充分發揮玻璃纖維的性能
玻璃纖維是無機非金屬材料中的一種新型功能材料和結構材料。由于它具有耐高溫、抗腐蝕、強度高、比重較、吸濕低、延伸小及絕緣好等一系列優異特性，在我國誕生四十多年來，除促使傳統工業、農業及建筑業等技術改造及產品更新換代外，目前已廣泛心用于電子、通訊、核能、航空、航天、兵器、艦艇及海洋開發、遺傳工程等高新科技產業，成為我國二十一世紀不可缺少的可持續發展的高新技術材料。
玻璃纖維雖然具有上述一系列優異特性，但是它也有一個致命的缺點，那就是脆性大，既不耐磨，更不耐折。積數十年來的生產實踐與科學研究的成果，已經探索到對玻璃纖維單公或織物進行涂地或表面化學處理，或改變單絲直徑、采用不同的織物結構，能有效地改善玻璃纖維的脆性。臂如有一種超細玻璃纖維織物，它的中公直徑為3、8微米，國外稱為“貝它”紗。由于纖維直徑極細，故它的柔軟件特別好。它比開士米軟7倍，比的確涼棉布軟14倍，比一般工業用的9微米玻璃纖維軟36倍，手感柔軟，耐皺折?？捎米饔詈椒俺錃馕蓓敳牧稀?BR> 國內外大量實踐證明，大力發掘并充分發揮玻璃纖維的一系列特性，再通過物理、化學方法對其單絲或織物進行技術改性，改善其脆性，提高其耐磨和耐折性，將會大大推動玻璃纖維的合理使用并有斷擴大應用領域。
目前，國外玻璃纖維上業已經發展到倒個3000多個玻璃纖維品種，50000多個規格，每種規格都有種用途相對應。國外玻璃纖維產品按用途劃分顯本上可分為四大類：增強熱固性塑料用玻璃纖維增強材料、增強熱塑性塑料用玻璃纖維增強材料、增強瀝青用玻璃纖維增強材料及玻璃纖維功織材料。其中玻璃纖維增強材料約占70－75％，玻璃纖維紡織材料只占25－30%。近幾年來，國外玻璃纖維工業的開發速度加快，每年平均增長1000多個規格。但國外專家卻認為，這樣的品種開發速度，還不能人限度地滿足中場急劇發展的需要，只能算低檔的開發速度。
與國外玻璃纖維工業對比，我由玻璃纖維工業在六十年代中期僅有21個品種，61個規格。于七十年代中期發展到22個品種，但9個規格。八十年代改革開放以來，大膽引進國外先進技術，加大品種開發力度，到九十年代中期，才進一步發展到60多個品種，600多個規格。有一點值得提出的是，在上述四人類玻璃纖維品種中，自八十年代以來，無論在歐美，還是在日本，增強熱塑性用玻璃纖維均以較高的增長速度發展。如美國在1986年增強熱塑性塑料用玻璃纖維僅占增強玻璃纖維總用過的22．7％， 1990年增長到28．5％。2001年可達45一46%，頂計2010年將高達50%。增強熱塑性塑料用玻璃纖維產品，除了傳統的無捻粗紗、方格分外，還有短切原絲、短切原絲毯、連續原絲氈、針刺氈、磨碎纖維等。在這一系列產品中。我國玻璃纖維工業有的早已生產，但規格不全，有的剛剛起步，尚未投入大批量廠業化生產，還有的尚屬空白，必需抓緊研制。由此可見，我國玻璃纖維上業與國外對比差距很大。
筆者認為，我國玻纖工業與國外對比差距較大的原因除了科技水平落后外，關鍵的還是在產品應用上沒有狠下功夫。
回顧我國玻纖工業發展史，由于沒有針對玻璃纖維的特性，盲目推廣應用，曾有過慘痛的教訓。記得在玻纖工業建立初期“三年自然災害”期間，當時民用棉布憑票供應十分緊缺，有的生產廠家亂作廣告，盲目推銷，使得上海兩家大的商場――中百一店及永安公司的棉布柜臺上賣起了玻璃纖維壽衣及蚊帳布，由于玻璃纖維耐溫高，尸體不易火化，殯儀館好個容易發現后，貼出了禁用通告，而玻璃纖維蚊帳又不耐折，陸續折斷的細微玻璃纖維毛羽排落在赤臂露腿汗水淋淋的人身上，弄得渾身上奇癢無比 。可想而知，這種產品是短命的，但在老白姓的心目中造成了極壞的印象，幾乎是談玻璃纖維色變。這是應該引以為訓的。
值得特別提出的是，目前還有一些小玻纖企業，為了牟取暴利的還有過引、玻纖企業，為了牟取暴利，竟用陶土坩堝生產高堿玻璃纖維，用于玻璃鋼制品、增強石膏制品、增強水泥制品及管道包扎布等應用領域。原建材局自1984年起，曾多次下令明令禁止，但久禁不止。
陶土坩堝拉出來的單纖維直徑粗，且變化大，不勻率相當高，而高堿玻璃纖維的化學穩定性差，尤其是耐水、耐堿性更差，不絕緣，強度低，所以不能用作增強石膏、增強水泥制品，也有能用作普通玻璃鋼制品，更不能作電絕緣制品。幾年前，某市游樂場所高速運轉的大型玻璃鋼座艙，風采用陶土批捐生產的高堿玻璃纖維制作，結果發生粉碎性折斷事故，座艙內兩個游客，一死一重傷。這是個血的教訓，應該引起全行業的高度重視。
上述歷史教訓使我們明白了一個真理：一定要根據玻璃纖維的特性來研制新品種，開拓新用途。研制新品種就是要將玻璃纖維的優異特性應用在產品中，同時又采用物理、化學處理的方法改善或消除它的缺點。這樣就能取得好的技術經濟效果。譬如玻璃鋼制品在對玻璃纖維“揚長避短”方面可算是一個典型產品。玻璃鋼是將玻璃纖維和有機樹脂的特性相結合的產品。因此玻璃鋼產品既發揮了玻璃纖維具有的強度高、重量輕、抗腐蝕、絕緣好等優異特性，使其能與其它金屬材料相比美，又同為玻璃纖維粘結在有機樹脂里，不會直接摩擦，也不受彎折作用，因此玻璃纖維脆性大、不耐磨、不耐折等缺點也就避免了。
國外生產廠家近幾年來在改善玻璃纖維性能方面作了大量的研究，并且取得了可喜的成果。他們不僅在前道拉絲工序，采用不同的浸潤劑對單絲進行化學涂敷，而且在后道織布工序，采用不同的偶聯劑對織物進行表面化學處理，而且不同的浸潤劑與不同的偶聯劑就是不同用途的產品。日東紡績株式會社就是根據用戶提出的特殊要求，專門設計不同的浸潤劑與偶聯劑配方，做到一個配方對應一種用途。難怪國外玻璃纖維的品種、用途多。我們是得拜國外同行為師，好好取人之長，補己之短。
當然，我們可以根據玻璃纖維的某一特性來開拓產品的應用領域。譬如：可以根據無堿玻璃纖維電絕緣性能好的特性，將產品用作印制電路板及電機、電纜的包扎與填充材料；還可根據玻璃纖維的耐化學腐蝕特性，用作各種過濾統及空調配套設備；根據玻璃纖維導熱性低及吸濕性小的特性，用作保溫隔熱材料及屋面防水材料；根據玻璃纖維強度人及伸長率小的特性，用作輪胎簾子線、傳動帶及輸送帶；根據玻璃纖維強度大及抗沖擊的特性，用作增強水泥、增強石膏及硅酸鹽建筑材料等。
隨著當代科技水平的突飛猛進，玻璃纖維的應用領域現已大大突破上述范圍，可以毫不夸張地說，它的足跡已經“上到九天攬月，下到五洋捉鱉”。
據國外報道， 2000年全已擁有100多億臺各種類型的微型計算機在各國國地經濟的各個部門和人們生活的各個方面廣泛應用。作為微型計獎機的核心元件――印制電路板的基礎材料，就是電子級玻璃纖維。由于微型計算機及其它電子工業的迅猛發展，對玻璃纖維的需求量也越來越大，年遞增至高達10－15％。采用玻璃纖維作工業計算機的數據傳輸線，其傳輸能力高，一根玻璃纖維光纜可以同時傳輸若干信號，還能抗電磁干擾，尤為可貴的是保密性好。據稱，日本的窗上通公司和德國的西門了公司在財界上先將玻璃纖維光纜用于工業電子計算機。此后，這兩家公司聯合研制的數字控制系統就全部采用玻璃纖維光纜傳輸數據信息。采用玻璃纖維光纜的技術經濟指標要大大超過微波電路和載波電路。
玻璃纖維用于計算機使人類處理信息的速度提高了六、七個數量級，它與傳統的信息傳輸介質對比，玻璃纖維的頻帶寬、信息容量大。在光通訊技術中，應用光波作為信息載體，它的頻率高達1013－1015赫，比微波還高1000多倍，一根直徑只有6毫米的玻璃纖維光纜能夠同時傳輸一萬路電話。另外，光導玻璃纖維的損耗小、中繼距離長。
據稱，美國康寧公司生產的單模光纖的損耗只有0．16dB/km，中繼距離可以達到30－35公里，而一般同軸電纜和海底電纜的中繼距離分別只能達到2公里和5公里。尤為可貴的是光導玻璃纖維能抗干擾，且保密性好。光纖達信不受外界電磁波干擾，信息不會失真，光纜內部光波相互之間不會串話，傳輸特性穩定可靠，不會產生電磁感應，所以不易被竊聽。
光纖還可以在狹小空間中進行測量，這是因為光纖的直徑可以小到100微米，具有可撓性，因此，可以在狹小的空間彎曲進行測量。美國杜邦公司已經研制成功一種直徑僅200微米的光纖，其截面積小到 10-2－10-5平方毫米，可以用于高分辨率測量和高分辨率圖象傳輸。目前已經用在宇宙飛船中。
截至二十世紀，各國已向宇宙發射了地球資源衛星、氣象衛星、通訊衛星、科學衛星。電視衛星及偵察衛星等三千多顆衛星。我國也陸續發射成功數十顆各種類型的人造衛星，并且已經成為上第三個掌握衛星回收技術的。這里應該指出的是玻璃纖維功不可沒。玻璃纖維及其制品除用作衛星和地面站進行微波通訊用拋物面天線外，還用作宇航服、宇宙飛船的結構材料、燒蝕材料和隔熱材料。
玻璃纖維及其制品在核能技術開發中大顯身手，被稱為必不可少的絕緣材料、結構材料和絕熱材料。不含氧化棚的耐輻射玻璃纖維，已經用作核反應堆內探測器電纜的絕緣材料及其它高溫導線的絕緣材料。這種耐輻射玻璃纖維在累計中子通量為1X1020中子／cm2、累計r射線劑量達1X1011倫琴、工作溫度為550℃的長期輻照條件下，絕緣電阻仍能保持在106Ωm，比石英纖維還高一個數量級。還有一種含氧化鉛的玻璃纖維，由于能屏蔽射線，所以可以用作接觸射線的工作人員的防護服。
另外，由于人口的不斷增長，人類對食物、能源和各種礦物資源的需求量也日益增長，地球上現有陸地資源越來越不能滿足人類的需要，而占地球70％的海洋卻蘊藏著極其豐富的的上述資源。據資料介紹，海洋蘊藏著鈾礦達50億噸、碘礦800億噸、黃金及銅各100億噸。此外，海洋每年還可提供20億噸魚類、貝類和藻類食物。由于玻璃纖維具有的一系列優異特性，在人類向海洋進軍中，玻璃纖維將可大顯身手。如海底石油及礦產開采，可用玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）作開采設備的結構材料和輸送管道，儲油罐及浮洞等，還可用作鉆機的摩擦制動材料及治理海洋污染的凈化設備等等。
聰明的玻纖企業家們，讓我們與各工業部門的廣大用戶攜手合作，充分發揮玻璃纖維的優異特性，把產品應用領域不斷拓寬到一個新水平。
玻璃纖維雖然具有上述一系列優異特性，但是它也有一個致命的缺點，那就是脆性大，既不耐磨，更不耐折。積數十年來的生產實踐與科學研究的成果，已經探索到對玻璃纖維單公或織物進行涂地或表面化學處理，或改變單絲直徑、采用不同的織物結構，能有效地改善玻璃纖維的脆性。臂如有一種超細玻璃纖維織物，它的中公直徑為3、8微米，國外稱為“貝它”紗。由于纖維直徑極細，故它的柔軟件特別好。它比開士米軟7倍，比的確涼棉布軟14倍，比一般工業用的9微米玻璃纖維軟36倍，手感柔軟，耐皺折?？捎米饔詈椒俺錃馕蓓敳牧稀?BR> 國內外大量實踐證明，大力發掘并充分發揮玻璃纖維的一系列特性，再通過物理、化學方法對其單絲或織物進行技術改性，改善其脆性，提高其耐磨和耐折性，將會大大推動玻璃纖維的合理使用并有斷擴大應用領域。
目前，國外玻璃纖維上業已經發展到倒個3000多個玻璃纖維品種，50000多個規格，每種規格都有種用途相對應。國外玻璃纖維產品按用途劃分顯本上可分為四大類：增強熱固性塑料用玻璃纖維增強材料、增強熱塑性塑料用玻璃纖維增強材料、增強瀝青用玻璃纖維增強材料及玻璃纖維功織材料。其中玻璃纖維增強材料約占70－75％，玻璃纖維紡織材料只占25－30%。近幾年來，國外玻璃纖維工業的開發速度加快，每年平均增長1000多個規格。但國外專家卻認為，這樣的品種開發速度，還不能人限度地滿足中場急劇發展的需要，只能算低檔的開發速度。
與國外玻璃纖維工業對比，我由玻璃纖維工業在六十年代中期僅有21個品種，61個規格。于七十年代中期發展到22個品種，但9個規格。八十年代改革開放以來，大膽引進國外先進技術，加大品種開發力度，到九十年代中期，才進一步發展到60多個品種，600多個規格。有一點值得提出的是，在上述四人類玻璃纖維品種中，自八十年代以來，無論在歐美，還是在日本，增強熱塑性用玻璃纖維均以較高的增長速度發展。如美國在1986年增強熱塑性塑料用玻璃纖維僅占增強玻璃纖維總用過的22．7％， 1990年增長到28．5％。2001年可達45一46%，頂計2010年將高達50%。增強熱塑性塑料用玻璃纖維產品，除了傳統的無捻粗紗、方格分外，還有短切原絲、短切原絲毯、連續原絲氈、針刺氈、磨碎纖維等。在這一系列產品中。我國玻璃纖維工業有的早已生產，但規格不全，有的剛剛起步，尚未投入大批量廠業化生產，還有的尚屬空白，必需抓緊研制。由此可見，我國玻璃纖維上業與國外對比差距很大。
筆者認為，我國玻纖工業與國外對比差距較大的原因除了科技水平落后外，關鍵的還是在產品應用上沒有狠下功夫。
回顧我國玻纖工業發展史，由于沒有針對玻璃纖維的特性，盲目推廣應用，曾有過慘痛的教訓。記得在玻纖工業建立初期“三年自然災害”期間，當時民用棉布憑票供應十分緊缺，有的生產廠家亂作廣告，盲目推銷，使得上海兩家大的商場――中百一店及永安公司的棉布柜臺上賣起了玻璃纖維壽衣及蚊帳布，由于玻璃纖維耐溫高，尸體不易火化，殯儀館好個容易發現后，貼出了禁用通告，而玻璃纖維蚊帳又不耐折，陸續折斷的細微玻璃纖維毛羽排落在赤臂露腿汗水淋淋的人身上，弄得渾身上奇癢無比 。可想而知，這種產品是短命的，但在老白姓的心目中造成了極壞的印象，幾乎是談玻璃纖維色變。這是應該引以為訓的。
值得特別提出的是，目前還有一些小玻纖企業，為了牟取暴利的還有過引、玻纖企業，為了牟取暴利，竟用陶土坩堝生產高堿玻璃纖維，用于玻璃鋼制品、增強石膏制品、增強水泥制品及管道包扎布等應用領域。原建材局自1984年起，曾多次下令明令禁止，但久禁不止。
陶土坩堝拉出來的單纖維直徑粗，且變化大，不勻率相當高，而高堿玻璃纖維的化學穩定性差，尤其是耐水、耐堿性更差，不絕緣，強度低，所以不能用作增強石膏、增強水泥制品，也有能用作普通玻璃鋼制品，更不能作電絕緣制品。幾年前，某市游樂場所高速運轉的大型玻璃鋼座艙，風采用陶土批捐生產的高堿玻璃纖維制作，結果發生粉碎性折斷事故，座艙內兩個游客，一死一重傷。這是個血的教訓，應該引起全行業的高度重視。
上述歷史教訓使我們明白了一個真理：一定要根據玻璃纖維的特性來研制新品種，開拓新用途。研制新品種就是要將玻璃纖維的優異特性應用在產品中，同時又采用物理、化學處理的方法改善或消除它的缺點。這樣就能取得好的技術經濟效果。譬如玻璃鋼制品在對玻璃纖維“揚長避短”方面可算是一個典型產品。玻璃鋼是將玻璃纖維和有機樹脂的特性相結合的產品。因此玻璃鋼產品既發揮了玻璃纖維具有的強度高、重量輕、抗腐蝕、絕緣好等優異特性，使其能與其它金屬材料相比美，又同為玻璃纖維粘結在有機樹脂里，不會直接摩擦，也不受彎折作用，因此玻璃纖維脆性大、不耐磨、不耐折等缺點也就避免了。
國外生產廠家近幾年來在改善玻璃纖維性能方面作了大量的研究，并且取得了可喜的成果。他們不僅在前道拉絲工序，采用不同的浸潤劑對單絲進行化學涂敷，而且在后道織布工序，采用不同的偶聯劑對織物進行表面化學處理，而且不同的浸潤劑與不同的偶聯劑就是不同用途的產品。日東紡績株式會社就是根據用戶提出的特殊要求，專門設計不同的浸潤劑與偶聯劑配方，做到一個配方對應一種用途。難怪國外玻璃纖維的品種、用途多。我們是得拜國外同行為師，好好取人之長，補己之短。
當然，我們可以根據玻璃纖維的某一特性來開拓產品的應用領域。譬如：可以根據無堿玻璃纖維電絕緣性能好的特性，將產品用作印制電路板及電機、電纜的包扎與填充材料；還可根據玻璃纖維的耐化學腐蝕特性，用作各種過濾統及空調配套設備；根據玻璃纖維導熱性低及吸濕性小的特性，用作保溫隔熱材料及屋面防水材料；根據玻璃纖維強度人及伸長率小的特性，用作輪胎簾子線、傳動帶及輸送帶；根據玻璃纖維強度大及抗沖擊的特性，用作增強水泥、增強石膏及硅酸鹽建筑材料等。
隨著當代科技水平的突飛猛進，玻璃纖維的應用領域現已大大突破上述范圍，可以毫不夸張地說，它的足跡已經“上到九天攬月，下到五洋捉鱉”。
據國外報道， 2000年全已擁有100多億臺各種類型的微型計算機在各國國地經濟的各個部門和人們生活的各個方面廣泛應用。作為微型計獎機的核心元件――印制電路板的基礎材料，就是電子級玻璃纖維。由于微型計算機及其它電子工業的迅猛發展，對玻璃纖維的需求量也越來越大，年遞增至高達10－15％。采用玻璃纖維作工業計算機的數據傳輸線，其傳輸能力高，一根玻璃纖維光纜可以同時傳輸若干信號，還能抗電磁干擾，尤為可貴的是保密性好。據稱，日本的窗上通公司和德國的西門了公司在財界上先將玻璃纖維光纜用于工業電子計算機。此后，這兩家公司聯合研制的數字控制系統就全部采用玻璃纖維光纜傳輸數據信息。采用玻璃纖維光纜的技術經濟指標要大大超過微波電路和載波電路。
玻璃纖維用于計算機使人類處理信息的速度提高了六、七個數量級，它與傳統的信息傳輸介質對比，玻璃纖維的頻帶寬、信息容量大。在光通訊技術中，應用光波作為信息載體，它的頻率高達1013－1015赫，比微波還高1000多倍，一根直徑只有6毫米的玻璃纖維光纜能夠同時傳輸一萬路電話。另外，光導玻璃纖維的損耗小、中繼距離長。
據稱，美國康寧公司生產的單模光纖的損耗只有0．16dB/km，中繼距離可以達到30－35公里，而一般同軸電纜和海底電纜的中繼距離分別只能達到2公里和5公里。尤為可貴的是光導玻璃纖維能抗干擾，且保密性好。光纖達信不受外界電磁波干擾，信息不會失真，光纜內部光波相互之間不會串話，傳輸特性穩定可靠，不會產生電磁感應，所以不易被竊聽。
光纖還可以在狹小空間中進行測量，這是因為光纖的直徑可以小到100微米，具有可撓性，因此，可以在狹小的空間彎曲進行測量。美國杜邦公司已經研制成功一種直徑僅200微米的光纖，其截面積小到 10-2－10-5平方毫米，可以用于高分辨率測量和高分辨率圖象傳輸。目前已經用在宇宙飛船中。
截至二十世紀，各國已向宇宙發射了地球資源衛星、氣象衛星、通訊衛星、科學衛星。電視衛星及偵察衛星等三千多顆衛星。我國也陸續發射成功數十顆各種類型的人造衛星，并且已經成為上第三個掌握衛星回收技術的。這里應該指出的是玻璃纖維功不可沒。玻璃纖維及其制品除用作衛星和地面站進行微波通訊用拋物面天線外，還用作宇航服、宇宙飛船的結構材料、燒蝕材料和隔熱材料。
玻璃纖維及其制品在核能技術開發中大顯身手，被稱為必不可少的絕緣材料、結構材料和絕熱材料。不含氧化棚的耐輻射玻璃纖維，已經用作核反應堆內探測器電纜的絕緣材料及其它高溫導線的絕緣材料。這種耐輻射玻璃纖維在累計中子通量為1X1020中子／cm2、累計r射線劑量達1X1011倫琴、工作溫度為550℃的長期輻照條件下，絕緣電阻仍能保持在106Ωm，比石英纖維還高一個數量級。還有一種含氧化鉛的玻璃纖維，由于能屏蔽射線，所以可以用作接觸射線的工作人員的防護服。
另外，由于人口的不斷增長，人類對食物、能源和各種礦物資源的需求量也日益增長，地球上現有陸地資源越來越不能滿足人類的需要，而占地球70％的海洋卻蘊藏著極其豐富的的上述資源。據資料介紹，海洋蘊藏著鈾礦達50億噸、碘礦800億噸、黃金及銅各100億噸。此外，海洋每年還可提供20億噸魚類、貝類和藻類食物。由于玻璃纖維具有的一系列優異特性，在人類向海洋進軍中，玻璃纖維將可大顯身手。如海底石油及礦產開采，可用玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）作開采設備的結構材料和輸送管道，儲油罐及浮洞等，還可用作鉆機的摩擦制動材料及治理海洋污染的凈化設備等等。
聰明的玻纖企業家們，讓我們與各工業部門的廣大用戶攜手合作，充分發揮玻璃纖維的優異特性，把產品應用領域不斷拓寬到一個新水平。
