玻璃纖維非織造布綜述

璃纖維非織造布是國(guó)外玻纖行業(yè)使用頗為頻繁的名稱，它代表了一大類產(chǎn)品。

玻璃纖維非織造布是復(fù)合材料業(yè)務(wù)部門三大板塊（增強(qiáng)材料、技術(shù)織物、非織造技術(shù)）之一。公司（總部在美國(guó)），非織造布屬于制造者解決方案的一部分。圣戈班集團(tuán)（總部在法國(guó)）旗下的玻璃纖維加工商ADFORS公司有專門機(jī)構(gòu)經(jīng)營(yíng)玻璃纖維非織造布。

玻璃纖維非織造布的產(chǎn)品形式很多，各廠商經(jīng)營(yíng)的玻璃纖維非織造布產(chǎn)品也不相同。

玻璃纖維非織造布有高速氣流噴吹的玻璃微纖維氈、濕法玻纖氈和針刺玻纖氈。

ADFORS公司的玻璃纖維非織造布產(chǎn)品包括濕法、干法玻纖薄氈等。美國(guó)PPG公司的玻纖非織造布產(chǎn)品是針刺氈和連續(xù)原絲氈。美國(guó)玻纖加工商AFG公司的玻璃纖維非織造布產(chǎn)品部專門生產(chǎn)針刺氈。歐洲3B玻纖公司把其玻纖連續(xù)原絲氈歸類為非織造產(chǎn)品。

下文分述玻璃纖維非織造布的各種形式產(chǎn)品。

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薄氈

歐文斯科寧公司早在20世紀(jì)50年代就開(kāi)始生產(chǎn)干法玻纖薄氈，隨后在70年代末期引導(dǎo)屋面材料行業(yè)使用以玻纖薄氈為基材的瀝青瓦。在80年代，歐文斯科寧收購(gòu)了兩家歐洲薄氈企業(yè)。目前，該公司在全球運(yùn)營(yíng)5個(gè)薄氈廠，分別在荷蘭（1個(gè)）、英國(guó)（1個(gè)）、美國(guó)（3個(gè)）。目前薄氈的大部分產(chǎn)量用濕法生產(chǎn)，但仍有用干法生產(chǎn)的薄氈。近，歐文斯科寧宣布在美國(guó)北卡羅來(lái)納州投資新建一個(gè)先進(jìn)的濕法薄氈工廠，以支持公司對(duì)不斷增長(zhǎng)的玻纖非織造布市場(chǎng)的參與。該工廠將使用無(wú)甲醛粘結(jié)劑生產(chǎn)Sustaina薄氈產(chǎn)品，并將應(yīng)對(duì)用戶對(duì)生物基產(chǎn)品的需求。

研發(fā)和制造玻璃纖維玻璃纖維非織造布的經(jīng)驗(yàn)，1948年首次在德國(guó)科堡工廠（原舒勒公司）試制干法薄氈，2年后開(kāi)始生產(chǎn)。1968年條濕法薄氈生產(chǎn)線在德國(guó)韋特海姆工廠開(kāi)始運(yùn)行。近該公司宣布在韋特海姆工廠優(yōu)化玻纖薄氈生產(chǎn)線，以應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)赜脩艉褪袌?chǎng)的需求。

圣戈班ADFORS公司中有一機(jī)構(gòu)名為ADFORSEurope（歐洲ADFORS），它聲稱是領(lǐng)先的玻纖薄氈生產(chǎn)商，能提供多種玻璃纖維非織造布產(chǎn)品。其現(xiàn)代化的工廠分布在意大利、捷克共和國(guó)、荷蘭和波蘭。該公司持續(xù)對(duì)薄氈制造工藝和粘結(jié)劑進(jìn)行改進(jìn)，以提供創(chuàng)新解決方案，包括軟觸感薄氈、改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的無(wú)甲醛薄氈、利用可再生資源的粘結(jié)劑等。

1.1 干法薄氈

干法工藝一般是指玻璃纖維直接從玻璃熔窯中產(chǎn)出，沉降在輸送帶上，再加入粘結(jié)劑于烘爐中固化，然后收卷。該法生產(chǎn)的薄氈幅寬大為1.3m，質(zhì)地非常柔軟，抗穿刺性能良好。

公司用一種獨(dú)特的工藝生產(chǎn)玻璃微纖維薄氈。微纖維經(jīng)高速氣流輸送，形成纖網(wǎng)，施加粘結(jié)劑后由烘爐固化。這種材料可以附上聚酯紡粘布或玻纖材料做背襯，形成的高膨松薄氈主要用在HVAC（暖通空調(diào)）系統(tǒng)做高效濾材。

1.2 濕法薄氈

濕法玻纖薄氈已為行業(yè)所熟知。其基本制造過(guò)程是：將短切的玻璃纖維分散在水中，添加某些化學(xué)助劑，形成漿體，經(jīng)抄取、脫水、施膠、干燥等環(huán)節(jié)制成。

公司稱它可以根據(jù)用戶需求選用玻璃纖維，并且在單用玻璃纖維不能滿足要求的時(shí)候混入聚酯纖維或玻璃微纖維。根據(jù)需要，可以選用無(wú)甲醛的丙烯酸、脲醛及其他樹(shù)脂粘結(jié)劑。制成的薄氈可分切成所需幅寬。ADFORS公司的濕法薄氈的幅寬為1~4m。

1.3 玻纖薄氈的用途

玻纖薄氈對(duì)制造者和終用戶來(lái)說(shuō)具有多種優(yōu)點(diǎn)，諸如尺寸穩(wěn)定、抗撕強(qiáng)度高、不吸濕、不支持霉菌生長(zhǎng)等，故它們具有多種用途。因?yàn)榇蠖鄶?shù)文獻(xiàn)不分干法、濕法薄氈對(duì)玻纖薄氈的用途進(jìn)行綜合介紹，故本文除指明之處外，亦作綜合敘述。

屋面

玻纖薄氈廣泛用作商業(yè)建筑和住宅的屋面增強(qiáng)材料，包括瀝青瓦、防水卷材、組合式屋頂?shù)?。公司的薄氈用作屋面板的貼面，極大地減少了屋面板的分層，更好地防止水分進(jìn)入。

天花板

有多種薄氈產(chǎn)品用作吸聲天花板的貼面，這些天花板用玻璃棉、礦物棉、木纖維或石膏制成。除了達(dá)到美觀要求外，歐文斯科寧公司還研發(fā)了達(dá)到聲學(xué)和阻燃要求的產(chǎn)品，還有經(jīng)過(guò)涂層的薄氈，可直接層合在天花板基板上。公司向天花板制造業(yè)供應(yīng)未涂層和經(jīng)無(wú)甲醛涂層的薄氈。為獲得特別好的光潔度和均勻性，公司研制了新型的玻璃/聚合物纖維混制薄氈。

ADFORS公司研制了名為Twin Fab的產(chǎn)品，這是玻纖薄氈和網(wǎng)布的復(fù)合產(chǎn)品，用來(lái)保護(hù)天花板（吊頂）。基本上所有的玻纖薄氈都可以層合在針織網(wǎng)布或膠粘網(wǎng)布上，以提高抗拉、抗撕和抗穿刺強(qiáng)度。Twin Fab可以印花或涂層。

地板革

地板革，亦稱彈性地面材料，使用玻纖薄氈為芯材。此產(chǎn)品普遍用在歐洲，并進(jìn)入了北美市場(chǎng)。地板革易清潔，易安裝，表面柔軟靜謐，有多款顏色和花紋。

公司的玻纖薄氈用作聚氯乙烯及其他聚烯烴基鋪地材料的載體，后來(lái)又推出了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的玻璃/聚合物纖維混制薄氈，進(jìn)一步提高了彈性地面材料的性能。

公司的Adveil薄氈采用Advantex玻璃纖維制成，用于地板革制造，據(jù)稱可比常規(guī)玻纖薄氈減少塑溶膠用量30%之多。薄氈的粘結(jié)劑是一種改性聚乙烯醇。

拼裝地毯

拼裝地毯用以覆蓋大面積的地面。這些小方地毯大多數(shù)用玻纖薄氈作聚氯乙烯、瀝青或聚乙烯/聚丙烯的背襯層。薄氈增加了地毯的尺寸穩(wěn)定性，可防止邊緣卷曲和收縮。

路面

公司制造的Tru Pave鋪路氈用來(lái)延緩瀝青路面的反射性裂紋，形成基本不透水的阻隔層，并使路面不收縮，不融化，延長(zhǎng)路面的壽命。Tru Pave氈可以在路面使用期滿后被磨碎和回收，這是一項(xiàng)重大利好，因?yàn)闉r青路面在美國(guó)是大量的回收材料。Tru Pave氈于2001年問(wèn)世，是含玻璃纖維和聚酯纖維的濕法薄氈。

石膏板

用玻纖薄氈貼面的石膏板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙面石膏板改變了石膏板市場(chǎng)。這種石膏板不含有機(jī)材料，大大減少了霉菌和蟲害問(wèn)題。另外，這種石膏板還有優(yōu)異的防潮濕、耐氣候和耐粗莽施工的性能。公司可提供未覆面和有礦物覆面的、混合微纖維的薄氈，用以保護(hù)石膏芯材、邊緣及其他敏感部位。

壁紙

玻纖薄氈進(jìn)入貼墻材料市場(chǎng)的主要推動(dòng)力是其覆蓋和限止墻面裂紋的能力。另一個(gè)附加的效果是它可以提高防火性能。除了技術(shù)效益外，建筑師和消費(fèi)者日益意識(shí)到這種壁紙的美學(xué)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)細(xì)膩的光潔表面十分悅目而又堅(jiān)固耐用。

增強(qiáng)油漆

公司的玻纖薄氈可用作油漆的增強(qiáng)材料，用來(lái)涂刷發(fā)生毛細(xì)龜裂的內(nèi)墻和外墻。涂刷時(shí)，用油漆把薄氈抹到墻面上，形成光滑、不腐不衰的良好表面。

絕熱材料貼面

用玻纖薄氈作礦物棉、泡沫絕熱材料的貼面能夠提高絕熱材料的拉伸強(qiáng)度、操作舒適性、阻燃性和外觀。對(duì)某些用途如風(fēng)管板和風(fēng)管內(nèi)襯，歐文斯科寧公司還生產(chǎn)高質(zhì)量薄氈，幫助在風(fēng)管板和內(nèi)襯中掩蓋纖維。對(duì)用酚醛、聚氨酯、聚苯乙烯等制成的硬質(zhì)泡沫絕熱板，歐文斯科寧研制了一系列使用不同粘結(jié)劑的薄氈，可保證與不同類型的泡沫材料有強(qiáng)固粘結(jié)。歐文斯科寧還生產(chǎn)一種用礦物覆面的玻纖薄氈，以助提高絕熱材料產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)保持其良好的防水性能。

對(duì)此用途，公司也有玻璃/聚合物纖維混制薄氈，用來(lái)提高各種絕熱板的平整度和光潔度。雷金納公司生產(chǎn)多種顏色的薄氈來(lái)適配這一用途。黑色薄氈特別適用在絕熱材料暴露可見(jiàn)的場(chǎng)所。

蓄電池隔板

從20世紀(jì)90年代起，歐文斯科寧公司就供應(yīng)玻纖薄氈，用來(lái)制作閥控鉛酸蓄電池的隔板，隨后研制了新型玻纖薄氈，以提高自動(dòng)啟停發(fā)動(dòng)機(jī)的油淹鉛酸蓄電池的性能。

公司用于蓄電池隔板的玻纖薄氈孔率高，耐酸堿，很適于在固定電池和牽引電池中作隔板保護(hù)層。其玻璃微纖維氈能夠在液體中保持重量，是良好的吸附式氈，極適用于AGM蓄電池隔板。

車頂內(nèi)襯

汽車車頂內(nèi)襯起美觀和隔音/絕熱作用。它使用玻纖薄氈增強(qiáng)，以提高尺寸穩(wěn)定性和剛度。車頂內(nèi)襯呈泡沫塑料/玻纖薄氈/裝飾層結(jié)構(gòu)。

防腐蝕

ADFORS公司的玻纖薄氈用來(lái)增強(qiáng)管道的瀝青涂層，以提高防腐效果。雷金納公司的管道包扎氈用于各種管道（如地埋鋼管）及其他圓筒件的內(nèi)外瀝青防腐層。玻纖薄氈對(duì)雜散電流的高絕緣性可減少電解腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。薄氈的均勻孔隙能讓瀝青透過(guò)，使管道得到均勻保護(hù)。玻纖薄氈還用作土壤排水管的防漏密封，在很多土壤中顯示了很高的耐酸性和耐堿性。

隔音

作為辦公室隔板的重要組分，公司的Dura Glas薄氈是優(yōu)秀的吸聲材料。這種隔板具備此用途必須的剛度、光潔度、低燃性、均勻顏色、透氣性、孔隙率和密度。薄氈的成分、纖維類型、纖維浸潤(rùn)劑和氈粘結(jié)劑可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)具體用途。辦公室隔板常用的Dura Glas 82系列薄氈是濕法氈，使用無(wú)甲醛阻燃粘結(jié)劑。

過(guò)濾

玻纖薄氈可用于多種要求過(guò)濾空氣或水的用途中，例如從處理槽中除去臟物和碎屑。

玻璃板彎曲

公司的薄氈在玻璃板彎曲作業(yè)中用作玻璃板與模具之間的保護(hù)膜，造成佳傳熱，盡量減小斷裂可能。

復(fù)合材料

玻纖薄氈是制造增強(qiáng)塑料等復(fù)合材料的一種重要材料，有以下多種用途。

表面氈。這是玻纖薄氈的一項(xiàng)大用途。表面氈用來(lái)增強(qiáng)復(fù)合材料制品的表面層，形成光潔、富樹(shù)脂和耐久的表面。表面氈加強(qiáng)面層與下層的聯(lián)結(jié)，并罩住增強(qiáng)纖維的紋路從而改善制品外觀。表面氈還可為基層纖維隔開(kāi)腐蝕、磨損和潮濕源，保持整個(gè)復(fù)合材料制品的結(jié)構(gòu)完整性。

公司為達(dá)到多種表面應(yīng)用要求而研制的玻纖薄氈在手糊、噴射、濕壓、真空注塑、連續(xù)層壓、離心、纏繞成型工藝中都提供了杰出的性能。在風(fēng)輪葉片制造中，表面氈能夠滿足多種要求：增強(qiáng)膠衣層，改進(jìn)樹(shù)脂滲透，可與其他增強(qiáng)材料結(jié)合，提高富樹(shù)脂面層的沖擊強(qiáng)度和耐磨性能，顏色穩(wěn)定，耐紫外線，可涂漆等。薄氈可用來(lái)制造預(yù)浸料，或者縫編在單向布或多軸向布上。在雷金納公司，用作表面氈的薄氈有兩種。一種是Regina SA型薄氈能提供標(biāo)準(zhǔn)的浸透速度，供手糊成型。薄氈粘結(jié)劑為苯乙烯－丙烯酸粘結(jié)劑，與乙烯基酯、聚酯和環(huán)氧樹(shù)脂相容。另一種是Regina LN型薄氈使用苯乙烯基粘結(jié)劑，能提供更快的浸透速度。

模塑氈。ADFORS公司用于模塑的濕法薄氈可用于多種成型工藝（手糊、噴射、RTM、灌注成型等），其樹(shù)脂吸收率較低，薄氈使用不溶性粘結(jié)劑；用于此用途的干法薄氈的觸感柔軟，貼伏性極好，單重為30~100g/m2，使用可溶性粘結(jié)劑。雷金納公司的模塑薄氈為手糊、熱/冷壓工藝而設(shè)計(jì)，薄氈柔軟，可成型沖浪板、小船、家具、汽車前圍板的部件等。這些模塑氈使用丙烯酸類粘結(jié)劑。

拉擠成型。拉擠成型采用的多種增強(qiáng)材料中包括用作表面增強(qiáng)的玻纖薄氈。

纏繞成型。公司提供多種薄氈供纏繞成型使用?？捎帽职残据S，供制品防腐和/或優(yōu)化外觀。ADFORS公司的C玻璃纖維AP 35型干法薄氈適用于纏繞成型。公司的FW型薄氈使用對(duì)強(qiáng)度有益的丙烯酸粘結(jié)劑，使此氈適用于自動(dòng)纏繞機(jī)。

印刷電路板。以CEM3層壓板為基材的印刷電路板為濕法玻纖薄氈提供了一個(gè)大市場(chǎng)。這種層壓板的尺寸穩(wěn)定性比紙基酚醛層壓板更好，加工成本比玻璃布增強(qiáng)的層壓板更低。濕法薄氈有多種重量和寬度規(guī)格，適合所有制造工藝，并且與環(huán)氧樹(shù)脂相容。高均勻性、優(yōu)良的纖維分布和表面光潔度是歐文斯科寧公司用于此用途的濕法薄氈的取勝優(yōu)點(diǎn)。

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針刺氈

針刺氈是利用刺針將平鋪的纖維網(wǎng)機(jī)械結(jié)合形成的氈材，可帶或不帶襯底材料。

PPG公司的TEXO針刺氈是用100%E玻璃纖維制成的，絕熱耐高溫而無(wú)石棉，專為航空航天、汽車、建筑和工業(yè)用途而設(shè)計(jì)。

公司的針刺氈因其結(jié)構(gòu)膨松，是廚具、燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備絕熱材料的佳選。該公司在歐洲生產(chǎn)的白色玻纖針刺氈之單重為300~4600g/m2，厚度為4.5~25mm。

美國(guó)AFG公司使用一種獨(dú)特的工藝制造玻纖針刺氈，產(chǎn)品用作煉油、閥蓋制造、汽車部件、模切等用途的絕熱隔音材料。其針刺氈的厚度范圍為0.25~1英寸。據(jù)稱，AFG公司是美國(guó)少數(shù)能夠一次制成1英寸針刺氈的廠家之一，而不是用兩件0.5英寸的氈來(lái)合成1英寸的氈。

美國(guó)BGF公司的Techmat針刺氈是用100%的E玻璃纖維制成。它使用優(yōu)質(zhì)的長(zhǎng)玻璃纖維制造，以保證均勻的機(jī)械結(jié)合，而不需添加粘結(jié)劑。此氈在540℃（短期可達(dá)667℃）的高溫下具有優(yōu)異的絕熱隔音性能，用途包括熱水加熱器、烘箱、汽車排氣系統(tǒng)、汽車催化轉(zhuǎn)化器、發(fā)動(dòng)機(jī)增壓層、車頂內(nèi)襯、可移動(dòng)墊、船舶渦輪機(jī)、各種管道、發(fā)電設(shè)備、工業(yè)窯爐和烘爐、過(guò)濾等。

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連續(xù)原絲氈

連續(xù)原絲氈是隨機(jī)取向的連續(xù)玻璃纖維原絲經(jīng)粘結(jié)劑粘合的氈片。它是由未短切的細(xì)原絲經(jīng)拋甩后呈漩渦狀沉降在輸送帶上，經(jīng)固結(jié)成氈。此氈較疏松，有彈性，但因其絲圈自身的物理纏結(jié)作用，需用的粘結(jié)劑少得多。

連續(xù)原絲氈一般用玻璃球熔化成纖后，經(jīng)涂浸潤(rùn)劑、集束，再經(jīng)拋絲輪拋絲制成氈。連續(xù)原絲氈常用于閉模成型工藝，如真空灌注、樹(shù)脂傳遞成型和冷壓成型，其性能與短切原絲氈類似。其膨松本性對(duì)閉模成型工藝的充模作業(yè)是一利好。

公司的Unifilo牌連續(xù)原絲氈是由多層隨機(jī)取向的連續(xù)Advantex玻璃纖維經(jīng)粘結(jié)劑粘合而成，其多種品種適用于多種用途。

歐洲3B玻纖公司的連續(xù)原絲氈是用多層隨機(jī)取向的連續(xù)E-CR玻璃纖維構(gòu)成。3B公司的連續(xù)原絲氈有兩類：粉劑氈和乳劑氈。兩類產(chǎn)品對(duì)硬挺度、柔順性、浸透性、拉伸強(qiáng)度等有不同的控制。連續(xù)原絲氈特別適用于壓塑電氣和非電氣層合品以及拉擠、灌注和注塑復(fù)合材料制品。3B連續(xù)原絲氈產(chǎn)品含有一種與不飽和聚酯、環(huán)氧和聚氨酯相容的粘結(jié)劑。在某些用途中，3B連續(xù)原絲氈還顯示了與聚氨酯泡沫的良好相容性。

而據(jù)PPG公司介紹，它的MATVANTAGE Ⅱ連續(xù)原絲氈則不含經(jīng)固化的可溶性粘結(jié)劑，而是由多層隨機(jī)取向的連續(xù)原絲經(jīng)縫編結(jié)合。各種密度之氈均呈白色。此氈特別適合于拉擠成型，與通用型和耐蝕型聚酯樹(shù)脂以及乙烯基酯、環(huán)氧樹(shù)脂相容。該氈可以分切成所需幅寬；氈質(zhì)柔順，可適應(yīng)復(fù)雜形狀；所用縫編技術(shù)使原絲定位，無(wú)散絲產(chǎn)生；原絲的隨機(jī)取向造成優(yōu)異的全向力學(xué)性能。

4

其他

廣義上，短切原絲氈也是一種玻璃纖維非織造布，但它是常用的增強(qiáng)材料之一，各廠商都把它作為主要增強(qiáng)材料來(lái)經(jīng)營(yíng)，在行業(yè)內(nèi)已是耳熟能詳，故本文不予贅述。

除上述玻璃纖維非織造布外，還有一種經(jīng)熱粘成形的玻纖氈。例如美國(guó)BGF公司的Metafil氈就是用涂鋁玻璃纖維熱粘成形的氈。此氈能夠有效地屏蔽電磁干擾，適用于軍事上的雷達(dá)阻隔和用作衛(wèi)星天線和屏蔽材料。

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