巖棉起源于夏威夷。當夏威夷島前列次火山噴發(fā)之后,島??上的居民在地上發(fā)現了一縷一縷融化后質(zhì)地柔軟的巖石,這就是初人類(lèi)認知的巖棉纖維,巖棉的生產(chǎn)過(guò)程,其實(shí)是模擬了夏威夷火山噴發(fā)這一自然過(guò)程,巖棉產(chǎn)品均采用高品質(zhì)玄武巖、白云石等為主要原材料,經(jīng)1450℃以上高溫溶化后采用先進(jìn)的四軸離心機高速離心成纖維,同時(shí)噴入一定量粘結劑、防塵油、憎水劑后經(jīng)集棉機收集、通過(guò)擺錘法工藝,加上三維法鋪棉后進(jìn)行固化、切割,形成不同規格和用途的巖棉產(chǎn)品。
在現代社會(huì ),巖棉新材料已廣泛用于建筑、冶金、化工、電力、石油、農業(yè)、機械、輕工、紡織、軍工、交通運輸、倉儲等各行各業(yè)。各種建筑物、工業(yè)窯爐、鍋爐、熱交換器、蒸餾塔、儲罐、冷庫煙道、管道、閥門(mén)、風(fēng)機、空調、車(chē)船等,以及現代國防、宇航、原子能技術(shù)的發(fā)展,都離不開(kāi)這種新型保溫隔熱、吸聲消聲的多功能材料。
1、建筑節能
自2009年以來(lái),巖棉在建筑領(lǐng)域的應用得到了飛速發(fā)展,從原先不足20萬(wàn)噸的年產(chǎn)能,很快達到了如今將近200萬(wàn)噸的年產(chǎn)能。其產(chǎn)品質(zhì)量隨著(zhù)GB/T25975-2010《建筑外墻外保溫用巖棉制品》標準的出臺,也得到了極大的提升,達到甚至超過(guò)了歐洲同類(lèi)產(chǎn)品的水平。巖棉作為A級防火材料,大量應用于外墻外保溫系統。在國外,已形成了成熟的產(chǎn)品標準和系統認證指南。在國內,巖棉作為建筑保溫材料,特別是在對防火要求很高的公共建筑和高層建筑領(lǐng)域及民用建筑領(lǐng)域,應用量一直在穩步提高。巖棉在建筑上的應用主要有外墻外保溫、防火隔離帶、屋面保溫等3種應用形式。
外墻保溫系統。用于建筑節能50%和65%目標要求的新建、擴建及改建的居住建筑和公共建筑外墻節能保溫工程,以及工業(yè)建筑保溫及既有建筑節能保溫工程,特別適合防火要求及保溫節能要求高的公共建筑保溫工程。
防火隔離帶。承載并分隔熔化的保溫材料,控制分隔區內可燃燒物的總量;阻止系統內部的火焰蔓延;提高或維持系統保護面層的結構穩定性。在火災條件下,既能阻止或減緩火源對直接受火區域內外保溫系統的攻擊,又能阻止火焰通過(guò)外保溫系統向外的傳播,同時(shí)還能夠維持自身阻火構造體的穩定存在,從而有效地阻止火焰在系統內部的擴散。
屋面保溫系統。用高強度的防火巖棉板作為建筑屋面保溫層和承載層,并與柔性防水卷材、隔汽層、系統緊固件組合形成的屋面系統,常應用于工業(yè)廠(chǎng)房、機場(chǎng)、商場(chǎng)、體育場(chǎng)館及倉儲設施等鋼結構或混凝土平頂屋面。該系統適用于各種氣候條件,是一種具有安全防火、高效節能和吸音隔音功能的新型屋面體系。
2、工業(yè)保溫
巖棉作為一種新型保溫材料,在工業(yè)保溫領(lǐng)域的應用也十分廣泛。由于巖棉板是半硬質(zhì)材料,可做30°以?xún)鹊膹澢?。大型設備無(wú)論是方是圓,均可應用巖棉保溫材料,并取得良好的保溫效果。巖棉材料這種半硬質(zhì)和軟質(zhì)材料的雙重特點(diǎn),也可用作小設備或大直徑管道保溫,既可彎曲又很平整,施工非常方便。大管道可用巖棉包扎保溫,小管道可采用巖棉管殼。在室內或管道排架等不便施工的場(chǎng)合,管殼施工極為方便。其他如三通、閥門(mén)、彎頭等,也都可以用巖棉做成預制保溫塊。
有水冷壁管及其他溫度不超過(guò)500攝氏度的爐墻,可用巖棉氈或巖棉板代替保溫磚,組成輕質(zhì)爐墻。這對減輕大型火力發(fā)電鍋爐或快裝鍋爐整體重量至關(guān)重要。
3、船舶制造
隨著(zhù)造船工業(yè)的發(fā)展,我國船用艙室材料經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復雜、從低級到高級、從無(wú)規范到有規范的發(fā)展過(guò)程。復合巖棉板艙室材料作為一種新型不燃艙室材料,已被國內外造船業(yè)廣泛采用。目前,我國制造的復合巖棉板質(zhì)量已逐漸接近國外同類(lèi)產(chǎn)品。早在上世紀90年代末,國內各大造船廠(chǎng)基本完成了復合巖棉板取代硅酸鈣板、國產(chǎn)復合巖棉板取代進(jìn)口復合巖棉板的過(guò)程。
4、農業(yè)應用
巖棉在農業(yè)領(lǐng)域的應用,是伴隨無(wú)土栽培技術(shù)的不斷成熟而發(fā)展起來(lái)的,至今已有100多年的歷史。在國外,丹麥、法國、美國、西班牙、波蘭和荷蘭都有廠(chǎng)家專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)農用巖棉,其中丹麥Grodon產(chǎn)量占全球銷(xiāo)量的60%以上,生產(chǎn)工廠(chǎng)分布在丹麥、荷蘭和美國,銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò )遍布全球。隨著(zhù)我國設施農業(yè)的不斷發(fā)展和溫室設施的大量推廣,我國也已成為全世界設施農業(yè)發(fā)展速度和現有溫室面積大的國家之一。
農用巖棉是由約60%玄武巖、20%焦碳、20%石灰石,加上少量煉鐵后的礦渣經(jīng)高溫熔融、成形,后經(jīng)壓縮、固化成特定密度后再裁剪而成。在這個(gè)過(guò)程中,加入了具有表面親水作用的黏結劑,具有良好的親水性。農用巖棉容重較小,一般在60~80kg/m?,其中有3%體積的纖維和97%體積的孔隙,因此具有良好的透氣性和保水性。經(jīng)過(guò)1600攝氏度的高溫提煉,無(wú)菌、無(wú)污染,因此成為無(wú)土栽培好的基質(zhì)材料。