第一情报 ---材料工业

我国绝热材料业发展现状

供稿人:许玲玲;葛菁  供稿时间:2005-8-19   关键字:绝热材料  建筑节能  发展现状  
绝热材料指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体。在建筑中,把用于控制室内热量外流的材料称为保温材料,把防止室外热量进入室内的材料称为隔热材料。其本质是一样的,它们统称为绝热材料。绝热材料已是能源开发、节约工程的重要组成,是与生态、环境保护和可持续发展密切相关的行业。我国《公共建筑节能设计标准》已于今年7月1日起强制实施,而一系列建筑节能的措施也在制定中,国家越来越重视建筑节能。这对于我国绝热材料业来说无疑是一个发展的契机。
 
一、绝热材料的相关定义
 
(一)绝热材料的基本属性
 
绝热材料的优劣,主要由材料热传导性能的高低所决定。材料的热传导愈难(即导热系数愈小),其绝热性能便愈好。一般地说,绝热材料的共同特点是轻质、疏松,呈多孔状或纤维状,以其内部不流动的空气来阻隔热的传导。
 
建筑上对绝热材料的基本要求是:导热系数不宜大于0.17W/(m·K),表观密度应小于1000kg/m3,抗压强度应大于0.3MPa。选用时,应结合建筑物的用途,围护结构的构造,施工难易,材料来源和经济核算等综合考虑。
 
(二)绝热材料的类别及特点
 
绝热材料的品种很多。按材质分类,可分为无机绝热材料、有机绝热材料和金属绝热材料三大类。绝热材料各主要类别的原料、制造工艺及特点如表1所示。
 
表1  绝热材料的类别、原料、工艺及特点
类别
名称
主要原料或工艺
主要特点
无机绝热材料
矿(岩)棉及其制品
工业废料矿渣矿、玄武岩、辉绿岩等天然岩石
耐热性能好,一般使用温度达350℃,特别适用于窑炉及管道保温。在荷重情况下,容重增加,保温性能有所降低。
玻璃棉及其制品
硅砂、石灰石、石英石等
质轻,铺挂或粘贴均较方便,国外用于斜屋顶天棚保温十分普遍。
膨胀珍珠岩及其制品
天然珍珠岩颗粒
来源丰富,生产工艺简单,产量大,价格廉。易被风吹散,吸湿率低,但易吸水,受潮后绝热效果大大降低。
泡沫石棉及其制品
 
 
硅酸铝纤维及其制品
 
 
蛭石及其制品
天然蛭石
 
泡沫玻璃及其制品
 
 
硅酸钙绝热制品
 
 
加气混凝土
钙质材料(水泥、石灰)、硅质材料(砂、粉媒灰)
密度较大,有一定承重能力,能砌筑单一墙体兼作保温及承重作用。
有机绝热材料
聚氨酯泡沫塑料制品
有机树脂
软质
软质轻,弹性好,撕力强,防震性佳。
硬质
强度高,不吸水,不易变形,使用温度范围较宽,可与其他材料枯结,发泡施工方便,可直接浇注发泡。
聚苯乙烯泡沫塑料制品
有机树脂
膨胀型工艺
轻巧方便,使用普遍。容易切割,吸水率低、抗压强度较高,耐-80℃低温,但使用温度不能高于75℃。
挤出型工艺
由于强度高,耐气候性能优异,今后将会有较大发展,宜用于倒置屋面、地板保温等。
脲醛树脂泡沫塑料制品
有机树脂
 
酚醛树脂泡沫塑料制品
有机树脂
 
聚氯乙烯泡沫塑料制品
有机树脂
 
金属
铝箔、锡箔
铝箔、牛皮纸、瓦楞纸
作为夹层墙体或屋面,体轻、防潮、保温、保冷性能均好。  
 
二、国内绝热材料行业现状与差距
 
(一)总体现状
 
我国的绝热材料从上世纪80年代起开始获得较快发展和较广泛的应用,目前已经发展成品种比较齐全、初具规模的保温材料和技术体系,基本满足国家建设对绝热材料的需求。优质的绝热材料,如矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料等制品的生产能力有很大提高,应用的数量和范围以及在节能工程中产生的经济和社会效益逐步为人们所认识。表2为近10年我国主要绝热材料的产量情况,它反映了国内绝热材料的在品种和产量上的发展趋势。
 
                     表2  近10年我国主要绝热材料的产量情况
品种
1995年
1998年
2000年
2001年
2002年
2004年
岩矿棉
17万吨
25万吨
35万吨
30万吨
33-35万吨
53-55万吨
玻璃棉
3万吨
4万吨
5万吨
7-7.5万吨
9-9.5万吨
20-21万吨
硅酸铝纤维
2
2.5万吨
3万吨
5万吨
6.5-7万吨
13-14万吨
膨胀珍珠岩
50万吨
60万吨
65万吨
归入硬质类绝热材料统计数据中
硬质类绝热材料
/
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/
40万吨
40万吨
50万吨
泡沫塑料
4万吨
6万吨
8万吨
归入有机类绝热材料统计数据中
有机类绝热材料
/
/
/
21万吨
25万吨
72-73万吨
硅酸盐复合涂料
及其制品
/
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/
几百吨
0.15万吨
2.5万吨
矿棉装饰吸声板
/
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/
3000万平方米
3500万平方米
6100万平方米
纤维纺织品
/
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/
0.1万吨
0.11万吨
0.15 万吨
轻型复合板材
/
/
/
7000万平方米
8200万平方米
16350万平方米
注:
(1)表中硬质类绝热材料包括硅酸钙、泡沫玻璃、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等产品。有机类绝热材料包含了聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、酚醛树脂泡沫塑料、海绵橡塑保温材料、软木等产品。
(2)由于绝热材料发展带来2000前后统计指标的差异,表中部分数据空缺。
(3)2000年数据为1999年的预测数据,与实际产量可能略有差距;但基本能反映各类材料的发展趋势。
(4)1995、1998、2000年的数据来源:《建筑材料咨询报告》。2000以后数据来源:中国建筑材料工业协会
 
(二)应用领域
 
我国绝热保温材料主要有三大应用领域:(1)传统的工具管道等工业低温热工设备的保温,以及交通工具、家用电器等设施的隔热保温;(2)建筑围护结构的隔热保温;(3)工业高温炉窑的隔热保温。
  
按年使用量预测,工业管道、工业炉窑用的绝热保温材料的量,今后相当长时间内总量不会有大的波动,绝热保温材料主要在产品性能上进行改进提高;建筑围护结构与交通工具用绝热保温材料的年使用量会有所增长,开发、采用新产品、新工艺的技术进步步伐将会相当明显。
 
(三)业内主要生产企业
 
绝热材料生产企业以本土企业为主,上世纪90年代以来,一些跨国公司在中国投资建立分支机构,或者和国内现有企业进行技术、资金上的合作。所以市场上也存在若干实力较强外资和合资企业。
公司名
基本信息
公司简介
欧文斯科宁中国投资有限公司
主要产品:多彩玻纤瓦(roofing shingles)、外墙挂板(siding)、住宅用保温产品(residential insulation products)、 玻璃棉(Fiberglass)
品牌:欧文斯科宁
用途:广场,商厦,高层商办楼,别墅
地址:上海
1938年成立,世界先进建筑材料系统及玻璃纤维复合材料的先驱,总部位于美国俄亥俄州托莱多市,为美国纽约及加拿大多伦多股票市场的上市公司(OWC)。公司1994年在香港设立亚太区总部,在中国的广州、南京,上海和鞍山设有生产厂房及主要4个城市设有办事机构,在印度和中国(上海)专门设有应用开发中心。
北京英特莱特种纺织有限公司
主要产品: 隔热保温、制动密封、防火耐火、节能环保新型纺织材料和制品及毛纺织品。
品牌: 英特莱® 
企业机构类型: 生产型 贸易型
企业性质: 中外合资
应用领域:航天、航空、船舶、军工、节能、环保、消防等
地 址:北京市
由北京昌平毛纺织厂、北京英特莱技术公司、美国ROYAL REGION公司共同出资。
法国圣戈班依索维尔分部
www.isover.com.cn
国内关联企业:
(1)圣戈班依索维尔(固安)工厂
(2)圣戈班依索维尔(宜兴)工厂
“圣戈班公司已将其在北京圣戈班依索维尔玻璃棉有限公司中的股份出售,根据圣戈班公司与买方的协议,北京圣戈班依索维尔玻璃棉有限公司的名称将不再存在,不得继续使用。”
主要产品:保温、隔音及防火功能玻璃棉制品
品牌: ISOVER
 
2004年6月在中国成立了的圣戈班依索维尔(固安)玻璃棉有限公司。
2005年圣戈班依索维尔分部进入华东地区,圣戈班依索维尔(宜兴)玻璃棉有限公司于6月成立。
北新建材(集团)有限公司
http://www.bnbm.com.cn/
企业性质:其他有限责任公司
主营业务:建材、石膏板、矿棉板、龙骨、涂料、外墙板、活动房屋、PVC门窗、PVC管、散热器、门窗五金件、
经营模式:生产型
主要客户:建筑商,分销商
地址:北京
北新建材(集团)有限公司始建于1979年,是由国家投资兴建的我国最大的新型建材研发、生产、经营基地。已发展成为集新型建材、住宅产业、化学建材、物流贸易“四位一体”的、总资产超过50亿元的大型产业集团。目前,公司控股北新建材,中国化建两家上市公司。国家520户重点企业之一, 2003年荣获中国百强企业。
南京玻璃纤维研究院
http://www.fiberglasschina.com/
主营产品:玻璃纤维、绝热隔音材料、特种玻璃纤维、玻璃光导纤维、石英光导纤维、塑料光导纤维、玻璃纤维增强复合材料等方面的新工艺、新技术、新设备、新产品及军用高性能、多功能材料
企业性质:集科学研究、工程设计、新产品开发、生产、经营于一体的高新技术企业
地址:南京
建于1964年,原隶属国家建材局。1999年7月,根据国家经贸委242家科研院所体制改革方案改制,并入中国非金属矿工业(集团)总公司,是国内唯一专门从事玻璃纤维、矿物棉的综合性研究设计单位。下设8个研究(设计)所、4个股份制企业、4个中外合资公司,具有外贸自营进出口权。
江阴天宝实业有限公司
http://www.tbo-china.com/
 
主要产品:矿棉吸音天花板系列、轻钢烤漆龙骨系列产品、离心玻璃棉及其制品、岩棉及其制品、铝箔及其复合材料系列产品、纸张及复合材料产品、胶粘剂系列产品
品牌:TBO
企业性质:其他
经营模式:生产型
1993年,公司率先研制开发了第一条100%国产化离心玻璃棉生产线,填补了国产设备不能生产离心法玻璃棉的空白。1999年,公司开发研制了国内第一条100%国产化年产400万平方米矿棉天花板生产线。2001年初,创建了年产4万吨高炉渣一步法生产矿物纤维粒状棉的新工艺并独立投入巨资,在苏州新区组建了国内最大的矿棉吸音板生产线。
无锡兴达泡塑新材料有限公司
http://www.xingdaeps.com
主要产品:专业生产可发性聚苯乙烯(EPS)树脂
品牌:“锡发”牌
地址:江苏无锡
从事高新技术产品研发的科技人员占员工总数的15%以上,建立了兴达泡塑材料工程技术中心。目前,公司年生产能力达到50万吨,产销量在国内同行中位居第一。
宁波环宇耐火材料有限公司
http://www.ningbohuanyu.com
主要产品:耐火材料、保温材料、保冷材料、隔音材料四大系列
品牌:“环宇”牌、“象山”牌
多元化经营。四大系列产品被广泛应用于舰船制造、汽车制造、石化炼油、、热电、核电、冶金炼钢、医药、纺织、广电高层建筑等行业工程的防火、绝热、保温、保冷、隔音等区域.
 
(三)绝热材料业的存在的主要问题
 
1.   生产成本上升
 
能源(焦炭、媒、油、气、电)涨价,原材料,运输超载涨价,使绝热材料成本上升,绝热隔音材料、产品是节能产品,但是也耗能很大,是大部分产品成本上升的原因。
 
2.   生产和市场均不规范
 
有些企业不依标准组织生产,造成产品质量参差不齐。而且低水平重复建设依然严重。此外,市场不规范,低价抢占市场。
 
3.   应用技术发展滞后
 
国外绝热材料工业不仅在生产技术、产品品种等方面发展迅速,而且在应用技术方面也较完善,在系统设计和规范化设计方面有了很大进展,并制定出了合理的施工规范和配套细则。国外保温材料的应用领域已从工业应用发展到建筑保温和家庭应用,工业发达国家70%~90%的保温材料被用于建筑保温。我国在应用技术研究方面还没有形成系统,设计、施工配套水平低,影响了保温材料在各个领域的推广应用,尤其是影响了在建筑业的应用。这与当前我国建造节能建筑的需求是不适应的。
 
三、我国绝热材料工业发展方向和趋势
 
(一)产品发展方向
 
新型保温隔热材料在建筑保温上应以发展矿物棉、泡沫塑料等产品为主,玻璃棉、膨胀珍珠岩等多品种共存。工业保温形成以硅酸铝纤维、硅酸钙制品、矿物棉、膨胀珍珠岩和泡沫塑料制品等多品种、多材料并存的格局。
 
(二)技术发展趋势
 
1. 强调产品生产、应用过程中“绿色”含量。减少隔热保温材料产品生产过程中的生产能耗与污染物排放量,考虑产品的可回收再利用性;尽量减少对天然矿物质的需求,采用废弃物为生产原料。如有机质发泡保温制品不再用氟里昂为发泡剂;继续完善、开发日用废塑料制品为主要原料的建筑隔热保温制品,液态渣的矿棉生产技术等;开发以植物纤维为主要原料的纤维质保温材料;发展无石棉硅酸钙隔热保温制品。
 
2. 开发、应用建筑“外保温”技术及其隔热保温制品。这是近期我国隔热保温材料制品新产品开发的主攻方向,重点开发适合我国民用建筑体系(多层与中高层为主)、经济条件、性能满足“外保温”技术要求的块、板制品。
 
3. 产品本身的性能向多功能化方向发展。现在很多隔热保温材料应用领域,不但要求材料具有隔热、保温作用,还要求材料应具有一定的强度、防火等等其它特殊性能。如船舶用的硅酸钙隔仓板,要求是轻质、高强、防火,材料担负起多种功能;车辆上用纤维质保温材料,其防火性能也非常重要。建筑“外保温”技术用的外保温块、板,我国暂未能得到令人满意解决,主要就是在轻质隔热与强度、价格上不能得到很好的“统一”。

 

4. 纳米技术等高新技术的发展,有可能对隔热保温材料产品的生产应用带来“革命性”的变化。纳米等高技术在共它产品领域的应用,已为绝热保温材料展现了无限的想象空间,技术上的突破已为时不远。如在纤维质隔热材料的成丝过程中,加入具有远红外性能的陶瓷纳米材料,其制品的隔热保温性能会有所提高。


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