设备制造商和原材料供货商也为该行业的发展提供了很好的支持。如德国的Wehrhahn公司是纤维水泥行业重要的生产线制造企业,瑞士的SYRO公司是一个提供模板以及轧花装备的专业制造商,中国的武汉建筑材料工业设计研究院,越南国家建材研究院等都 为该行业提供整条生产线安装和配套服务。另外还有一些重要的辅助材料提供商。如日本的KurarayPVA纤维生产商,挪威埃肯材料硅微粉生产商等不仅仅提供自有产品的服务,同时均建有专门的实验室从事纤维水泥制品的研究。

四、国家标准及产业趋势
        从国际市场上提供的产品来看,无论是常温产品还是压蒸产品,纤维水泥制品已经成功应用于建筑物的屋面,内墙外墙等很多领域。而对于国内部分生产无石棉纤维水泥制品的企业,产品的主要应用领域仍然局限在室内的吊顶材料、内墙隔板,其他建筑材料的基板等,应用于外墙的非常少。、另外,我国的产品目前大部分仍然 是石棉产品,波瓦产品的基本上都是石棉产品。由于生产石棉产品容易,成本相对 低廉,导致很多企业一直专注于低成本的控制,从而导致难以生产出高品质的产品。笔者认为造成这种情况的主要原因在于缺乏市场出路以及缺少相应的标准规范引导。高品质的纤维水泥制品必然需要高成本的生产投入,如果这些高附加值的产品没有大量的内需市场仅仅依靠低价出口来维持。那么产品想要获得高品质的发展对于企业来说显然太困难,更不用说产业的进步。纤维水泥制品的发展应该是一个系统配套工程。比如Etex或Cembrit等先进的产品生产商不仅仅提供纤维水泥产品,同时配有完备的安装技术手册供用户使用,在市场上也有相应的工程服务提供商来保证产品的正确 安装和维护。这样一个简单的产品到最后的用户手里已经成为一项系统的服务。尽管我们的产品质量良莠不齐 ,但都能够找到生存的市场空间;产品标准的不完善也对有志于生产高品质的企业成了生存压力。而经常被近转向低成本的价格竞争生产领域。

        可喜的是,国家有关部分已经注意到了这些问题,特别是针对近年来墙休材料革新中出现的问题,提出了新的统一规范要求。建设部2006年立项委托中国建筑东北设计研究院等有关单位历时三年编写完成了《墙体材料应用统一技术规范》标准号为GB50574-2010,2010年8月18日正式发布,2011年6月1日起开始执行。这也是我国第一部关于墙体材料的“统一技术规范”是国内首次以国家标准形式对于墙体材料的应用提出 统一的规范要求。其中对于墙体材料的生产使用和原材料都作了明确的规定。该《规范》有13个条款为强制性条文,被要求必须严格执行。其中的4.1.8条“建筑设计不得采用含有石棉纤维、未经防腐和防虫蛀处理的植物纤维墙体材料”就属于一寺强制性条文。
        随关技术进步和社会的发展,如今的纤维水泥制品已经被应用于各级商业建筑及民用住宅中。在欧美及日本等发边国家,纤维水泥制品已不仅仅作为简单的屋面材料,同时也被赋予了更多的装饰效果被用于住宅当中。在我国2008年北京奥运会以及2010年广州亚运会、2010年上海世博会等重大活动的建筑物当中,纤维水泥制品也被大量使用,所有提供产品的企业都以能为这些重点工程提供服务而感到自豪。值得一提的是,所有这些建筑物使用的都是无石棉纤维水泥制品,有些企业甚至以打造绿色建材,100%无石棉产品作为自己的产品理念,对于追求高品质的纤维水泥制品企业来说,一个良好的市场是对他们最大的支持。

五、我国纤维水泥制品行业现状
        我国纤维水泥制品工业与发达国家相比,产品种类及档次还有较大的差距,尤其是波瓦制品仍然是以石棉水泥制品为主,应用仅限于简单的工棚及农村畜棚等低端市场,平板制品的形式也比较单一,与国外丰富的产品选择相比差距较大。另外,生产线基本上都是手工控制,人员庞杂,每条线的人数一般都在20到30人,由于人工控制环节多造成的不稳定性非常大。同时单线产能也较低,年生产能力一般只有200成到400成平方米,甚至更低。而在发达国家单条生产线的年生产能力均在数百万到一千万平方米。另外,近两年国内出现的“用工荒”问题,也对纤维水泥制品业造成了很大的影响,有些企业由于工人短缺而造成了很大的影响。有些企业由于工人短缺而被迫减产。近年来不断上涨的纸浆原材料价格和工人工资也都让很多企业感觉到了非常大的成本压力,这些因素都迫使企业加快提升生产线的自动化程度和开发高附加值的产品。
        尽管纤维水泥制品工业存在着很多需要解决的问题,但这并没有阻止这个行业在国内外的迅速发展,很多企业这几年都在扩产,并不断有新的企业参与到该行业当中。目前仅硅酸钙板的年产量已经接近2亿平方米,并可能还会继续增长。我们有理由相信其中有很多企业 是希望生产高品质的产品而加入到这个产业当中的。

六、国际交流及市场开拓
        伴随着中国经济社会建设的持续高速发展,中国工业在世界工业舞台上的扮演着越来越重要的角色。国内企业近年来也都积极开拓海外市场和加强国际交流,很多国内有影响力的企业都组织代表参加了2010年9月份在丹麦奥尔堡召开的纤维水泥制品的行业的国际盛会——“纤维增强无机复合材料国际会议”我国这次参会的代表包括了纤维水泥产品生产企业、生产装备制造企业、纤维生产企业及贸易商,部分企业在会上愤示了自己的产品。作为PVA纤维的主要生产国之一,国内两家重要的生产商都首次派代表参加了会议,其中一家还在会议期间通过办展的形式展示了自己的产品。
        纤维水泥制品工业对于水泥工业来讲,是一个相对罗小的产业,生产工艺及设备也都相对古老,但是产品创新和技术更新从来都没有停止过,时至今日产品仍然有旺盛的生命力,并被越来越多地应用于建筑物中。就目前纤维水泥制品在建筑物中的使用情况。它并不仅仅局限于室内使用,同样可以被用于室外。另外,我们应该注意到板材产品在建筑物中一般都不作为承重结构单元。尤其是相对于其他很多追求高度的水泥基材料。纤维水泥板材产品应该具有适宜的强度,优良的耐久性和易用性,以及与建筑物其他单元的相容性。
        可以预见,中国纤维水泥制品工业必将迎来发展的机遇与挑战。当我们为了适应市场需求而改变我们的产品的同时,我们同样可以去引导市场来接受我们开发出好的产品。


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