連續(xù)玻璃纖維是一種人造無(wú)機(jī)纖維，是現(xiàn)代非金屬材料家庭中具有獨(dú)特功能的材料和新型結(jié)構(gòu)材料。由于它的主要原料是葉蠟石、石灰石、硼鈣石、螢石及硅砂等天然礦石，所以它與金屬纖維、棉纖維及其他人造有機(jī)纖維相比，具有耐高溫、抗腐蝕、強(qiáng)度高、密度小、吸濕低、延伸小及電絕緣性能好等一系列優(yōu)異特性，使其在機(jī)械、電氣、光學(xué)及耐腐蝕、絕熱、吸聲等方面發(fā)揮出無(wú)可比擬的作用。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高與發(fā)展，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)部門中的應(yīng)用已遍及電子、電氣、通訊、機(jī)械、冶金、化工、建筑、車船、航空、航天、信息、環(huán)保、能源及遺傳工程、微電子技術(shù)等高新技術(shù)領(lǐng)域。

一、玻璃纖維行業(yè)生產(chǎn)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

連續(xù)玻璃纖維生產(chǎn)工藝，可分為坩堝法拉絲工藝及池窯拉絲工藝兩種。坩堝法拉絲工藝被稱為二次成型工藝。即先把玻璃配合料經(jīng)高溫熔化制成破璃球，再將玻璃球二次加熱至熔化，再高速拉制成一定直徑的玻璃纖維原絲。這種生產(chǎn)工藝工序繁多，又由于玻璃球二次加熱熔化，給生產(chǎn)及產(chǎn)品帶來(lái)很多弊端，諸如能耗高、成型工藝不穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量不高、勞動(dòng)生產(chǎn)率低，使生產(chǎn)規(guī)模和自動(dòng)化水平受到一定限制。因此，目前在國(guó)外，除少量特種玻璃纖維還沿用這種生產(chǎn)工藝外，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)品種，已基本上淘汰了這種生產(chǎn)工藝。另一種為池窯法拉絲工藝，又被稱為一次成型工藝。這種生產(chǎn)工藝是將各種玻璃配合料在池窯熔化部經(jīng)高溫熔成玻璃液，在澄清部排除氣泡成為均勻的玻璃液，再在成型通路中輔助加熱，經(jīng)池窯漏板，高速拉制成一定直徑的玻璃纖維原絲。一座窯爐可以通過(guò)數(shù)條成型通路，安裝上百臺(tái)拉絲漏板同時(shí)生產(chǎn)。美國(guó)當(dāng)今最大的一座池窯年產(chǎn)量高達(dá)6萬(wàn)噸。顯然，這種池窯拉絲工藝溫度控制合理，節(jié)約能源消耗，也使生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量得以提高。采用這種池窯法拉絲工藝能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)，并容易實(shí)施最先進(jìn)的全自動(dòng)控制技術(shù)，使勞動(dòng)生產(chǎn)效率得以大幅度提高。因此，池窯法拉絲工藝已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)際上的主流拉絲工藝。用這種方法生產(chǎn)的玻璃纖維總量約占全球總量的85%~90%。

因?yàn)槌馗G拉絲具有工序簡(jiǎn)化、能耗降低、鉑銠臺(tái)金占用量小、玻璃熔制質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)能力大、生產(chǎn)綜合成本低及能滿足多品種生產(chǎn)量需要籌一系列優(yōu)越性，故池窯拉絲已成為國(guó)際上的主流生產(chǎn)技術(shù)，約占全球玻璃纖維總量的90%以上。我國(guó)玻璃纖維工業(yè)自“九五”時(shí)期以來(lái)，大力發(fā)展池窯拉絲技術(shù)，使池窯拉絲產(chǎn)量在全國(guó)玻璃纖維總產(chǎn)量所占的比例逐年上升。如2000年池窯拉絲所占比例為24.18%，2001年為34.06%，2002年為44.44%，2003年達(dá)到55.5%，2005年達(dá)到80%左右。

我國(guó)玻璃纖維工業(yè)近5年來(lái)增長(zhǎng)的產(chǎn)量主要來(lái)自池窯拉絲。目前我國(guó)在產(chǎn)池窯35座，年生產(chǎn)能力達(dá)到55萬(wàn)噸左右。池窯拉絲的規(guī)模他生產(chǎn)使得產(chǎn)業(yè)組成將會(huì)發(fā)生很大的變化。如全國(guó)玻璃纖維行業(yè)原有200多家生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)逐步集中。2002年，年產(chǎn)3000t以上的30多家企業(yè)，其生產(chǎn)的玻璃纖維紗已占全國(guó)玻璃纖維總量的85%以上，而12個(gè)池窯拉絲企業(yè)，2003年玻璃纖維總產(chǎn)量已超過(guò)25萬(wàn)噸，占全國(guó)總產(chǎn)量的近65%。其中泰山、巨石、重慶三大玻璃纖維基地，2002年所得利稅已占全行業(yè)的47.84%。其生產(chǎn)能力正向年產(chǎn)8萬(wàn)~10萬(wàn)噸國(guó)際級(jí)大企業(yè)推進(jìn)。

池窯年生產(chǎn)能力正朝著大型化發(fā)展。珠海玻璃纖維企業(yè)有限公司l990年6月投產(chǎn)的第一座池窯為年產(chǎn)4000t。冷修擴(kuò)建后，于1995年元月投產(chǎn)的第二座池窯為年產(chǎn)7500t，2000年8月擴(kuò)建投產(chǎn)的第三座池窯為年產(chǎn)8500t。我國(guó)玻璃纖維工業(yè)首條萬(wàn)噸級(jí)池窯拉絲生產(chǎn)線，于1997年5月份在山東泰山玻璃纖維有限公司點(diǎn)火投產(chǎn)。按照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，年產(chǎn)量為1萬(wàn)噸的被稱為小型池窯，年產(chǎn)量為l萬(wàn)噸以上、3萬(wàn)噸以下的稱為中、大型池窯，年產(chǎn)量達(dá)3萬(wàn)噸以上的稱為特大型池窯。據(jù)悉，目前我國(guó)泰山玻璃纖維股份有限公司及重慶國(guó)際復(fù)合材料有限公司均擁有年產(chǎn)3萬(wàn)噸的大型池窯。2004年國(guó)慶節(jié)前，浙江巨石集團(tuán)有限公司一座特大型年產(chǎn)4萬(wàn)噸的無(wú)堿池窯拉絲生產(chǎn)線建成投產(chǎn)。目前世界上已有一大批年產(chǎn)4萬(wàn)～5萬(wàn)噸以上的池窯拉絲工廠。

二、坩堝法玻璃纖維生產(chǎn)技術(shù)

近年來(lái)，我國(guó)玻璃纖維行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了巨大成效，最明顯的就是坩堝法生產(chǎn)技術(shù)由占主導(dǎo)地位（90%以上），降到了2004年的36.9%。而且，隨著池窯拉絲的快速發(fā)展，坩堝法比例仍將繼續(xù)下降，這也是玻璃纖維行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。雖然坩堝法比例逐年下降，但生產(chǎn)總量并沒有下降，而是穩(wěn)中有升。這表明，產(chǎn)業(yè)集中度較高的池窯拉絲生產(chǎn)技術(shù)對(duì)我國(guó)玻璃纖維行業(yè)的發(fā)展起到了直接的推動(dòng)作用，但從總量上，并沒有取代坩堝法；坩堝法以其特有的優(yōu)勢(shì)，在一定的領(lǐng)域仍有生存的空間。