玻璃棉作為一種常用的保溫材料,在當(dāng)今的建筑、工業(yè)等眾多領(lǐng)域都有著舉足輕重的地位。它是將熔融玻璃纖維化,進(jìn)而形成棉狀的絕熱隔熱材料,屬于人造無機(jī)纖維。憑借著成型好、體積密度小、熱導(dǎo)率低、保溫絕熱、吸音性能好、耐腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)勢,玻璃棉被廣泛應(yīng)用于各類場景之中。
在建筑領(lǐng)域,無論是外墻、隔離墻、天花板、內(nèi)墻、吊頂,還是水管的保溫和隔音減震,都能看到玻璃棉的身影。比如在建筑外墻保溫系統(tǒng)中,它能夠有效減少熱量的傳遞,幫助建筑物維持舒適的室內(nèi)溫度,同時(shí)降低能源消耗;在室內(nèi)的隔墻應(yīng)用上,它不僅可以吸收環(huán)境中的聲音,還具備良好的防火性能,以更小的壁厚替代傳統(tǒng)磚塊,實(shí)現(xiàn)高效的隔音降噪。
工業(yè)方面,玻璃棉同樣是不可或缺的存在。對于一些復(fù)雜且廣泛的工業(yè)絕緣需求,玻璃棉展現(xiàn)出了絕佳的適用性。像在電力、冶金、石油精煉和化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域,諸如鍋爐、煙道、熱風(fēng)道、除塵器、反應(yīng)器等設(shè)備的保溫、隔熱和降噪工作,玻璃棉都能出色勝任,為企業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)營提供有力保障。
此外,在諸如暖通空調(diào)、鋼結(jié)構(gòu)、聲學(xué)用、汽車絕緣等領(lǐng)域,玻璃棉也發(fā)揮著節(jié)能保溫、吸音隔音等重要作用,已然成為了眾多行業(yè)發(fā)展中得力的 “幫手”。而今天,我們要重點(diǎn)探討的便是玻璃棉大家族中的耐高溫玻璃棉和普通玻璃棉,來看看它們之間究竟有著怎樣的區(qū)別。
(一)原材料方面
普通玻璃棉的主要原材料通常為玻璃,比如石英砂、長石、白云石、石灰石等,會配合一些純堿、硼砂等化工原料熔成玻璃,這些原料經(jīng)過高溫熔爐,在 1400℃至 1600℃的高溫條件下熔化形成熔融玻璃,后續(xù)再通過相關(guān)工藝制成玻璃棉。其成分中二氧化硅(SiO?)約占 50% 至 70%,能賦予良好的熱穩(wěn)定性和抗化學(xué)腐蝕性能;三氧化鋁(Al?O?)占比在 10% 至 30% 之間,有助于提高耐熱性能,使其在一定高溫環(huán)境下保持絕熱性能;氧化鈣(CaO)約占 5% 至 15%,可改善加工性能并提高材料強(qiáng)度,另外還含有如氧化鈉(Na?O)、氧化鎂(MgO)等其他可按需調(diào)整的元素。
而耐高溫玻璃棉則是在普通玻璃棉原材料基礎(chǔ)上,額外添加了一些特殊的耐高溫材料來提升其耐高溫性能。例如有的耐高溫玻璃棉制品會添加阻燃劑(像聚硅硼氧烷阻燃劑和硅樹脂阻燃劑等)、阻燃協(xié)同劑(如協(xié)效劑 fr-18),使得產(chǎn)品的阻燃性能更好,能在高溫環(huán)境下有效阻止火勢蔓延。同時(shí),還會加入胚體增強(qiáng)粉末(由碳化硅、膨潤土按一定比例制備而成),可以提高玻璃棉制品的抗折強(qiáng)度,避免因外界因素影響導(dǎo)致強(qiáng)度下降。此外,像耐老化助劑(由納米氧化鋅和聚酯型紫外線吸收劑按一定比例混合)的加入,能增強(qiáng)其抗老化效果,使其在長期使用以及面對紫外線照射等情況時(shí),依然可以保持較好的性能,延長使用壽命。這些特殊原材料的添加,讓耐高溫玻璃棉能夠適應(yīng)更高的溫度環(huán)境,比如可以滿足熱阻值標(biāo)準(zhǔn)(高溫抗性>350℃),而普通玻璃棉在這樣的高溫環(huán)境下,其性能可能就會大打折扣,無法保證良好的保溫、隔熱等功能。
普通玻璃棉的生產(chǎn)工藝相對較為簡單且能耗較低。先是進(jìn)行原料準(zhǔn)備,篩選好諸如石英砂等各類主要原料后,將其按比例配好送入高溫熔爐中熔化形成玻璃液,接著利用風(fēng)或離心力把熔融玻璃拉成細(xì)絲,也就是玻璃纖維,常見的是采用離心法,例如通過玻璃棉離心機(jī)進(jìn)行離心噴吹得到玻璃纖維,之后纖維堆積形成玻璃棉氈或板材,再加入像酚醛樹脂等作為膠粘劑,最后放入烘箱中固化成型,整個(gè)過程中對溫度、時(shí)間等參數(shù)的控制要求相對沒那么嚴(yán)苛,并且設(shè)備和工藝的復(fù)雜程度較低,所以相應(yīng)的能耗也比較低,這也使得普通玻璃棉在成本方面具備一定優(yōu)勢,能夠以較高的性價(jià)比被廣泛應(yīng)用于各類對溫度要求不是特別高的保溫、隔音場景中。
耐高溫玻璃棉的生產(chǎn)工藝就復(fù)雜許多,能耗也相對較高。以一種耐高溫玻璃棉制品為例,首先要按精確的重量比例準(zhǔn)備好眾多原料,像玻璃纖維、膠黏劑(如硼改性酚醛樹脂)、阻燃劑、阻燃協(xié)同劑以及水等,先將部分原料倒入混合機(jī)中充分?jǐn)嚢杌旌?,混勻后再加入其余原料再次攪拌至混勻;接著待原料混勻后,要?jīng)過自然升溫至 45℃~50℃,隨后再冷卻至 10℃~12℃,確保液體充分反應(yīng)后,放置 3~4 小時(shí),得到液態(tài)的中間料;隨后將中間料輸送至成纖機(jī)內(nèi),在 400±50℃的流股溫度下,開始進(jìn)行纖維的生產(chǎn),并且還要經(jīng)過計(jì)算后將纖維進(jìn)行均勻噴灑,使纖維交錯(cuò)形成白棉;最后令形成的白棉通過溫度為 190℃~230℃的熱風(fēng)機(jī),均勻地上下穿透并對其加熱,頻率為 8~20hz,固化后進(jìn)行冷卻裁剪,才能得到成品。在這個(gè)過程中,對于各個(gè)環(huán)節(jié)的溫度、時(shí)間、原料配比以及操作順序等都有著嚴(yán)格要求,稍有偏差就可能影響最終產(chǎn)品的耐高溫等性能,而且復(fù)雜的工藝和較高的溫度需求等因素,使得其生產(chǎn)能耗較高,成本也隨之上升,不過也正因如此,耐高溫玻璃棉才能具備優(yōu)良的耐高溫、阻燃、抗老化以及抗彎折等性能,滿足如電力、冶金、石油精煉等高溫工業(yè)領(lǐng)域苛刻的使用需求。
普通玻璃棉的耐溫能力一般在 250℃左右,例如在一些普通的建筑外墻保溫場景中,當(dāng)環(huán)境溫度長時(shí)間處于 200℃以內(nèi)時(shí),它能夠較好地維持自身的保溫、隔熱以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等性能,保障建筑物內(nèi)部溫度的相對恒定,發(fā)揮正常的保溫作用。然而,一旦所處環(huán)境溫度接近或超過其耐溫極限,比如在一些工業(yè)高溫管道附近,溫度達(dá)到 300℃以上時(shí),普通玻璃棉就可能出現(xiàn)纖維軟化、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降等情況,進(jìn)而導(dǎo)致保溫效果大打折扣,甚至可能出現(xiàn)損壞,無法繼續(xù)正常使用。
而耐高溫玻璃棉通??蛇_(dá) 500℃以上甚至更高的耐溫性能,像在電力行業(yè)的一些發(fā)電設(shè)備周邊,溫度常常處于較高水平,耐高溫玻璃棉能夠在 500℃左右的高溫環(huán)境下,依然保持良好的纖維狀態(tài),有效地阻止熱量傳遞,維持穩(wěn)定的隔熱性能,為設(shè)備提供可靠的保溫防護(hù),確保設(shè)備的正常運(yùn)行以及減少熱量散失帶來的能源損耗,更好地適應(yīng)高溫工業(yè)環(huán)境等嚴(yán)苛使用條件。
普通玻璃棉的化學(xué)穩(wěn)定性一般,比較容易受到酸堿物質(zhì)的侵蝕。在一些存在化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)、酸堿環(huán)境較為明顯的場所,例如化工車間的部分區(qū)域,如果使用普通玻璃棉作為保溫材料,長時(shí)間接觸這些化學(xué)物質(zhì)后,其內(nèi)部的纖維結(jié)構(gòu)可能會被破壞,出現(xiàn)腐蝕、變質(zhì)的現(xiàn)象,使得玻璃棉原本的保溫、隔熱以及吸音等性能逐漸喪失,影響其使用壽命,甚至可能因結(jié)構(gòu)損壞而產(chǎn)生安全隱患,需要更頻繁地進(jìn)行更換維護(hù)。
耐高溫玻璃棉則能更好地抵抗高溫環(huán)境中的化學(xué)侵蝕,這得益于其特殊的原材料及生產(chǎn)工藝。在同樣的化工高溫環(huán)境中,耐高溫玻璃棉憑借其優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性,纖維結(jié)構(gòu)可以保持相對完整,繼續(xù)發(fā)揮良好的保溫絕熱作用,不會輕易因化學(xué)物質(zhì)的影響而性能下降,從而保障了在相應(yīng)使用場景中的長期穩(wěn)定使用,減少了因材料受損而帶來的諸如設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定、能源浪費(fèi)等問題,為工業(yè)生產(chǎn)等應(yīng)用場景提供了可靠的保障。
普通玻璃棉的纖維之間結(jié)合相對較為松散,在受到外力拉扯時(shí),其抗拉表現(xiàn)相對較弱。比如在安裝過程中,如果施工人員用力不當(dāng)或者在后續(xù)使用中遭遇一些輕微的外力拉扯、震動等情況,普通玻璃棉的纖維容易出現(xiàn)斷裂、脫節(jié)的現(xiàn)象,導(dǎo)致局部的結(jié)構(gòu)變形,影響其整體的保溫、隔熱效果,嚴(yán)重時(shí)還可能出現(xiàn)下垂、散落等問題,影響美觀以及正常使用功能。
耐高溫玻璃棉則不同,它的纖維更加柔韌,且彼此之間的結(jié)合更為緊密。在面對外力拉扯時(shí),能夠憑借其較強(qiáng)的抗拉性能,更好地維持自身結(jié)構(gòu)的完整性。像在一些需要經(jīng)常進(jìn)行設(shè)備維護(hù)、人員走動頻繁等可能產(chǎn)生外力干擾的工業(yè)場所,耐高溫玻璃棉安裝使用后,即便受到一定的拉扯、震動,依然可以保持良好的狀態(tài),不會輕易出現(xiàn)纖維斷裂、結(jié)構(gòu)破壞等情況,保障了保溫隔熱功能的持續(xù)有效發(fā)揮,也減少了因材料損壞而需要進(jìn)行修復(fù)、更換的成本和工作量。
普通玻璃棉屬于 A 級不燃材料,本身具備良好的防火性能。在建筑物發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí),普通玻璃棉能夠有效地阻止火勢蔓延,為人員疏散、消防救援等爭取時(shí)間,保障生命財(cái)產(chǎn)安全。例如在一些普通的居民樓、寫字樓等建筑的墻體、天花板保溫隔音應(yīng)用中,一旦有火源出現(xiàn),普通玻璃棉不會燃燒,可在一定程度上延緩火勢的擴(kuò)散速度。
耐高溫玻璃棉同樣有著優(yōu)秀的防火性能,它在高溫環(huán)境下不僅不會燃燒,而且能夠繼續(xù)維持自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以及保溫隔熱等功能。在諸如石油精煉、冶金等高溫且防火要求極高的工業(yè)領(lǐng)域,耐高溫玻璃棉即便處于高溫火焰威脅之下,依然可以憑借其出色的防火性能,防止火災(zāi)對設(shè)備、管道等造成更大破壞,保障工業(yè)生產(chǎn)的安全進(jìn)行,與普通玻璃棉一起,在不同的應(yīng)用場景中,為消防安全貢獻(xiàn)重要力量。
普通玻璃棉具有一定的憎水特點(diǎn),這使得它在受潮后能在一定程度上避免因水分大量吸收而導(dǎo)致的保溫性能急劇下降等問題。比如在一些普通的室內(nèi)管道保溫場景中,偶爾出現(xiàn)的少量水汽接觸,普通玻璃棉可以依靠自身的憎水性能,維持基本的保溫絕熱功能,保障管道內(nèi)介質(zhì)的溫度相對穩(wěn)定,減少熱量散失。
不過,耐高溫玻璃棉有著更高的憎水性,其能夠更好地抵御水分的侵入。在一些濕度較大的環(huán)境或者可能遭遇雨水等情況的室外工業(yè)保溫場景中,耐高溫玻璃棉即便表面接觸到較多水分,也能快速將水分排出或者阻止水分深入內(nèi)部纖維結(jié)構(gòu),從而更好地保持自身的保溫絕熱性能,延長使用壽命。相比之下,普通玻璃棉在長時(shí)間處于高濕度或者頻繁接觸水分的情況下,保溫性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會受到更大影響,而耐高溫玻璃棉則能憑借其高憎水性優(yōu)勢,更穩(wěn)定地發(fā)揮作用。
普通玻璃棉和耐高溫玻璃棉對人體都是無毒無害的。普通玻璃棉在生產(chǎn)過程中使用的原材料以及添加的膠粘劑等物質(zhì),經(jīng)過嚴(yán)格的工藝處理后,不會釋放出對人體有害的甲醛、苯等物質(zhì),在建筑、工業(yè)等領(lǐng)域使用時(shí),不會對操作人員以及周邊環(huán)境中的人員健康造成威脅,符合環(huán)保健康方面的使用要求。
耐高溫玻璃棉同樣如此,盡管其生產(chǎn)工藝更為復(fù)雜,添加了諸如阻燃劑、胚體增強(qiáng)粉末等多種特殊成分,但這些成分在合理的配比和工藝控制下,同樣不會產(chǎn)生有害人體健康的物質(zhì),并且在使用過程中,無論是在高溫工業(yè)環(huán)境還是其他應(yīng)用場景,都能保障環(huán)境的安全性,滿足人們對于環(huán)保健康的期望,讓使用者可以放心地將它們應(yīng)用在各類保溫、隔熱等相關(guān)項(xiàng)目之中。
普通玻璃棉憑借其良好的保溫隔熱以及吸音等性能,適用于眾多一般溫度環(huán)境下的領(lǐng)域。在建筑領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,比如在建筑物的外墻保溫方面,像住宅、寫字樓、商場等各類建筑的外墻,使用普通玻璃棉能夠有效減少室內(nèi)外熱量的傳遞,在冬季阻止室內(nèi)熱量散失,讓室內(nèi)保持溫暖舒適,在夏季阻擋外界高溫進(jìn)入室內(nèi),維持涼爽的室內(nèi)環(huán)境,同時(shí)降低空調(diào)等制冷制熱設(shè)備的能源消耗。在內(nèi)墻方面,它可以起到隔音降噪的作用,減少房間與房間之間聲音的傳播,提升居住或辦公的安靜程度。在天花板、吊頂位置,普通玻璃棉有助于控制室內(nèi)溫度,并且能夠吸收來自上方的聲音,像一些大型商場、展廳等場所,能有效改善聲學(xué)環(huán)境。對于建筑物中的水管,普通玻璃棉包裹在其外部,可以防止水管內(nèi)的熱水熱量過快散失,也能避免冬季水管被凍裂等情況發(fā)生。
船舶上普通玻璃棉也有著重要應(yīng)用,像船艙內(nèi)的艙壁、管道等部位,使用普通玻璃棉進(jìn)行保溫隔熱處理后,能提升船舶內(nèi)部的舒適度,讓船員和乘客所處環(huán)境溫度適宜,并且可以減少船舶發(fā)動機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生的噪音傳播,營造相對安靜的空間。
在空調(diào)系統(tǒng)中,普通玻璃棉常被用作風(fēng)管等部件的保溫材料,它可以保證空調(diào)輸送的冷熱風(fēng)在管道內(nèi)溫度相對穩(wěn)定,減少熱量的損耗,提升空調(diào)的運(yùn)行效率,并且有助于降低運(yùn)行能耗,廣泛應(yīng)用于各類商業(yè)場所、工業(yè)廠房以及居民住宅等配備空調(diào)系統(tǒng)的地方。
總之,普通玻璃棉在這些一般溫度環(huán)境下的應(yīng)用場景中,充分發(fā)揮著保溫隔熱、吸音降噪等優(yōu)勢,為相關(guān)領(lǐng)域的良好運(yùn)行和人們的舒適生活提供保障。
耐高溫玻璃棉因其出色的耐高溫性能,在高溫環(huán)境為主的諸多領(lǐng)域有著不可替代的作用。在鋼鐵行業(yè),例如煉鋼爐、煉鐵高爐等高溫設(shè)備的外層保溫隔熱,耐高溫玻璃棉能夠承受極高的溫度,有效阻止熱量向外散發(fā),減少熱量損失,一方面可以降低能源消耗,另一方面也有助于維持設(shè)備周邊合適的工作溫度環(huán)境,保障操作人員的安全以及周邊其他設(shè)備不受高溫影響。
石油行業(yè)中,像煉油裝置、輸油管道等,這些地方常常處于高溫狀態(tài),而且對防火、保溫等要求嚴(yán)格,耐高溫玻璃棉包裹在其外,即便周圍溫度很高,也能維持自身性能穩(wěn)定,繼續(xù)發(fā)揮保溫隔熱的作用,防止熱量散失導(dǎo)致油品溫度變化影響品質(zhì),同時(shí)避免高溫可能引發(fā)的安全隱患,比如因高溫引發(fā)周邊易燃物起火等情況。
化工行業(yè)里,各類化學(xué)反應(yīng)釜、高溫蒸汽管道等,通常需要在特定的高溫條件下運(yùn)行,耐高溫玻璃棉的應(yīng)用可以確保這些設(shè)備和管道的熱量穩(wěn)定,避免熱量過度散失影響化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行以及物料的輸送,并且其良好的化學(xué)穩(wěn)定性還能抵御化工環(huán)境中可能存在的腐蝕性物質(zhì)侵蝕,保障長期穩(wěn)定使用,契合化工生產(chǎn)對于高溫、安全、穩(wěn)定等多方面的嚴(yán)苛需求。
所以,耐高溫玻璃棉憑借自身耐高溫、保溫隔熱以及化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)勢,在鋼鐵、石油、化工等高溫工業(yè)領(lǐng)域成為保障生產(chǎn)安全、高效運(yùn)行的關(guān)鍵材料之一。
在考慮耐高溫玻璃棉和普通玻璃棉的性價(jià)比時(shí),需要綜合多方面因素,并依據(jù)實(shí)際需求來做出權(quán)衡。
從價(jià)格方面來看,普通玻璃棉由于原材料常見、生產(chǎn)工藝相對簡單且能耗低,成本往往更低,價(jià)格也就相對親民。市場上普通品質(zhì)的普通玻璃棉價(jià)格一般在 30-50 元 / 平米左右,即使是高品質(zhì)的,通常也在 100 元 / 平米以內(nèi),像在建筑外墻保溫、室內(nèi)隔音等常規(guī)應(yīng)用場景中,大量使用普通玻璃棉在成本預(yù)算上更容易被接受,能以較低的花費(fèi)實(shí)現(xiàn)保溫、隔熱、吸音等基礎(chǔ)功能,滿足一般環(huán)境下的使用要求。
而耐高溫玻璃棉,因其添加了特殊的耐高溫材料,生產(chǎn)工藝復(fù)雜且能耗高,導(dǎo)致其成本上升,價(jià)格通常要比普通玻璃棉貴。例如高溫玻璃棉板的密度(容重)48K-64K,厚度在 30-50,價(jià)格在 7 元 - 17 元 / 平米之間;高溫玻璃棉氈密度在 32K-48K 之間,厚度 50-100,價(jià)格在 7.8 元 - 13 元 / 平米之間,并且其價(jià)格還受品牌、規(guī)格、發(fā)貨地等諸多因素影響。
不過,僅看價(jià)格是不夠的,還得結(jié)合使用場景和性能需求來考量性價(jià)比。如果是在普通的建筑領(lǐng)域,像住宅、寫字樓、商場等建筑的外墻保溫、內(nèi)墻隔音、天花板吊頂保溫吸音以及普通的室內(nèi)外管道保溫等場景,環(huán)境溫度一般不會過高,普通玻璃棉憑借其良好的基礎(chǔ)性能完全可以勝任,此時(shí)選擇普通玻璃棉就是性價(jià)比很高的方案,沒必要花費(fèi)更高成本去使用耐高溫玻璃棉。
但要是在鋼鐵、石油、化工等高溫工業(yè)領(lǐng)域,例如煉鋼爐、煉油裝置、化學(xué)反應(yīng)釜等高溫設(shè)備和高溫管道的保溫隔熱,對材料的耐溫性能、化學(xué)穩(wěn)定性、抗拉性等都有較高要求,普通玻璃棉在這樣的高溫環(huán)境下無法保證良好性能甚至可能損壞,而耐高溫玻璃棉能夠穩(wěn)定發(fā)揮作用,保障生產(chǎn)安全和設(shè)備正常運(yùn)行,雖然其初始采購成本高,但從長期使用以及保障生產(chǎn)效益的角度來看,耐高溫玻璃棉在這些高溫關(guān)鍵場景下的性價(jià)比優(yōu)勢就凸顯出來了。
總之,在選擇耐高溫玻璃棉和普通玻璃棉時(shí),要充分考慮具體的應(yīng)用場景、對材料性能的期望以及預(yù)算等因素,權(quán)衡二者的利弊,從而做出更符合實(shí)際需求、性價(jià)比更高的選擇。
耐高溫玻璃棉和普通玻璃棉在多個(gè)方面存在明顯區(qū)別。原材料上,普通玻璃棉主要采用常見玻璃原料,而耐高溫玻璃棉額外添加了如阻燃劑、胚體增強(qiáng)粉末等特殊耐高溫材料。生產(chǎn)工藝方面,普通玻璃棉相對簡單、能耗低,耐高溫玻璃棉則復(fù)雜且能耗高。性能特點(diǎn)來看,耐高溫玻璃棉在耐溫性能、化學(xué)穩(wěn)定性、抗拉性、憎水性等方面往往優(yōu)于普通玻璃棉,不過二者在防火性能上都表現(xiàn)良好,且均對人體無毒無害,符合環(huán)保健康要求。應(yīng)用領(lǐng)域方面,普通玻璃棉適用于一般溫度環(huán)境下的建筑、船舶、空調(diào)系統(tǒng)等領(lǐng)域,耐高溫玻璃棉則在鋼鐵、石油、化工等高溫工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。性價(jià)比上,普通玻璃棉價(jià)格親民,適合常規(guī)場景;耐高溫玻璃棉雖價(jià)格較高,但在高溫關(guān)鍵場景能保障生產(chǎn)安全和設(shè)備運(yùn)行,長期來看有其性價(jià)比優(yōu)勢。
總之,選擇時(shí)要依據(jù)具體使用環(huán)境、對材料性能的要求以及預(yù)算等因素綜合考量。如果使用環(huán)境溫度不高、性能要求常規(guī),普通玻璃棉就是不錯(cuò)的選擇;而面對高溫、化學(xué)腐蝕等嚴(yán)苛條件。