充分发挥玻璃纤维的性能
玻璃纤维是无机非金属材料中的一种新型功能材料和结构材料。由于它具有耐高温、抗腐蚀、强度高、比重较、吸湿低、延伸小及绝缘好等一系列优异特性，在我国诞生四十多年来，除促使传统工业、农业及建筑业等技术改造及产品更新换代外，目前已广泛心用于电子、通讯、核能、航空、航天、兵器、舰艇及海洋开发、遗传工程等高新科技产业，成为我国二十一世纪不可缺少的可持续发展的高新技术材料。
玻璃纤维虽然具有上述一系列优异特性，但是它也有一个致命的缺点，那就是脆性大，既不耐磨，更不耐折。积数十年来的生产实践与科学研究的成果，已经探索到对玻璃纤维单公或织物进行涂地或表面化学处理，或改变单丝直径、采用不同的织物结构，能有效地改善玻璃纤维的脆性。臂如有一种超细玻璃纤维织物，它的中公直径为3、8微米，国外称为“贝它”纱。由于纤维直径极细，故它的柔软件特别好。它比开士米软7倍，比的确凉棉布软14倍，比一般工业用的9微米玻璃纤维软36倍，手感柔软，耐皱折。可用作宇航服及充气屋顶材料。
国内外大量实践证明，大力发掘并充分发挥玻璃纤维的一系列特性，再通过物理、化学方法对其单丝或织物进行技术改性，改善其脆性，提高其耐磨和耐折性，将会大大推动玻璃纤维的合理使用并有断扩大应用领域。
目前，国外玻璃纤维上业已经发展到倒个3000多个玻璃纤维品种，50000多个规格，每种规格都有种用途相对应。国外玻璃纤维产品按用途划分显本上可分为四大类：增强热固性塑料用玻璃纤维增强材料、增强热塑性塑料用玻璃纤维增强材料、增强沥青用玻璃纤维增强材料及玻璃纤维功织材料。其中玻璃纤维增强材料约占70－75％，玻璃纤维纺织材料只占25－30%。近几年来，国外玻璃纤维工业的开发速度加快，每年平均增长1000多个规格。但国外专家却认为，这样的品种开发速度，还不能人限度地满足中场急剧发展的需要，只能算低档的开发速度。
与国外玻璃纤维工业对比，我由玻璃纤维工业在六十年代中期仅有21个品种，61个规格。于七十年代中期发展到22个品种，但9个规格。八十年代改革开放以来，大胆引进国外先进技术，加大品种开发力度，到九十年代中期，才进一步发展到60多个品种，600多个规格。有一点值得提出的是，在上述四人类玻璃纤维品种中，自八十年代以来，无论在欧美，还是在日本，增强热塑性用玻璃纤维均以较高的增长速度发展。如美国在1986年增强热塑性塑料用玻璃纤维仅占增强玻璃纤维总用过的22．7％， 1990年增长到28．5％。2001年可达45一46%，顶计2010年将高达50%。增强热塑性塑料用玻璃纤维产品，除了传统的无捻粗纱、方格分外，还有短切原丝、短切原丝毯、连续原丝毡、针刺毡、磨碎纤维等。在这一系列产品中。我国玻璃纤维工业有的早已生产，但规格不全，有的刚刚起步，尚未投入大批量厂业化生产，还有的尚属空白，必需抓紧研制。由此可见，我国玻璃纤维上业与国外对比差距很大。
笔者认为，我国玻纤工业与国外对比差距较大的原因除了科技水平落后外，关键的还是在产品应用上没有狠下功夫。
回顾我国玻纤工业发展史，由于没有针对玻璃纤维的特性，盲目推广应用，曾有过惨痛的教训。记得在玻纤工业建立初期“三年自然灾害”期间，当时民用棉布凭票供应十分紧缺，有的生产厂家乱作广告，盲目推销，使得上海两家大的商场――中百一店及永安公司的棉布柜台上卖起了玻璃纤维寿衣及蚊帐布，由于玻璃纤维耐温高，尸体不易火化，殡仪馆好个容易发现后，贴出了禁用通告，而玻璃纤维蚊帐又不耐折，陆续折断的细微玻璃纤维毛羽排落在赤臂露腿汗水淋淋的人身上，弄得浑身上奇痒无比 。可想而知，这种产品是短命的，但在老白姓的心目中造成了极坏的印象，几乎是谈玻璃纤维色变。这是应该引以为训的。
值得特别提出的是，目前还有一些小玻纤企业，为了牟取暴利的还有过引、玻纤企业，为了牟取暴利，竟用陶土坩埚生产高碱玻璃纤维，用于玻璃钢制品、增强石膏制品、增强水泥制品及管道包扎布等应用领域。原建材局自1984年起，曾多次下令明令禁止，但久禁不止。
陶土坩埚拉出来的单纤维直径粗，且变化大，不匀率相当高，而高碱玻璃纤维的化学稳定性差，尤其是耐水、耐碱性更差，不绝缘，强度低，所以不能用作增强石膏、增强水泥制品，也有能用作普通玻璃钢制品，更不能作电绝缘制品。几年前，某市游乐场所高速运转的大型玻璃钢座舱，风采用陶土批捐生产的高碱玻璃纤维制作，结果发生粉碎性折断事故，座舱内两个游客，一死一重伤。这是个血的教训，应该引起全行业的高度重视。
上述历史教训使我们明白了一个真理：一定要根据玻璃纤维的特性来研制新品种，开拓新用途。研制新品种就是要将玻璃纤维的优异特性应用在产品中，同时又采用物理、化学处理的方法改善或消除它的缺点。这样就能取得好的技术经济效果。譬如玻璃钢制品在对玻璃纤维“扬长避短”方面可算是一个典型产品。玻璃钢是将玻璃纤维和有机树脂的特性相结合的产品。因此玻璃钢产品既发挥了玻璃纤维具有的强度高、重量轻、抗腐蚀、绝缘好等优异特性，使其能与其它金属材料相比美，又同为玻璃纤维粘结在有机树脂里，不会直接摩擦，也不受弯折作用，因此玻璃纤维脆性大、不耐磨、不耐折等缺点也就避免了。
国外生产厂家近几年来在改善玻璃纤维性能方面作了大量的研究，并且取得了可喜的成果。他们不仅在前道拉丝工序，采用不同的浸润剂对单丝进行化学涂敷，而且在后道织布工序，采用不同的偶联剂对织物进行表面化学处理，而且不同的浸润剂与不同的偶联剂就是不同用途的产品。日东纺绩株式会社就是根据用户提出的特殊要求，专门设计不同的浸润剂与偶联剂配方，做到一个配方对应一种用途。难怪国外玻璃纤维的品种、用途多。我们是得拜国外同行为师，好好取人之长，补己之短。
当然，我们可以根据玻璃纤维的某一特性来开拓产品的应用领域。譬如：可以根据无碱玻璃纤维电绝缘性能好的特性，将产品用作印制电路板及电机、电缆的包扎与填充材料；还可根据玻璃纤维的耐化学腐蚀特性，用作各种过滤统及空调配套设备；根据玻璃纤维导热性低及吸湿性小的特性，用作保温隔热材料及屋面防水材料；根据玻璃纤维强度人及伸长率小的特性，用作轮胎帘子线、传动带及输送带；根据玻璃纤维强度大及抗冲击的特性，用作增强水泥、增强石膏及硅酸盐建筑材料等。
随着当代科技水平的突飞猛进，玻璃纤维的应用领域现已大大突破上述范围，可以毫不夸张地说，它的足迹已经“上到九天揽月，下到五洋捉鳖”。
据国外报道， 2000年全已拥有100多亿台各种类型的微型计算机在各国国地经济的各个部门和人们生活的各个方面广泛应用。作为微型计奖机的核心元件――印制电路板的基础材料，就是电子级玻璃纤维。由于微型计算机及其它电子工业的迅猛发展，对玻璃纤维的需求量也越来越大，年递增至高达10－15％。采用玻璃纤维作工业计算机的数据传输线，其传输能力高，一根玻璃纤维光缆可以同时传输若干信号，还能抗电磁干扰，尤为可贵的是保密性好。据称，日本的窗上通公司和德国的西门了公司在财界上先将玻璃纤维光缆用于工业电子计算机。此后，这两家公司联合研制的数字控制系统就全部采用玻璃纤维光缆传输数据信息。采用玻璃纤维光缆的技术经济指标要大大超过微波电路和载波电路。
玻璃纤维用于计算机使人类处理信息的速度提高了六、七个数量级，它与传统的信息传输介质对比，玻璃纤维的频带宽、信息容量大。在光通讯技术中，应用光波作为信息载体，它的频率高达1013－1015赫，比微波还高1000多倍，一根直径只有6毫米的玻璃纤维光缆能够同时传输一万路电话。另外，光导玻璃纤维的损耗小、中继距离长。
据称，美国康宁公司生产的单模光纤的损耗只有0．16dB/km，中继距离可以达到30－35公里，而一般同轴电缆和海底电缆的中继距离分别只能达到2公里和5公里。尤为可贵的是光导玻璃纤维能抗干扰，且保密性好。光纤达信不受外界电磁波干扰，信息不会失真，光缆内部光波相互之间不会串话，传输特性稳定可靠，不会产生电磁感应，所以不易被窃听。
光纤还可以在狭小空间中进行测量，这是因为光纤的直径可以小到100微米，具有可挠性，因此，可以在狭小的空间弯曲进行测量。美国杜邦公司已经研制成功一种直径仅200微米的光纤，其截面积小到 10-2－10-5平方毫米，可以用于高分辨率测量和高分辨率图象传输。目前已经用在宇宙飞船中。
截至二十世纪，各国已向宇宙发射了地球资源卫星、气象卫星、通讯卫星、科学卫星。电视卫星及侦察卫星等三千多颗卫星。我国也陆续发射成功数十颗各种类型的人造卫星，并且已经成为上第三个掌握卫星回收技术的。这里应该指出的是玻璃纤维功不可没。玻璃纤维及其制品除用作卫星和地面站进行微波通讯用抛物面天线外，还用作宇航服、宇宙飞船的结构材料、烧蚀材料和隔热材料。
玻璃纤维及其制品在核能技术开发中大显身手，被称为必不可少的绝缘材料、结构材料和绝热材料。不含氧化棚的耐辐射玻璃纤维，已经用作核反应堆内探测器电缆的绝缘材料及其它高温导线的绝缘材料。这种耐辐射玻璃纤维在累计中子通量为1X1020中子／cm2、累计r射线剂量达1X1011伦琴、工作温度为550℃的长期辐照条件下，绝缘电阻仍能保持在106Ωm，比石英纤维还高一个数量级。还有一种含氧化铅的玻璃纤维，由于能屏蔽射线，所以可以用作接触射线的工作人员的防护服。
另外，由于人口的不断增长，人类对食物、能源和各种矿物资源的需求量也日益增长，地球上现有陆地资源越来越不能满足人类的需要，而占地球70％的海洋却蕴藏着极其丰富的的上述资源。据资料介绍，海洋蕴藏着铀矿达50亿吨、碘矿800亿吨、黄金及铜各100亿吨。此外，海洋每年还可提供20亿吨鱼类、贝类和藻类食物。由于玻璃纤维具有的一系列优异特性，在人类向海洋进军中，玻璃纤维将可大显身手。如海底石油及矿产开采，可用玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）作开采设备的结构材料和输送管道，储油罐及浮洞等，还可用作钻机的摩擦制动材料及治理海洋污染的净化设备等等。
聪明的玻纤企业家们，让我们与各工业部门的广大用户携手合作，充分发挥玻璃纤维的优异特性，把产品应用领域不断拓宽到一个新水平。
玻璃纤维虽然具有上述一系列优异特性，但是它也有一个致命的缺点，那就是脆性大，既不耐磨，更不耐折。积数十年来的生产实践与科学研究的成果，已经探索到对玻璃纤维单公或织物进行涂地或表面化学处理，或改变单丝直径、采用不同的织物结构，能有效地改善玻璃纤维的脆性。臂如有一种超细玻璃纤维织物，它的中公直径为3、8微米，国外称为“贝它”纱。由于纤维直径极细，故它的柔软件特别好。它比开士米软7倍，比的确凉棉布软14倍，比一般工业用的9微米玻璃纤维软36倍，手感柔软，耐皱折。可用作宇航服及充气屋顶材料。
国内外大量实践证明，大力发掘并充分发挥玻璃纤维的一系列特性，再通过物理、化学方法对其单丝或织物进行技术改性，改善其脆性，提高其耐磨和耐折性，将会大大推动玻璃纤维的合理使用并有断扩大应用领域。
目前，国外玻璃纤维上业已经发展到倒个3000多个玻璃纤维品种，50000多个规格，每种规格都有种用途相对应。国外玻璃纤维产品按用途划分显本上可分为四大类：增强热固性塑料用玻璃纤维增强材料、增强热塑性塑料用玻璃纤维增强材料、增强沥青用玻璃纤维增强材料及玻璃纤维功织材料。其中玻璃纤维增强材料约占70－75％，玻璃纤维纺织材料只占25－30%。近几年来，国外玻璃纤维工业的开发速度加快，每年平均增长1000多个规格。但国外专家却认为，这样的品种开发速度，还不能人限度地满足中场急剧发展的需要，只能算低档的开发速度。
与国外玻璃纤维工业对比，我由玻璃纤维工业在六十年代中期仅有21个品种，61个规格。于七十年代中期发展到22个品种，但9个规格。八十年代改革开放以来，大胆引进国外先进技术，加大品种开发力度，到九十年代中期，才进一步发展到60多个品种，600多个规格。有一点值得提出的是，在上述四人类玻璃纤维品种中，自八十年代以来，无论在欧美，还是在日本，增强热塑性用玻璃纤维均以较高的增长速度发展。如美国在1986年增强热塑性塑料用玻璃纤维仅占增强玻璃纤维总用过的22．7％， 1990年增长到28．5％。2001年可达45一46%，顶计2010年将高达50%。增强热塑性塑料用玻璃纤维产品，除了传统的无捻粗纱、方格分外，还有短切原丝、短切原丝毯、连续原丝毡、针刺毡、磨碎纤维等。在这一系列产品中。我国玻璃纤维工业有的早已生产，但规格不全，有的刚刚起步，尚未投入大批量厂业化生产，还有的尚属空白，必需抓紧研制。由此可见，我国玻璃纤维上业与国外对比差距很大。
笔者认为，我国玻纤工业与国外对比差距较大的原因除了科技水平落后外，关键的还是在产品应用上没有狠下功夫。
回顾我国玻纤工业发展史，由于没有针对玻璃纤维的特性，盲目推广应用，曾有过惨痛的教训。记得在玻纤工业建立初期“三年自然灾害”期间，当时民用棉布凭票供应十分紧缺，有的生产厂家乱作广告，盲目推销，使得上海两家大的商场――中百一店及永安公司的棉布柜台上卖起了玻璃纤维寿衣及蚊帐布，由于玻璃纤维耐温高，尸体不易火化，殡仪馆好个容易发现后，贴出了禁用通告，而玻璃纤维蚊帐又不耐折，陆续折断的细微玻璃纤维毛羽排落在赤臂露腿汗水淋淋的人身上，弄得浑身上奇痒无比 。可想而知，这种产品是短命的，但在老白姓的心目中造成了极坏的印象，几乎是谈玻璃纤维色变。这是应该引以为训的。
值得特别提出的是，目前还有一些小玻纤企业，为了牟取暴利的还有过引、玻纤企业，为了牟取暴利，竟用陶土坩埚生产高碱玻璃纤维，用于玻璃钢制品、增强石膏制品、增强水泥制品及管道包扎布等应用领域。原建材局自1984年起，曾多次下令明令禁止，但久禁不止。
陶土坩埚拉出来的单纤维直径粗，且变化大，不匀率相当高，而高碱玻璃纤维的化学稳定性差，尤其是耐水、耐碱性更差，不绝缘，强度低，所以不能用作增强石膏、增强水泥制品，也有能用作普通玻璃钢制品，更不能作电绝缘制品。几年前，某市游乐场所高速运转的大型玻璃钢座舱，风采用陶土批捐生产的高碱玻璃纤维制作，结果发生粉碎性折断事故，座舱内两个游客，一死一重伤。这是个血的教训，应该引起全行业的高度重视。
上述历史教训使我们明白了一个真理：一定要根据玻璃纤维的特性来研制新品种，开拓新用途。研制新品种就是要将玻璃纤维的优异特性应用在产品中，同时又采用物理、化学处理的方法改善或消除它的缺点。这样就能取得好的技术经济效果。譬如玻璃钢制品在对玻璃纤维“扬长避短”方面可算是一个典型产品。玻璃钢是将玻璃纤维和有机树脂的特性相结合的产品。因此玻璃钢产品既发挥了玻璃纤维具有的强度高、重量轻、抗腐蚀、绝缘好等优异特性，使其能与其它金属材料相比美，又同为玻璃纤维粘结在有机树脂里，不会直接摩擦，也不受弯折作用，因此玻璃纤维脆性大、不耐磨、不耐折等缺点也就避免了。
国外生产厂家近几年来在改善玻璃纤维性能方面作了大量的研究，并且取得了可喜的成果。他们不仅在前道拉丝工序，采用不同的浸润剂对单丝进行化学涂敷，而且在后道织布工序，采用不同的偶联剂对织物进行表面化学处理，而且不同的浸润剂与不同的偶联剂就是不同用途的产品。日东纺绩株式会社就是根据用户提出的特殊要求，专门设计不同的浸润剂与偶联剂配方，做到一个配方对应一种用途。难怪国外玻璃纤维的品种、用途多。我们是得拜国外同行为师，好好取人之长，补己之短。
当然，我们可以根据玻璃纤维的某一特性来开拓产品的应用领域。譬如：可以根据无碱玻璃纤维电绝缘性能好的特性，将产品用作印制电路板及电机、电缆的包扎与填充材料；还可根据玻璃纤维的耐化学腐蚀特性，用作各种过滤统及空调配套设备；根据玻璃纤维导热性低及吸湿性小的特性，用作保温隔热材料及屋面防水材料；根据玻璃纤维强度人及伸长率小的特性，用作轮胎帘子线、传动带及输送带；根据玻璃纤维强度大及抗冲击的特性，用作增强水泥、增强石膏及硅酸盐建筑材料等。
随着当代科技水平的突飞猛进，玻璃纤维的应用领域现已大大突破上述范围，可以毫不夸张地说，它的足迹已经“上到九天揽月，下到五洋捉鳖”。
据国外报道， 2000年全已拥有100多亿台各种类型的微型计算机在各国国地经济的各个部门和人们生活的各个方面广泛应用。作为微型计奖机的核心元件――印制电路板的基础材料，就是电子级玻璃纤维。由于微型计算机及其它电子工业的迅猛发展，对玻璃纤维的需求量也越来越大，年递增至高达10－15％。采用玻璃纤维作工业计算机的数据传输线，其传输能力高，一根玻璃纤维光缆可以同时传输若干信号，还能抗电磁干扰，尤为可贵的是保密性好。据称，日本的窗上通公司和德国的西门了公司在财界上先将玻璃纤维光缆用于工业电子计算机。此后，这两家公司联合研制的数字控制系统就全部采用玻璃纤维光缆传输数据信息。采用玻璃纤维光缆的技术经济指标要大大超过微波电路和载波电路。
玻璃纤维用于计算机使人类处理信息的速度提高了六、七个数量级，它与传统的信息传输介质对比，玻璃纤维的频带宽、信息容量大。在光通讯技术中，应用光波作为信息载体，它的频率高达1013－1015赫，比微波还高1000多倍，一根直径只有6毫米的玻璃纤维光缆能够同时传输一万路电话。另外，光导玻璃纤维的损耗小、中继距离长。
据称，美国康宁公司生产的单模光纤的损耗只有0．16dB/km，中继距离可以达到30－35公里，而一般同轴电缆和海底电缆的中继距离分别只能达到2公里和5公里。尤为可贵的是光导玻璃纤维能抗干扰，且保密性好。光纤达信不受外界电磁波干扰，信息不会失真，光缆内部光波相互之间不会串话，传输特性稳定可靠，不会产生电磁感应，所以不易被窃听。
光纤还可以在狭小空间中进行测量，这是因为光纤的直径可以小到100微米，具有可挠性，因此，可以在狭小的空间弯曲进行测量。美国杜邦公司已经研制成功一种直径仅200微米的光纤，其截面积小到 10-2－10-5平方毫米，可以用于高分辨率测量和高分辨率图象传输。目前已经用在宇宙飞船中。
截至二十世纪，各国已向宇宙发射了地球资源卫星、气象卫星、通讯卫星、科学卫星。电视卫星及侦察卫星等三千多颗卫星。我国也陆续发射成功数十颗各种类型的人造卫星，并且已经成为上第三个掌握卫星回收技术的。这里应该指出的是玻璃纤维功不可没。玻璃纤维及其制品除用作卫星和地面站进行微波通讯用抛物面天线外，还用作宇航服、宇宙飞船的结构材料、烧蚀材料和隔热材料。
玻璃纤维及其制品在核能技术开发中大显身手，被称为必不可少的绝缘材料、结构材料和绝热材料。不含氧化棚的耐辐射玻璃纤维，已经用作核反应堆内探测器电缆的绝缘材料及其它高温导线的绝缘材料。这种耐辐射玻璃纤维在累计中子通量为1X1020中子／cm2、累计r射线剂量达1X1011伦琴、工作温度为550℃的长期辐照条件下，绝缘电阻仍能保持在106Ωm，比石英纤维还高一个数量级。还有一种含氧化铅的玻璃纤维，由于能屏蔽射线，所以可以用作接触射线的工作人员的防护服。
另外，由于人口的不断增长，人类对食物、能源和各种矿物资源的需求量也日益增长，地球上现有陆地资源越来越不能满足人类的需要，而占地球70％的海洋却蕴藏着极其丰富的的上述资源。据资料介绍，海洋蕴藏着铀矿达50亿吨、碘矿800亿吨、黄金及铜各100亿吨。此外，海洋每年还可提供20亿吨鱼类、贝类和藻类食物。由于玻璃纤维具有的一系列优异特性，在人类向海洋进军中，玻璃纤维将可大显身手。如海底石油及矿产开采，可用玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）作开采设备的结构材料和输送管道，储油罐及浮洞等，还可用作钻机的摩擦制动材料及治理海洋污染的净化设备等等。
聪明的玻纤企业家们，让我们与各工业部门的广大用户携手合作，充分发挥玻璃纤维的优异特性，把产品应用领域不断拓宽到一个新水平。
