（发展战略）当前高新建材
绿色建材发展方向分析
当前高新建材、绿色建材发展趋势分析
中国建筑材料集团公司蒋洋整理
建筑和建材是关系到国计民生的重要支柱产业。我国是建材生产大国，但实际上很多高
档建材却严重依赖进口，原因就在于高能耗、高资源消耗、档次低、高污染，而且功能少或
单一、与环境的协调性差。面对资源和环境对我国经济发展的严峻考验，政府各部委近年来
颁布了各项政策法规以引导建材行业的健康可持续发展。例如，对于墙体材料和建筑结构体
系，国家近年来出台了一系列政策文件：
1）早在 1999年，国务院办公厅 1999年 72号文《关于推进住宅产业现代化，提高住宅质量
若干意见》中指出：要根据当地建筑结构体系，制定新墙材产品研究开发计划，尤其是近几
年住宅产业现代化倡导的框轻结构、大开间承重结构、轻钢框架等新型结构体系，要求积极
开发与此相适应的装配式板材等新型墙材产品。
2）建设部、国家经贸委等联合发布《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》，通知中明确
指出：逐步限时禁止使用实心粘土砖，限时截止期限为 2003年 6月 31日。各地应采取切实
措施，抓紧做好实心粘土砖的替代材料及制品的衔接工作，积极推广采用新型建筑结构体系
及与之相配套的新型墙体材料。
3）国家经贸委组织编制的《近期行业技术发展重点》中提出了建材业技术发展方向是加速
淘态传统建材产品中污染严重，能耗高的生产工艺和装备。其中重点开发、推广应用的产品
和技术是新型墙体材料产品及生产工艺装备：包括“绿色建材产品”的轻质板材等新型墙体
材料的开发；各种利废，节能，有利环境治理的新型墙体材料与装备开发；新型建材应用技
术与规范。
4）建设部近期颁布了《国家建筑钢结构产业“十五”计划和 2015年发展规划纲要(草案)》，
提出“十五”期间，应以多层钢结构房屋为突破点，大力发展环保型的、易于产业化和可再
次利用或者说可持续发展的建筑钢结构。同时建设部住宅产业化促进中心也为此面向全国征
集与钢结构住宅配套的各类产品，其中提出需要与钢结构配套的外墙装饰板材和非承重内墙
材料。
当今世界，环保已经成为全人类普遍关注的话题，在住宅建设的全过程中，时时刻刻涉
及到环保的问题：建筑材料的生产涉及土地、木材、水、能耗等资源；土建工程涉及扬尘、
噪声、垃圾等环境污染问题；房屋装修过程中涉及结构破坏、装修材料污染指数严重超标、
噪声扰民等问题；住宅使用过程中涉及采暖、空调使用耗能、建筑隔声、防火等问题。因此，
开发生产具有环境协调性的生态建材和住宅产业——这个支撑我国国民经济发展的支柱产
业，在执行国家节约资源、保护环境的基本国策中起着举足轻重的作用。
作为建筑材料不仅要求高强度和高性能，还要考虑其环境协调性。所以，环境友好性（或生
态型）的住宅和建材产业的概念应该是：
第一、 从建筑材料的生产到建筑物的土建和装修过程能够满足节约资源、保护环境的要求，
有时候还能做到充分利用各种废弃物如废塑料、旧轮胎、矿渣、泥沙、粉煤灰、秸秆、木屑
等，产品废弃后可作为再生资源或能源加以利用，或能作净化处理；
第二、 在建筑物的使用过程中将使用能耗、环境污染的指数降至最低，尽量减少废气、废
渣、废水的排放量；
第三、 具有优异的使用性能，尽可能的提高住宅的舒适度和使用过程中对人类健康及环境
有益无害，最好功能复合化，如杀菌、调温、阻燃、调光、消声、防霉、防射线、静电等等。
二十世纪 60-80年代，世界建材工业相继发生了一系列重大的技术革命。平板玻璃浮法
成型、新型干法水泥生产、墙地砖一次烧成、卫生陶瓷高压注浆成型、玻璃纤维池窑拉丝等
创新技术的出现、应用和发展极大地提高了劳动生产率和产品质量，扩大了生产规模，降低
了产品热耗，能耗，有效控制了烟尘、粉尘、有害气体的排放，由此引发了世界建材工业快
速发展，解决了全球对建材产品的巨大需求。二十世纪世界建材科学技术取得了辉煌的成就。
在最近 20年，世界建材工业新技术绝大部分是在上世纪几大创新技术的基础上开发或
发展的，从总体上还未出现影响深远、重大的技术创新，这些新技术包括降低热耗、提高自
动化程度、扩大生产规模、利用废物、环境保护、产品深加工等方面，是对原有创新技术的
完善和提高。
1、国际水泥工业新技术、新装备、新产品
国际先进指标
新型干法代表当今水泥生产方法最高技术发展，其主要经济指标：熟料烧成热耗降至
2500kj／kg；单位容积熟料产量 160－270kg／m3h；水泥单位电耗 90kwh／t，并继续下降；
运转率可达 92%，年运转周期有望高达 320-330天；人均劳动生产率达 15000t／人·年；可
利用窑系统和篦冷机 320－420℃废气余热发电。
装备大型化
在水泥装备方面，向大型化发展仍没有变化，但停留在 8000-10000t/d最高水平上，大
多数在 2000t／d-5000t/d的水平上。在粉磨系统技术、装备方面，出现了具有巨大潜力的
立磨、辊压机和作为水泥终粉磨的新型水平辊磨（Horomill和 CEMAX）三种新型挤压粉磨装
备。
环境保护
目前，新型干法生产技术已日臻成熟。国外水泥工业已更加重视提高质量、节能、环保、
利废、资源二次综合利用的开发和应用。其表现：
先进国家对废气、粉尘的排放标准要求越来越严，一般规定在 30－50mg／Nm3以下，并
且规定了严格的惩罚措施。对于水泥煅烧工艺产生高温废气中 SO2；、CO、NOx气体的含量
以及重金属的排放量，发达国家也采取了严格的限制措施，全面进行控制，窑系统向着控制
NOx、SO2、CO以及微量重金属排放量方向发展。出现了以低氮为主设计的分解炉、燃烧器。
可见，当今世界水泥工业的环保工作方面开始从被动治理转向主动治理，从单项指标控制到
综合指标和总量控制阶段。
节能、利废、资源的二次综合利用技术
由于水泥生产过程中，使用大量的石灰石作为原料，并需要很高的煅烧温度。存在一个
固有的问题就是向大气排放较多的 CO和 NOx。CO2、NOx的排放与燃料、石灰石消耗、燃烧
温度有关，减少 CO2的排放量可采用降低燃料和石灰石消耗的措施。NOx排放量的降低则需
要
降低燃烧温度，燃料消耗的降低需要石灰石单位消耗量以及煅烧温度的下降，从这些观
点看，要减少 CO2、NOx的排放量，必须降低水泥的燃烧温度以及燃料和石灰石消耗量，因
此，为节约能源和资源，开发了有利环境的水泥。
世界各国采取积极的态度和有利的措施，着手科学地处理、利用垃圾，将垃圾列为维护
经济持续发展的“第二资源”，向垃圾要资源，要能源，要效益。一些废渣，如矿渣、粉煤
灰、硅粉、石膏副产品和铁渣已作为水泥生产原料。其它如煤灰、燃烧剩余物、废轮胎、废
石、废橡胶、废塑料和废木材等可燃材料，都可作为水泥原料和燃料的替代物。1999年德国、
瑞士已取代了全国熟料煅烧用燃料的 18%-20%，北欧诸国为 10%-14%，英国为 8%，美国为
5%。瑞典、美国的个别企业，烧废料的比例高达 80%。瑞典利用各种废油和化学溶剂做水泥
的二次燃料。
欧洲一些国家正在试验用废纸制造水泥。废纸回收重新造纸后会有 30％的剩余物，这些
泥浆状的剩余物因无法再利用只能排入下水道，造成污染。研究发现，这些泥浆中除纤维外
还含有一些矿物质，如高岭土和石灰。当这些矿物灰达到一定浓度时，泥浆可以用来制造砖
和水泥，而且造出的水泥质量很好。目前，比利时、丹麦、西班牙等国已经建立了用废纸造
水泥的试验性设施。
目前利用废渣和二次能源生产的水泥新品种有：破布水泥、粉煤灰水凝水泥、米糠水泥、
变色水泥、木质水泥、夜光水泥、球粒水泥、陶瓷水泥等。
水泥生产过程中可利用、处理其它工业大量的废料的特点，将使水泥工业发生深刻的变
革，成为高效能、低消耗、高耐久性对生态环境最友好的工业之一。
2．目际平板玻璃和深加工赋工业新技术、新产品
2．1平板玻璃工业新技术
在平板玻璃原片制造技术上，目前国外还看不出有什么新的、更好的方法能够取代浮法
成形工艺，但浮法技术仍将继续完善和提高。
超薄技术
对玻璃带施加纵向——横向拉力是生产浮法超薄玻璃惟一方法。美国专利 4349642，
4354866；英国专利 1010913，1313743；俄罗斯专利 775997，367685，485079浮法线上得到
采用。
无色透明优质超薄玻璃是生产 ITO膜玻璃的重要材料之一，目前该产品正走俏国际国内
市场，产品供不应求。不少国家的玻璃制造商早已看到这个有利的商机，纷纷将原有的个别
生产线改成超薄玻璃生产线。英国皮尔金顿公司将一条较小的浮法线改成在线镀膜超薄玻璃
生产线，可生产 至 毫米的薄玻璃，板面的平整度极佳，微波纹起伏只有 3O至 50纳
米。
浮法玻璃退火窑棍道技术新进展
在退火窑的热端，不同的方法决定解决辊印所采用的两条途径明显不同。一条是开发一
种非常硬的应用于金属辊的陶瓷表面涂层，它易于清洁并恢复到光滑的抛光表面，而且能应
用于退火窑在线清理设备中。另一条是开发一种能阻止表面附着物形成的辊道包覆材料。目
前所用的主要是热惯性低的铝硅酸盐或钙硅酸盐纤维辊道包覆材料。但还要研究解决陶
瓷纤维包覆材料内（目前无法避免）的“渣粒”和包覆材料提前退化问题。
在线镀膜技术
发达国家在浮法线上成功地开发了在线金属化合物热解镀膜技术，化学汽相沉积镀膜技
术、电浮法镀膜技术、低辐射镀膜技术。英国、法国、比利时等国能在线生产玻璃镜。
玻璃熔窑的各种氧气燃烧技术
富氧燃烧、喷氧、富氧空气补给、纯氧燃烧助燃、全部纯氧燃烧五种形式正成为标准技
术，正不断完善发展下去。
一窑两线发展
国际玻璃商为适应市场需求，节约能源，控制生产总量，防止积压，设计建成了一窑两
线（两个品种）的生产方式。美国加迪安公司获悉国际市场的建筑商们仍对压花玻璃有可观
的需求量，公司在美国南卡罗来纳州的浮法玻璃工厂立即进行技术改造使之成为一窑两线，
改造后的 600t/d级浮法线新增设 100t／d压花玻璃生产线，可同时生产浮法玻璃及压花玻
璃。美国另一家公司为占领阿拉伯国家对压花玻璃的需求市场，已在沙特建设 550t/d级浮
法线的同时，并设计建有 100t/d级压花玻璃线。日本旭玻璃公司在国内建设一条 500t/d的
浮法玻璃生产线的同时，也设计建造 100t/d级压花玻璃生产线。欧洲的玻璃制造商也在改
造建设浮法及压延的一窑两线生产线。
节能工艺
用严格控制热交换、设备配置的标准化、玻璃带的加宽等方法可以大大提高浮法工艺的
生产能力和经济效益。传统工艺规定在锡槽的头部和中部区域加热，在尾部区域强烈冷却。
新的观点则要求锡槽中的热交换调节不瞧减小加热功率，而且要减小冷却强度，这样可保持
热量平衡。为此而采用更为准确调节锡槽热制度的新方法，例如采用安置在锡槽窥孔上的专
用加热器以及可调节选择温度工艺冷却器等。
环保技术
玻璃熔窑废气中的硫氧化物 S0x、氮氧化物 N0x和烟尘是污染大气环境的主要有害成分。
为了保护大气环境，国际上许多国家相继制定了严格的玻璃熔窑废气排放标准和相应的排污
收费标准；建立了较为完善的环保管理体系，对 S0x、NOx和烟尘等有害物质的排放作了严
格限制，有关玻璃生产企业积极开发和推广应用新的玻璃熔窑废气治理技术。
（1）静电除尘技术：静电除尘器有板状和管状两种。
（2）降低硫氧化物排放量的枝术：硫氧化物 SOx主要指 SO2和 SO3，可与碱性吸收剂反应而
生成硫酸盐和亚硫酸盐。废气脱硫，根据吸收工艺的不同，可以分为湿法、干法和半干法等。
（3）降低氮氧化物排放量的技术：氮氧化物 N0x主要指 N0和 N02。一次治理措施①氧助燃
技术②分层燃烧技术③采用低的空气过剩系数④选用低氧喷枪。二次治理措施①3R 技术②选
择性催化还原法③非催化选择性还原法。
2．2深加工玻璃新品种
利用太阳能发电的平板玻璃
与平板玻璃有关的太阳能发电系统有两类。第一类，是在单体建筑物的屋顶和幕墙上安
装的光伏发电系统。它是利用硅光电池、硒光电池、蹄光电池等在阳光照射下能产生一定向
电动势（即光伏效应）的半导体元件，拼接粘合在超透明平板玻璃上成为光电板，将光能转
换成电能并经整流、升压后供建筑物内部直接使用。第二类是大面积集热式太阳能发电系统。
由以色列索来尔公司开发成功的以太阳能作为热源带动传统的大型蒸汽涡轮发电机发电的
新型太阳能技术，就是以数座通体透明的大型玻璃建筑物作为集热装置的。
电致变色玻璃
近 10年来，美国、英国、意大利、德国及其它国家就最新的玻璃产品——电致变色玻
璃窗进行了深入广泛的研究并获得了令人满意的结果。起初，此种玻璃窗主要是为汽车工业
而开发的。最近，人们又开始探讨此种玻璃窗的大规格化及其在建筑上的应用。尽管此种玻
璃窗还没有完全实现工业化生产，但其具有很好的市场前景。在采用液态氧化还原材料的电
致变色玻璃窗方面，提高了固化电解质和离析还原技术。含有固态电致变色层的电致变色玻
璃窗，在固态电解质、离子储存层和电致变色膜方面也有了改进。目前，已推出了新型的电
致变色玻璃窗，即用户控制型电致变色玻璃窗。
信息产业玻璃
CD玻璃（玻璃光盘）、HDMD（PC用玻璃磁盘）、STN（超扭曲向列型）液晶显示器玻璃、
TFT薄膜液晶显示器玻璃、PDP等离子显示板、ELD埸致发光显示板、VFD真空荧光显示板、
TCD热致变色调光玻璃、DPS微粒子分极配向玻璃、BM彩色滤光玻璃。
3．目前建筑卫生陶瓷新技术、新设备、新产品
进入二十世纪 90年代末期，世界建筑卫生陶瓷工业取得了飞速发展，出现了一些新工
艺、新产品，其技术特点及发展方向主要表现在以下几方面。
3．1原料制备技术装备
搅拌磨机
这种设备是由德国 EIRICH公司推出的，被称为大力磨（MAXXMILL），大力磨可用于研
磨长石、石灰石、石英等固体矿物，以及釉料、熔块、金属氧化物、石膏和其他陶瓷原料。
粉料制备设备
制备粉料用的喷雾干燥塔也向大型化、高产量的方向发展，如意大利西蒂公司 7000型
喷雾干燥塔，蒸发能力已达到 7000公斤/小时，萨克米公司 ATM100型蒸发能力为 12000公
斤／小时。
干法造粒是将原料配比后直接用机械方法破碎造粒的生产工艺；是降低能耗、减少成本
的一个重要途径，有迅速发展的趋势。另外，除了开发出第四代干粉造粒机外，还开发了一
系列可造大颗粒粉粒的设备，满足了生产仿大理石、瓷质砖的需要。
3．2成型新技术
日本在生产大规格瓷砖时，大多采用干法成型技术，使用大型干式压砖机械，采用金属
模具分割为可调整的块模，以保证砖坯各部位获得相当均匀的压力，提高产品质量。
意大利采用超微粉技术生产瓷砖的厂商已占 50％，利用超微粉二次布料生产技术生产出
来的抛光砖，具有很高的防污能力和光泽度，而且纹理自然、质感酷似高档天然石材。
在湿式挤压成型方面，采用高压挤压成型机以及由板块状成型方法，保证了大规格瓷砖
的质量。
卫生陶瓷的成型工艺已开始采用高中压成型技术装备，在工业发达国家，今后五至十年
内现有的组合式注浆和架子注浆将由压力注浆代替。采用高压注浆成型工艺几乎可成型所有
的卫生陶瓷产品，如洗面器、盥洗台及立柱，高低水箱及坐便器等。目前，高压注浆设备已
由单机单模发展成为一机多模的组合群注式机械。
3．3烧成发展趋势
在卫生陶瓷的烧成中，存在着烧成方式多样化的特点。大型隧道窑烧成在向大型间歇式
窑炉转变。由于陶瓷纤维窑炉材料的普及，实现了能够在数小时完成烧成的快速烧成技术。
在烧成中引进了辊道窑及大型梭式窑炉，可根据产品的形状、用途选择不同的烧成方式，实
现了节能与产品的高质量并举。
卫生陶瓷施釉生产中出现了一种新的喷釉方法——静电喷釉。这种喷釉方法操作人员数
量少，所需人员仅为 6人，而单班产量为 2160件。
3．4新产品
建筑卫生陶瓷产品在注重装饰性的同时，向多功能方向发展。现代的瓷砖产品已突破过
去仅限于耐用与装饰性功能的范围，不断开发出新的功能。如：音响功能瓷砖、防静电瓷砖、
磁诱导性瓷砖、自洁性瓷砖、健康保健性瓷砖。
二十世纪 90年代属于卫生陶瓷功能化时代，如采取改变造型推进卫生陶瓷消音与节水
效率。新世纪在生态建村的形势下，卫生陶瓷向着开发抗菌、防污的系列产品方向发展。
4．国际墙体材料工业新技术、新装备、新产品
4．1烧结空心砖、屋面材料工业新技术、新装备
新型挤泥机
德国瀚德乐公司开发了新一代未来型挤泥机，具有模数性结构，该公司找到了一种行星
齿轮式的整体化螺旋轴轴承传动解决方案。这种螺旋轴轴承的突出特点是坚固、高机械效率、
整体油冷却以及装拆容易等。所有这些特点可满足设备运转、操作的安全、低维护成本和耐
久的特性，在 V型传送带或直驱式运转状态下，可使设备达到最大负荷。泥缸、挤泥机以及
螺旋轴的巧妙设计使得在任何位置下对绞刀安装成为可能。
欧米伽（Omega）压瓦机系列
德国拉爱司（LaeisBucher）公司开发出新式的欧米伽压瓦机系列，压力可达 2600t和
3000t，结合了代表当今最新液压电子控制技术和机械结构体系。对用户来说该设备比其他
压瓦机设备可节省 25％的能源消耗。除此之外，该设备的高生产率可为用户每年提高约 20
万平方米的产量。
新型粘土屋面瓦压瓦机
意大利 Saex公司开发了两种最新一代的生产屋面瓦的压瓦机，一种为双模压瓦机，型
号是 6P32；另一种是三模压瓦机，型号为 SPS3。两台机器都适用于橡胶模，横内有橡胶衬
和石膏模。压瓦机的一个重要设计原则是突出多样性。压瓦机可在短时间里从一种模型转换
到另一种，而不用修改机械部件。由于压瓦机与取出瓦机组之间采用的是双输送，因此可将
生产周期环节调至最佳状态。除此之外，该机还有操作、维护、保养以及机械的调试、模具
更换容易等优点。
多功能切坯机
奥地利Freymatic公司开发出应用于空心砖的多功能切割机。该切割机可以切最宽为600
毫米的泥条，泥条高度最大为 350毫米，最大切割长度为 600毫米（如需要，可以加长），
数字速度调节和无刷驱动马达不需要维修。切割机坚固耐用、运转稳定、切割精确，维修量
低。
4．2新型复合墙体材料新工艺、新产品
建筑节能是当代世界各国十分关注的问题，对降低能源消耗、减轻大气污染、改善人们
居住环境的质量均有重大意义。由于建筑物的外墙是建筑能耗的关键所在，为此自 20世纪 80
年代以来，发达国家均致力于开发多种节能绝热的外墙体构造。
聚苯模块混凝土复合绝热墙体
美国近年来开发了一种新型的外墙绝热复合墙体，称之为聚苯绝热模板与现浇混凝土复
合墙体。它采用“绝热混凝上模板”。（InsulatingConcreteForm，简写为 ICF）技术，由
加筋的聚苯乙烯泡沫塑料板连接组成模块，模块的长度和高度分别为 1219mm和 406mm，中间
有浇注混凝上的空腔，空腔的宽度即为混凝土墙体的厚度，可根据要求设置成 100mm到 600mm
不等。
钢框架复合外墙
该复合外墙是以钢结构为主体、饰面砖或清水墙砖为外侧墙、矿棉或聚苯乙烯泡沫塑料
为保温隔热层的外墙外保温体系，近年来在国外得到广泛的应用。钢框架体系结构稳定，墙
体的抗震性能好；外墙采用饰面砖或清水墙砖；整个建筑外观上看起来像砖混结构，显得漂
亮、美观；钢结构框架对于绝热材料的安装，非常简便。
纤维水泥板整体灌浆墙体
用符合一定性能的纤维水泥板或硅酸钙板作为面层，用轻钢龙骨作为立柱，再在其空腔
内泵入轻质灌浆材料而形成的实心复合墙体。轻质灌浆材料是采用废聚苯乙烯碎料作骨料的
混凝土。此种墙体的特点是轻质高强，抗震性好，防火、防水、隔音性好，施工便利，施工
现场废弃物少，不污染环境。该墙体由澳大利亚的公司开发成功，近年来在东南亚国家和我
国台湾发速度很快。
外墙绝热及饰面体系
外墙绝热及饰面体系主要由粘结层、绝热层、增强层与饰面层四部分所组成，通过粘结
或锚固办法将作为绝热材料的聚苯泡沫板或矿棉板固定于建筑外墙，其上面覆盖纤维网增强
的聚合物砂浆，最外层
为饰面外墙涂料。外墙绝热及饰面体系是近年来在国外普通采用的外墙绝热系统。该系
统集建筑物绝热、装饰及防水功能于一体。整个系统基本不影响所用绝热材料的绝热性能，
不形成冷桥，绝热效率高，适用于旧建筑物改造，不占室内空间，有较佳的抗裂防水性能及
抗冲击性能，外墙装饰效果好。
5．玻璃钢/复合材料新技术、新产品发展趋势
5．1玻璃钢／复合材料技术发展
玻璃钢／复合材料技术当今的发展有两大趋势，一是大力开拓玻璃钢／复合材料的应用
范围；二是不断提高先进性能。目前开发应用的玻璃钢／复合材料绝大多数是树脂基玻璃钢，
其中以热固性为主，应用范围已逐渐从附属件、次承力件到主承力结构件。热塑性基体玻璃
钢近年来已有较大的增长势头，年增长率大约为 15％-20%。自上世纪 70年代开始出现的先
进复合材料主要应用在航空航天和尖端技术领域，虽然整体比例不大，但它代表着复合材料
发展的前沿水平，年增长率为 8%-20%。就整个玻璃钢／复合材料领域来说，一些技术密集、
高度自动化的成型工艺枝术，有较大的新发展，如拉挤、树脂传递模塑料（RTM）、片状模
塑料（SMC）、聚丙烯玻璃纤维热塑性冲压片材（GMT）等，同时三维增强材料、复合材料成
型工艺、复合材料的再生利用技术和破损修补技术等也随着复合材料技术的不断发展而逐渐
完善。
热塑性玻璃钢/复合材料发展迅速
近几年，热塑性玻璃钢／复合材料已得到较快发展，主要由三方面原因决定：其一，原
材料货源充足，价格较低；其二，工艺性能好，
热塑性玻璃钢／复合材料的成型工艺性能主要取决于基体树脂。在成型过程中，基体树
脂只发生物理形态变化，而分子结构保持不变，因此可多次重复加热和变形。正因如此，热
塑性玻璃钢／复合材料易于回收利用，这，是热塑性玻璃钢／复合材料发展迅速的重要原因
之一；其三，韧性较高，由于热塑性聚合物的分子交联不很紧密，在受到冲击时，可通过分
子的位移或振动消耗能量，从而避免发生裂纹或分层。以上优点，将使热塑性玻璃钢／复合
材料得到更广泛应用。
各国重点解决玻璃钢/复合材料的再利用问题
美国、日本有关厂家已对热固性玻璃钢／复合材料的废料提出了两种不同的处理方法：
其一是机械粉碎法（美国），将玻璃钢／复合材料废料经过速冻、献、磨粉，将所得细粉做
填料使用。实验证明，在 SMC树脂混合物中加入 10-15％的玻璃钢细粉做填料使用，制品性
能不降低，还降低了制品比重。为开发玻璃钢／复合材料回收技术，人们一直在进行研究工
作。SMC工艺生产的 FRP制品能通过粉碎的方法成功的回收利用，粉碎产物作为填料再使用。
玻璃钢废物（如 SMC废料）主要由无机材料组成，可以通过烧结处理回收。热裂解和化学回
收是另一个可供选择的方法。如果“超临界水处理系统”经济上可行，这种方法是值得重视
的。“超临界水处理系统”不仅能回收处理普通的 FRP。而且能回收处理环、酚醛基体的复
合材料。
玻璃钢／复合材料新产品
为了适应特种工艺以及航空航天技术的发展需要，各种轻质、高强、高韧性先进玻璃钢
／复合材料得到了迅猛发展。用途广泛的先进
树脂基复合材料，不仅对其增强材料的品种质量和性能提出了更高的要求，而且树脂由
热固性中温型向热塑性高温型发展。
科学家预言“21世纪是复合材料的时代”。复合材料在二十一世纪将支撑着科学技术的
进步和挑起经济实力的脊梁。
6．玻璃纤维池窑拉丝新技术、新产品发展趋势
6．1技术发展趋势
目前全球 95%以上的玻璃纤维均采用先进的池窑拉丝，只有一些特殊的玻纤品种仍使用
球法拉丝。
池窑朝着大型化发展
目前池窑规模在 3O吨玻璃／天以下的窑被认为小型池窑，30-1O0吨玻璃／日为中、大
型池窑；100吨玻璃／日以上的窑为特大型池窑。日产 100吨玻璃的大型池窑可配备有 100
块 1600孔以上的大型漏板。
池窑漏板向多孔、多元素、双底板方向发展
据国外资料报道，工业发达国家的池窑均采用多孔漏板，漏板孔数多为 800、160O、
2000、4000，近年来已发展到 60O0及 8000孔。
近年来，池窑漏板成分除锆、钇外，在铂铑合金中尚可加入钼、钨、铼、铱等。第三种
金属元素加入到铂铑合金中去，可以大大提高铂铑合金的化学稳定性，其形成的金属氧化物，
比铂铑更加稳定，所以能保持铂铑合金的延展性。减少脆性，便于漏板制造加工，同时还大
大改善了漏板的耐高温性能。
池窑将逐步推行纯氧燃烧技术
据美国康宁公司对 40座全氧燃烧的玻璃熔窑的测试数据来看，采用纯氧燃烧技术，不
仅废气排放中的氮化物（NOX）可降低 85％以上，铝硼硅酸盐玻璃配合料粉尘可降低 30％
-50%，而且综合设备投资及生产维护费用相对较低。
6．2玻纤新产品
目前玻纤产品基本可分为四大类，即增强热固性塑料用玻纤增强村料、增强热塑性塑料
用玻璃纤维、电绝缘与其它用途纺织玻璃纤维产品及屋面防水材料用玻璃纤维。其中玻璃纤
维增强材料约占 70％-75％，玻璃纤维纺织材料约占 25％-30％。
国外玻璃纤维的品种已发展到 3000多个，规格 50000多个。近几年来，每年平均增长 1000
多规格。国外专家认为，这样的品种开发速度还不能最大限度满足市场需要，只能算开发的
“起点”。
用于生产玻璃纤维的新的玻璃成份在增长
应该说迄今为止，玻璃纤维仍然主要是用无碱玻璃，即 E玻璃。含硼的中碱玻璃（C玻
璃）在国外只是少量用于生产耐酸的中碱玻璃纤维产品。由于传统的 E玻璃在性能上及成份
上的某些弱点（如耐化学腐蚀性较差，玻璃中某些成份引起环境污染等），近十余年来出现
了一些新的玻璃成份并已投入生产。
ECR玻璃实际是改性的 E玻璃。它的成份中不含 B2O3，它具有特强的耐酸性、耐水性、
耐应力腐蚀性以及短期抗碱性。这种 ECR玻璃纤维已日渐广泛地用于耐腐蚀及耐应力腐蚀的
玻璃钢管与罐的生产中。
无氟 E玻璃是近年来迫于环境压力而研制的配方，由于取代氟化物使用了其它助熔剂从
而使玻璃成本上升。
超高强玻纤是最近开发的一种新产品，其商品名称为 ZenTron。其抗拉强度比 E玻璃纤
维高 15%，其成本比 S-2高强纤维低 20%，预期在高性能复合材料中将获得广泛应用。
Advantex是新近开发出的无硼无碱玻璃纤维，它的电气性能、强度性质与标准的 E玻璃
纤维相仿，而其耐化学腐蚀与 E-CR玻璃相近。由于它不含硼，故玻璃熔制中硼化合物的挥
发得以避免，从而减轻环境污染，也减轻了对耐火材料的侵蚀。美国欧文斯·康宁公司已将
其 10％的 E玻璃纤维生产改用这种新成份，并准备逐渐扩大其比例。
7．当今非金属矿工业新技术、新产品
7．1选矿加工新技术
非金属矿特殊选矿工艺
非金属矿选矿行业中，破碎、磨矿、分级浓缩和干燥等过程技术已较为成熟。针对非金
属矿的一些矿种。国外不断开发应用了许多的新工艺技术及设备。如：南非开发的石墨分选
新技术可实现在无过滤的条件下生产出超级品位的石墨片，该发明采用了独特的技术，可有
效地分离石墨片，除去层间夹杂的脉石，同时对石墨片本身几乎无损害。
矿物尾矿利用和环境保护
尾矿的回收利用可归纳为两大方向：一是从尾矿中选出部分有价值组分，制造高附加值
产品，如利用石棉尾矿提取镁盐、镁金属、制备耐火材料等；二是将无再选价值的尾矿整体
利用，开发某些特殊性能，以其为主料制造各种产品，国外的尾矿整体利用途径，除用来制
作微晶玻璃、陶瓷、尾矿水泥、铸石及玻璃产品外，还被用作矿肥和土壤改良剂、尾矿砖、
混凝土骨料和砂浆、铁路道渣和筑路碎石、井下回采充填或造地绿化等方面。
7．3非金属矿物深加工
超细粉碎及精细分级
粉碎及精细分级技术是非金属矿最主要的深加工技术之一，其关键在于设备。在该领域，
日本、德国、美国、加拿大等国一直保持世界先进水平。目前，欧美及日本等国在超细粉碎
及精细分级技术主要在以下两个方面领先于我国。
（1）设备的大型化。与欧美和日本等国相比，我国的大型设备明显不足。例如，国外
大型气流磨的单机生产能力可达 10t/h以上，国内气流磨的单机生产能力最大只有 800kg/h
左右；国外大型精细分级机（细粒级产品细度 d97=6-7μm）的单机处理能力可达 10t/h以上，
国内此类分级机的单机处埋能力大只有 2t/h左右。
（2）先进的工艺控制系统。国外的一些超细粉碎工艺设备及生产线已用了自动化控制
系统。而我国基本上依赖于人工凭经验进行操作或控制，这样产品质量和稳定性将得不到保
证。
表面改性
国外先进国家的非金属矿物表面改性技术优于我国主要表现为：
a）改性活化工艺和设备先进。国外先进的改性设备具有自动加药、生产连续、温度可
控、单位产品药剂用量少、能耗低、颗粒高度分散、自动化程度高、操作简便等特点。
b）偶联剂品钟多且质量稳定。
纳米材料
非金属纳米材料是纳米材料的重要组成部分。目前，主要纳米非金属材料有纳米 SO2、
纳米 TiO2、纳米碳酸钙、纳米碳管、纳米棒、纳米丝、纳米电缆、纳米金刚石、纳米半导体、
纳米陶瓷材料以及聚合物——粘土矿物纳米复合材料等。其中聚合物——粘土矿物纳米复
合材料已成为日本、美国、德国等发达国家近年来材料科学研究的热点。
