陶企入局保温功能建材 是百花齐放?还是请君入瓮?

来源:陶城网 作者:佚名 2018-08-28 点击:5385次 A- A+

无机烧结闭孔硬质发泡材料是目前市场上流行的一种保温功能建材,其有三大分支,分别是:泡沫玻璃、发泡陶瓷和发泡微晶玻璃,它们是建筑节能防火的重要材料,同时也是节能装配式建筑的重要部件。

韵出百家上

诵之心已醺

无机烧结闭孔硬质发泡材料根据材料的微观结构中相的种类、比例和大小,可分为:玻璃质、陶瓷质和玻璃陶瓷质(又叫微晶玻璃质)。其中,玻璃质的叫泡沫玻璃,陶瓷质的叫发泡陶瓷,玻璃陶瓷质的也叫发泡微晶玻璃。

泡沫玻璃根据发泡剂的种类,发泡剂使用量以及发泡后的颜色,分为黑色泡沫玻璃、白色泡沫玻璃和彩色泡沫玻璃。一般来讲,黑色泡沫玻璃的还原性发泡剂是用碳粉、石墨、稻壳粉、纳米级及微米级绿碳化硅微粉等,氧化剂用硝酸盐、高锰酸钾盐、碳酸锰以及锰铁钛的氧化物;而白色或彩色泡沫玻璃的发泡剂是用碳酸盐,譬如碳酸钙、碳酸锂等,白色泡沫玻璃也可以用绿碳化硅、稻壳粉,氧化剂则是硝酸盐、高锰酸盐等,使用时需控制好比例。黑色泡沫玻璃体积密度一般在140~450kg/m3,白色和彩色泡沫玻璃体积密度较高,一般在250~800kg/m3。

黑色泡沫玻璃产品可应用于石油化工、烟囱防腐、船舶绝热和建筑保温等行业的保冷绝热领域,根据用途,产品可以是板材、砌块、异型管件等。白色泡沫玻璃和彩色泡沫玻璃可应用于建筑装饰、工艺品、清洁美容,产品包括浮雕装饰板、机加工装饰线条、雕塑工艺品、清洁美容器具等。

发泡陶瓷根据发泡剂种类、还原性发泡剂使用量和氧化剂使用量,以及发泡后的颜色,可分为黑色发泡陶瓷、灰白色发泡陶瓷和彩色轻质发泡陶瓷。黑色发泡陶瓷体积密度一般在150~450kg/m3,灰白色发泡陶瓷体积密度一般在200~450kg/m3,彩色轻质发泡陶瓷体积密度一般在350~2000kg/m3。

导热系数符合保温绝热标准的黑色发泡陶瓷和灰白色发泡陶瓷,也可应用于石油化工、烟囱防腐、船舶绝热和建筑保温等行业的保冷绝热领域。用辊道窑无垫板裸体烧成方法生产的灰白色发泡陶瓷可以实现一次布料装饰、二次布料装饰、釉线釉料装饰和浮雕刻画装饰,灰白色发泡陶瓷可以通过釉面装饰、涂料装饰和浮雕刻画装饰用作室内外装修装饰和工艺装饰,具备轻质、隔音、保温、隔热等作用。彩色发泡陶瓷可以通过浮雕刻画装饰制作成版画、线条和艺术品,用作室内外装修装饰和工艺装饰。

发泡微晶玻璃类似于彩色或白色泡沫玻璃,体积密度较高,一般在350~980kg/m3,绝热保温效果较差,但是力学性能要高于泡沫玻璃和发泡陶瓷,可以应用在装配式建筑领域、内外装修领域。发泡微晶玻璃装饰板,表面有3~5mm微晶玻璃装饰层,作为建筑保温隔音功能建材,可以制作成装配式建筑部品———非承重隔音隔热隔墙装饰板,也可以用作隔音隔热地板和天花板。

忽如一夜春风来

千树万树梨花开

无机烧结闭孔硬质泡沫材料起源于国外,国内对其的研究可以追溯到上世纪70年代。

泡沫玻璃生产、销售不温不火

1932年前苏联首先提出了泡沫玻璃的生产,并研究和测定了它的性质和应用范围。随后,法国的圣戈班公司、美国的康宁公司、日本的住友电气工业株式会社等也都开展了泡沫玻璃的研制工作。1974年大连轻工业学院开始利用珍珠岩微粉、废玻璃,利用复合发泡剂在实验室里制备出发泡玻璃。1976年嘉兴保温材料厂(现浙江德和绝热材料厂)开始建设,并于1982年生产出泡沫玻璃。随后上海汇丽建材厂(现上海永丽节能墙体材料有限公司)和广西东兰泡沫玻璃厂(现广西建科院泡沫玻璃有限公司)投产。

泡沫玻璃的生产、销售及工程应用一直不温不火,尤其是在建筑保温领域,一直没有得到良好推广应用,主要原因有三点:一是废玻璃原料不足,泡沫玻璃生产规模不大;二是价格较贵(2000元/m3);三是工艺不成熟,成品率低,泡沫玻璃外墙保温系统应用规范缺乏监督,玻璃纤维和涂层耐候性不高。不过,2009年上海教师公寓的一场大火却意外推动了无机保温材料的发展,河北、江苏、河南、安徽和甘肃开始出现一批泡沫玻璃生产企业。据不完全统计,目前泡沫玻璃生产厂家有13家。

发泡陶瓷逐渐成为行业热点

据报道,1988年日本伊耐公司首次开发出具有保温作用的外墙装饰保温用发泡陶瓷。据叶恒青先生的文章所述,国内是佛山宏丰陶瓷公司于1994年实现了发泡陶瓷研究和试产。1997年以后武汉理工大学、华南理工大学、景德镇陶瓷学院、浙江建筑科学研究院、江苏建筑科学研究院先后开展了发泡陶瓷的研究工作。2007年江苏一方科技发展有限公司成立,2009年黑色发泡陶瓷保温板出窑。

2008年杭州诺贝尔陶瓷、佛山欧神诺陶瓷、蒙娜丽莎陶瓷、鹰牌陶瓷开展了以抛光砖废渣为主体原料和辊道窑为生产设备的发泡陶瓷研究和生产工作,佛山欧神诺陶瓷研制的有色发泡陶瓷浮雕板产品———晶立方和浮世绘曾轰动一时。2009年由欧神诺陶瓷股份有限公司主持起草的《轻质陶瓷砖》行业标准正式颁布,并于2010年6月1日正式实施。而鹰牌陶瓷研发的发泡陶瓷墙漆砖,导热系数在0.080~0.10 w/m·k,体积密度在250~350kg/m3,具有保温作用。

2011年信阳科美新型材料有限公司开始研制以珍珠岩为主体原料的发泡陶瓷釉面装饰保温板,并分别于2012年和2013年实现了生产化和市场化。进入2015年,随着行业标准JGJ/T350-2015《保温防火复合板应用技术规程》于12月1日起实施,发泡陶瓷釉面装饰保温板全国市场开始逐步形成。进入2017年,行业标准JG/T511-2017《建筑用发泡陶瓷保温板》于10月1日起实施,《轻质保温装饰板建筑构造》-科美轻质石材保温板参考图集发布实施,发泡陶瓷釉面装饰保温板的标准化工作终于完成,全国市场逐步开始热起来。2018年,发泡陶瓷釉面装饰保温板成为行业热点。

据不完全统计,目前发泡陶瓷生产厂家有18家,用于外墙保温的釉面装饰灰白色发泡陶瓷生产厂家有4家,用于室内外装修的轻质发泡陶瓷生产厂家有8家左右。从产品性能和用途上来看,发泡陶瓷产品可以分为:绝热产品(导热系数在0.065~0.080 w/m·k,体积密度在150~250kg/m3)、保温产品(导热系数在0.080~0.10 w/m·k,体积密度在250~350kg/m3)、隔音隔墙产品(导热系数在0.10~0.20w/m·k,体积密度在350~650kg/m3)和轻质装饰产品(导热系数在0.15~0.50w/m·k,体积密度在650~2000kg/m3)。

 




新生事物发泡微晶玻璃市场堪忧

发泡微晶玻璃是新生事物,是微晶玻璃和泡沫玻璃相互交融发展的必然产物,2004年陕西科技大学开始着手研究发泡微晶玻璃,并于2005年发表了研究成果。此后,吉林建筑材料工业研究设计院、清华大学、东北大学、沈阳建筑大学、南京师范大学、同济大学、济南大学、内蒙古科技大学、南昌航空大学、攀枝花学院、北京中伦、北京惠尔久、北京璞晶、北京晶雅石、信阳科美、江西金凤凰、宁夏黑金等科研院所和企业也开展了相关课题研究。

其中,信阳科美的发泡陶瓷微晶玻璃复合板率先在信阳进行试产,北京惠尔久和北京璞晶也分别在山东淄博、江西上饶实现了产业化。2016年,洛阳北玻与北京惠尔久、北京晶雅石进行重组,成立北京北玻硅巢新材料技术有限公司,分别在洛阳和宁夏筹建新厂。但是,由于微晶玻璃原料成本、能源成本比较高,而且发泡微晶玻璃导热性质并不理想,所以市场堪忧。目前,发泡微晶玻璃生产厂家有3家,正在建设5家。



百舸竟风流

匠心更可贵

中共中央、国务院在《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》(2016年2月6日)中提出:依法规划、建设和管理城市,贯彻“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针。《意见》还提出“加大政策支持力度,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”,“提高建筑节能标准,推广绿色建筑和建材。”这为无机烧结闭孔硬质泡沫材料的发展创造了机会。

然而,无机烧结闭孔硬质泡沫材料目前仍然面临可持续生产、品质管控、市场销售等一系列产业化问题,如果不能有效解决这些问题,无机烧结闭孔硬质泡沫材料未来的发展仍然不乐观。


缺乏系统、可装配式部件产品

2016以来,各省市推进装配式建筑和精装房的进度明显在加快。2017年2月23日,《郑州市人民政府关于大力推进装配式建筑发展的实施意见》公布,《实施意见》提出:到2020年,全市装配式建筑(预制率不低于20%,装配率不低于50%,下同)占新建建筑的面积比例达到30%以上,其中保障性住房及政府和国有企业投资项目达到60%以上。力争到2025年底,全市装配式建筑占新建建筑的面积比例达到50%以上,其中保障性住房及政府和国有企业投资项目原则上应达到100%,新建装配式建筑应达到一星级及以上绿色建筑标准。

2016年6月28日。河南省委、省政府在《关于加强城市规划建设管理工作的意见》提出,到2020年全省新建商品住宅基本实现无毛坯房,进一步推进引导新建商品住房执行绿色建筑标准。郑州航空港经济综合实验区、郑东新区从2016年起,新开工商品住宅将全部执行成品房标准,告别毛坯房。洛阳市也从2018年起,告别毛坯房。

绿色建筑将促进节能建材、装配式建材发展,建筑与装修一体化、装配式化已经是大趋势。无机烧结闭孔硬质发泡材料作为绿色建材,不可能再以传统方式提供产品,必须提供系统产品、可装配式部件产品,但目前业内的企业却很少能做到这一点,这也是制约无机烧结闭孔硬质发泡材料发展的关键要素之一。

需要解决绿色发展问题

绿色发展离不开节能、节材、环保三个支撑点,没有这三个支撑点,既无法立项,也无法获得可持续发展。泡沫玻璃长期不温不火,主要是现有技术原料中的废玻璃无法满足生产需求,玻璃厂废玻璃已经实现了资源再生,小玻璃厂也已不复存在,泡沫玻璃无法获得可持续的生产原料。由此可见,发泡陶瓷在原料上也不能过渡依赖珍珠岩微粉,抛光砖废渣,这两类原料都过渡依赖主体产业。近年来信阳珍珠岩开采业、珍珠岩矿砂加工业、膨胀珍珠岩生产企业由于受环境政策和市场形势制约,已经逐渐退出市场,陶瓷企业也面临市场和环境的双重压力,所以发泡陶瓷不能寄生于陶瓷产业和珍珠岩产业,必须走自己的路。大宗固体废弃物其实有很多,加强大宗固体废物的标准化、规范化加工,改进现有生产原料途径和原料加工、储存管理方法,是必由之路。

现有发泡微晶玻璃及其复合产品,过渡依赖化工产品和矿业产品,生产原料所用的微晶玻璃料需要经过一次粉碎、熔融、水淬、造粒或制粉过程,同时发泡晶化生产过程需要窑具、经过隧道窑或辊道窑长达12小时以上的烧制过程,并且需要经过切割、抛光等加工,属于高耗能、高耗材行业,而且成品率也不高,市场也不一定能接受其高昂的价格,也需要反思。

需要真正解决市场问题

当前,“适用、经济、绿色、美观”的八字建筑方针是无机烧结闭孔硬质发泡材料及制品进入市场的基本准则。

对于产品的适用性,各级政府都有严格的法律、法规、强制性标准、政府条例、管理条例、管理规定、工程规范、产品标准、以及市场准入退出机制等规定,产品只有满足这些规定才能进入市场,否则只有退出市场。

对于产品的经济性,也必须满足物美价廉的基本准则。市场是残酷的,产品没有经济性,也就无法实现适用性,企业没有利润,也就无法持续发展。

对于产品和生产工艺的绿色性,首先应该满足节能减排,可持续发展的基本准则,否则首先就无法立项,更无法解决能源问题、资源问题,还有可持续问题。

对于产品的美观性,人靠衣服马靠鞍,一个企业需要企业文化给予内心美和外在美,一个产品也需要通过不断创新给予功能内涵和装饰性强、配套设计和配套服务完善的外延美。

只有解决了市场问题,做出自己的特色和优势,才具备百花齐放的条件,也才能从瓮里走出来,一片海阔天空。

(作者系陶瓷行业资深技术专家)
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