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玻璃纤维布及玻璃纤维毡 赛化云防腐蚀技术总监 51防腐蚀论坛网资深版主 张作华 玻璃钢以其优异的耐蚀性能、高强性能被广泛应用于防腐蚀工程，与砖板、橡胶号称为“三大防腐衬里材料”。玻璃钢全称为：玻璃纤维增强塑料，国际通用名称为“FRP（Fiber Reinforced plastics）即纤维增强塑料”，为了区分碳纤维增强塑料常常叫做“GFRP（Glass Fiber Reinforced plastics）即玻璃纤维增强塑料”。玻璃纤维增强塑料是一种复合材料，由两部分组成：一是树脂（如环氧树脂、不饱和树脂、乙烯基树脂）；二是玻璃纤维（如玻璃纤维布、玻璃纤维毡），防腐界形象地将此比喻为“钢筋混凝土”，树脂就是“混凝土”，玻璃纤维就是“钢筋”。
玻璃纤维布及玻璃纤维毡都是以石英砂（主要成分为SiO2），纯碱（Na2CO3）及一些助溶剂，稳定剂在熔炉中熔化成玻璃原液，通过漏板拉制成连续的玻璃纤维原丝，再织造成玻璃纤维布；而玻璃纤维毡是将连续的玻璃原丝切断成一定长度（通常为50㎜）的短切纤维，通过施胶，也就是喷洒粘结剂（如聚酯粉末或者乳液），采用烘箱加热，使得粘结剂熔化并将杂乱的短切纤维粘合成一张整体的毡。玻璃丝布种类比较多，典型的分类有：
一.按照纤维成分分
1.无碱玻璃纤维布(E布)。碱金属氧化物含量<0.8%，强度高，电绝缘性好，耐水性好，是防腐蚀工程的首选增强材料。
2.中碱玻璃纤维布（C布）。碱金属氧化物含量在11.5%-12.5%之间，耐酸性稍好于无碱，但是强度和电性能较差，成本低，应用于普通防腐，沥青油毡基布，低档的玻璃钢材料。
3.高碱玻璃纤维布。碱金属氧化物含量>13%，耐水性极差，容易被水和碱腐蚀，强度随着时间下降极快，严禁用于重防腐工程，仅用于临时性建筑或者低档保温材料。
4.耐碱玻璃纤维布（AR布）。含有锆元素，专门抵抗水泥水化产生的强碱，应用于玻璃纤维增强水泥（GRC）墙体和欧式构件。
二.按照织造工艺分
1.平纹布。经纬纱一上一下交织，结构紧密，表面平整，透气性差，强度高，拉伸变形小，用于要求表面平整的防腐层，管道包扎。
2.斜纹布。经纬纱二上二下或者三上三下交织，柔软性好，能很好的贴合曲面和异形结构，不易起皱，是罐体，异形设备的首选，手糊施工比较方便。
3.缎纹布。浮线较长（如五枚缎纹），表面非常光滑，树脂浸透性好，强度高，但是价格较贵，用于航空航天，高性能复合材料，因为成本较高，防腐蚀工程中应用较少。
4.方格布。防腐界口语常称为“方格布”，学名叫“无捻粗纱布”，由无捻粗纱经平纹织造而成，纱线较粗，网格大，强度高，铺覆性好，成本适中，应用于重防腐工程的增强层核心材料（如几布几油中的“布”）。
三.按照纱型类型分
1.无捻粗纱布。用无捻粗纱织造，纱粗，强力大，防腐蚀工程90%用的就是这种布。
2.细纱布。用细纱织造，布面细腻，常用于电子绝缘或者表面装饰。
玻璃纤维毡种类典型分类有：
一.按照加工方式分
1.短切毡。将玻璃纤维短切后随机无定向均匀平铺，然后用粘结剂粘合在一起制成，根据粘结剂不同又分为粉剂粘结剂和乳液粘结剂。
2.缝编毡。把短切成一定长度的玻璃纤维合股纱原丝均匀地铺放成片状，再用涤纶丝缝制起来。
3.湿法毡。以水拉丝为原料，采用造纸工艺，涂覆特殊性能粘结剂而成。
4.针刺毡。采用直径较细的玻璃纤维，经针刺毡机梳理，针刺而成，纤维毡内形成无数个细小空穴。
二.按照纤维形态分
1.连续原丝毡。将拉丝过程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出来的连续原丝呈8字形铺敷在连续移动网带上，经粉末粘结剂粘合而成。
2.短切原丝毡。将玻璃原丝切割成一定长度（如50㎜），随机均匀地铺陈在网带上，再用粘结剂粘结而成。
三.按照用途分
1.表面毡。主要用于玻璃钢制品的表面，可以改善制品的表面耐腐蚀性能，耐压性能和抗渗性能，使得表面光滑。
2.屋面毡。是制作SBS，APP改性沥青防水卷材和彩色沥青玻纤瓦的良好胎基，能够提高毡的纵向拉伸强度和抗撕裂强度。
3.过滤毡。如空气净化玻璃纤维蓬松过滤毡，容尘量大，应用于空气过滤。
四.按照复合结构分
1.无捻粗纱布复合毡。由无捻粗纱布复合一层均匀无定向平铺的短切原丝，然后用线圈结构缝合而成。
2.夹芯复合毡。由合成的无纺芯材，正反面或者单面加以纤维短切层或者纤维布，多轴向织物经过缝编而成，也叫导流毡。
3.针刺复合毡。短切原丝无定向均匀分布在机织基布上，经针刺而成。
上述分类中，防腐蚀工程玻璃钢衬里工艺（如手糊玻璃钢衬）玻璃纤维布及玻璃纤维毡应用最多、体量最大的要数玻璃纤维无捻粗纱布，代号WR（也叫方格布---斜纹布或平纹布）和短切毡、表面毡（短切毡代号MC，连续毡代号MS）。重防腐施工中，通常采用“毡+布+毡”的复合结构，玻璃纤维布提供强度支撑，而玻璃纤维毡提供富树脂层，防渗，防气泡，使得表面光滑。底层用毡，因为它吸收大量树脂，形成富树脂层，起到很好的防渗隔离的作用，中间层用方格布，利用其经纬交织的结构提供机械强度，防止防腐层被拉裂，而面层使用表面毡，覆盖方格布的纹路，使其表面光滑，防止介质渗透并保护内部纤维，还具有一定的表面平整光滑美观的效果。根据GB/T 18370-2014《玻璃纤维无捻粗纱布》和GB/T 17470-2007《玻璃纤维短切原丝毡和连续原丝毡》相关条文规定，无捻粗纱布（WR）有（E）玻璃无捻粗纱布（代号EWR）、C玻璃无捻粗纱布（代号CWR）；短切毡、连续毡有（E）短切毡（代号EMC）和（C）短切毡（CMC）、（E）连续毡（代号EMS）和（C）连续毡（代号CMS）等。在实际手糊玻璃钢施工中，使用或者采购玻璃纤维布及玻璃纤维毡是以厚度和质量克数作为型号选择标志的，通常有01布/02布：厚度为0.1㎜/0.2㎜，极薄，用于修补或者特殊的薄层；04布（400g/㎡）厚度约0.4㎜，是材常用的玻纤布，适合大多数防腐层层积；06布（600g/㎡）厚度大约0.6㎜，用于承重或者加厚层；08布（800g/㎡）厚度约0.8㎜，用于重型防腐层结构；短切毡02型200g/㎡（0.9-1.1㎜）最薄，用于防腐层内衬打底或者修补，03型300g/㎡（1.4-1.6㎜），最常用的标准厚度，通用型号，广泛用于结构层和加强层，04型450g/㎡（2.0-2.3㎜）较厚，含胶量大，强度高，用于需要厚浆型施工或者高机械强度的部位（如储罐底板，大型设备基础），06型600g/㎡（2.6-3.0㎜），很厚，施工难度稍大，需要更多的树脂浸润，用于重防腐或者承重结构层，很少作为常规防腐层使用。表面毡通常为30-50g/㎡，干态极薄，厚度只有0.2㎜左右，浸胶后主要起防渗和光滑表面作用，不贡献厚度。
手糊玻璃钢用玻纤布、玻纤毡可以根据腐蚀介质工况（如介质类型、介质温度、介质浓度及动静态程度）进行有效的针对性的选择。除了对标文章中提及的使用条件外，还要考虑到材料成本，即选择性价比较高的玻纤产品，才能真正体现玻璃纤维毡布复合的最佳效果及使用玻璃钢最大价值和效益，另外还需要充分考虑到玻璃钢的厚度、层数、耗胶量等诸多因素。根据笔者多年的施工经验得出浸树脂后单层毡最终厚度与克数的关系：单层最终厚度约等于克重/250。例如300g的毡，防腐层施工后，单层厚度大约是1.2㎜左右，如果玻璃钢防腐层结构设计厚度是5㎜，那么需要5㎜/1.2㎜=4.1（即4层300g毡），再加上表面毡和胶衣，总厚度可以达到5㎜以上没有问题。为方便手糊玻璃钢施工人员对材料成本的控制，利于材料采购的准确性，做到“不压货，不缺货”及时保证玻璃钢施工的顺利进行，笔者归纳总结了一份玻璃纤维布和玻璃纤维毡完全被树脂浸透后的“吸油量”，也就是每平米克重布和毡需要的树脂用量，提供给一线的防腐蚀手糊玻璃钢施工人员参考（需要注意的是耗量受到施工人员熟练程度、黏度、工况条件、树脂体系类型、基材表面状态等诸多因素影响，并不是一个固定值，施工选择材料时参考使用）。
手糊玻璃钢常用玻璃纤维布和玻璃纤维毡吸胶量参考如下：
1.玻璃纤维方格布（300g/㎡吸胶量300-450g/㎡、400g/㎡吸胶量400-600g/㎡、600g/㎡吸胶量600-900g/㎡、800g/㎡吸胶量800-1200g/㎡）。
2.玻璃纤维短切毡（200g/㎡吸胶量300-400g/㎡、300g/㎡吸胶量450-600g/㎡、450g/㎡吸胶量700-900g/㎡、600g/㎡吸胶量900-1200g/㎡）。
3.玻璃纤维表面毡（30g/㎡吸胶量100-150g/㎡、45g/㎡吸胶量150-200g/㎡、60g/㎡吸胶量200-250g/㎡）。
有了以上毡布用胶量，就可以轻松的计算出手糊玻璃钢树脂使用量，明确树脂的一次性采购量，估算成本造价，为选择高性价比手糊玻璃钢材料提供了简单而又方便的实践依据。当然一些特殊的腐蚀介质是不可以使用玻璃纤维布及玻璃纤维毡的，例如氢氟酸，只能用碳纤维布或者其他有机布（涤纶布、晴纶布等），材料选择时必须引起注意。
近年来，随着工业化进程的发展，各种不限于防腐蚀玻璃钢的制品层出不穷，数量庞大。中国复合材料工业协会资料显示：2024年我国玻璃钢产量680万吨，同比增长5.9%，预测2025年将达到720万吨，稳居全球第一。其中建筑市场占比32%、能源环保占比25%、交通运输占比18%、化工防腐玻璃钢占12%。中国玻纤工业协会（CFIA）统计数据：2024年玻纤纱总产量756万吨，玻璃钢用毡布约为320万吨，除了传统的防腐玻璃钢外，一些高端产业如低空飞行器、新能源汽车、风电、光伏、氢能、一体化污水设备、智能泵站、管道、储罐对毡布的需求旺盛直接推动了玻璃纤维布和玻璃纤维毡的产量增加和快速发展。
虽然我们国家是玻璃钢产量大国；但是离玻璃钢技术强国依然存在着差距，如热固性毡布回收难，物理/化学回收成本高，国际认证（碳足迹/CBAM）不合规等。这些难题需要不限于防腐玻璃钢的广大科研人员和施工技术人员不断探索、创新，攻坚克难，笔者坚信我们国家的玻璃钢产业一定会从产能大国走向技术强国。
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