玻璃纤维非织造布综述

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2017-11-03 环球过滤分离技术网

玻璃纤维非织造布是国外玻纤行业使用颇为频繁的名称，它代表了一大类产品。

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例如，在欧文斯科宁公司（总部在美国），玻璃纤维非织造布是复合材料业务部门三大板块（增强材料、技术织物、非织造技术）之一。在佳斯迈威公司（总部在美国），非织造布属于制造者解决方案的一部分。圣戈班集团（总部在法国）旗下的玻璃纤维加工商ADFORS公司有专门机构经营玻璃纤维非织造布。

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玻璃纤维非织造布的产品形式很多，各厂商经营的玻璃纤维非织造布产品也不相同。

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例如：欧文斯科宁公司称其玻璃纤维非织造布是由随机分布的玻璃纤维经湿铺或干铺后粘结形成的薄片状材料，称为薄毡（veil）或毡（mat）；佳斯迈威公司称它拥有宽泛的合成纤维和玻璃纤维非织造布产品。

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玻璃纤维非织造布有高速气流喷吹的玻璃微纤维毡、湿法玻纤毡和针刺玻纤毡。

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ADFORS公司的玻璃纤维非织造布产品包括湿法、干法玻纤薄毡等。美国PPG公司的玻纤非织造布产品是针刺毡和连续原丝毡。美国玻纤加工商AFG公司的玻璃纤维非织造布产品部专门生产针刺毡。欧洲3B玻纤公司把其玻纤连续原丝毡归类为非织造产品。

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下文分述玻璃纤维非织造布的各种形式产品。

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薄毡

欧文斯科宁公司早在20世纪50年代就开始生产干法玻纤薄毡，随后在70年代末期引导屋面材料行业使用以玻纤薄毡为基材的沥青瓦。在80年代，欧文斯科宁收购了两家欧洲薄毡企业。目前，该公司在全球运营5个薄毡厂，分别在荷兰（1个）、英国（1个）、美国（3个）。目前薄毡的大部分产量用湿法生产，但仍有用干法生产的薄毡。最近，欧文斯科宁宣布在美国北卡罗来纳州投资新建一个最先进的湿法薄毡工厂，以支持公司对不断增长的玻纤非织造布市场的参与。该工厂将使用无甲醛粘结剂生产Sustaina薄毡产品，并将应对用户对生物基产品的需求。

佳斯迈威公司拥有65年以上研发和制造玻璃纤维玻璃纤维非织造布的经验，1948年首次在德国科堡工厂（原舒勒公司）试制干法薄毡，2年后开始生产。1968年第一条湿法薄毡生产线在德国韦特海姆工厂开始运行。最近该公司宣布在韦特海姆工厂优化玻纤薄毡生产线，以应对当地用户和市场的需求。

圣戈班ADFORS公司中有一机构名为ADFORSEurope（欧洲ADFORS），它声称是领先的玻纤薄毡生产商，能提供多种玻璃纤维非织造布产品。其现代化的工厂分布在意大利、捷克共和国、荷兰和波兰。该公司持续对薄毡制造工艺和粘结剂进行改进，以提供创新解决方案，包括软触感薄毡、改善室内空气质量的无甲醛薄毡、利用可再生资源的粘结剂等。

1.1 干法薄毡

干法工艺一般是指玻璃纤维直接从玻璃熔窑中产出，沉降在输送带上，再加入粘结剂于烘炉中固化，然后收卷。该法生产的薄毡幅宽最大为1.3m，质地非常柔软，抗穿刺性能良好。

佳斯迈威公司用一种独特的工艺生产玻璃微纤维薄毡。微纤维经高速气流输送，形成纤网，施加粘结剂后由烘炉固化。这种材料可以附上聚酯纺粘布或玻纤材料做背衬，形成的高膨松薄毡主要用在HVAC（暖通空调）系统做高效滤材。

另外，澳大利亚雷金纳玻纤公司专制C玻璃纤维薄毡。该公司称其薄毡产品采用干法制成，薄毡由连续的玻璃纤维单丝构成，比其他方法生产的薄毡更轻，含有更少的化学粘结剂。而究竟采用何种方法制造，该公司未介绍。

1.2 湿法薄毡

湿法玻纤薄毡已为行业所熟知。其基本制造过程是：将短切的玻璃纤维分散在水中，添加某些化学助剂，形成浆体，经抄取、脱水、施胶、干燥等环节制成。

佳斯迈威公司称它可以根据用户需求选用玻璃纤维，并且在单用玻璃纤维不能满足要求的时候混入聚酯纤维或玻璃微纤维。根据需要，可以选用无甲醛的丙烯酸、脲醛及其他树脂粘结剂。制成的薄毡可分切成所需幅宽。ADFORS公司的湿法薄毡的幅宽为1~4m。

1.3 玻纤薄毡的用途

玻纤薄毡对制造者和最终用户来说具有多种优点，诸如尺寸稳定、抗撕强度高、不吸湿、不支持霉菌生长等，故它们具有多种用途。因为大多数文献不分干法、湿法薄毡对玻纤薄毡的用途进行综合介绍，故本文除指明之处外，亦作综合叙述。

屋面

玻纤薄毡广泛用作商业建筑和住宅的屋面增强材料，包括沥青瓦、防水卷材、组合式屋顶等。佳斯迈威公司的薄毡用作屋面板的贴面，极大地减少了屋面板的分层，更好地防止水分进入。

天花板

有多种薄毡产品用作吸声天花板的贴面，这些天花板用玻璃棉、矿物棉、木纤维或石膏制成。除了达到美观要求外，欧文斯科宁公司还研发了达到声学和阻燃要求的产品，还有经过涂层的薄毡，可直接层合在天花板基板上。佳斯迈威公司向天花板制造业供应未涂层和经无甲醛涂层的薄毡。为获得特别好的光洁度和均匀性，佳斯迈威公司研制了新型的玻璃/聚合物纤维混制薄毡。

ADFORS公司研制了名为Twin Fab的产品，这是玻纤薄毡和网布的复合产品，用来保护天花板（吊顶）。基本上所有的玻纤薄毡都可以层合在针织网布或胶粘网布上，以提高抗拉、抗撕和抗穿刺强度。Twin Fab可以印花或涂层。

地板革

地板革，亦称弹性地面材料，使用玻纤薄毡为芯材。此产品普遍用在欧洲，并进入了北美市场。地板革易清洁，易安装，表面柔软静谧，有多款颜色和花纹。

佳斯迈威公司的玻纤薄毡用作聚氯乙烯及其他聚烯烃基铺地材料的载体，后来又推出了经济实惠的玻璃/聚合物纤维混制薄毡，进一步提高了弹性地面材料的性能。

欧文斯科宁公司的Adveil薄毡采用Advantex玻璃纤维制成，用于地板革制造，据称可比常规玻纤薄毡减少塑溶胶用量30%之多。薄毡的粘结剂是一种改性聚乙烯醇。

拼装地毯

拼装地毯用以覆盖大面积的地面。这些小方地毯大多数用玻纤薄毡作聚氯乙烯、沥青或聚乙烯/聚丙烯的背衬层。薄毡增加了地毯的尺寸稳定性，可防止边缘卷曲和收缩。

路面

欧文斯科宁公司制造的Tru Pave铺路毡用来延缓沥青路面的反射性裂纹，形成基本不透水的阻隔层，并使路面不收缩，不融化，延长路面的寿命。Tru Pave毡可以在路面使用期满后被磨碎和回收，这是一项重大利好，因为沥青路面在美国是最大量的回收材料。Tru Pave毡于2001年问世，是含玻璃纤维和聚酯纤维的湿法薄毡。

石膏板

用玻纤薄毡贴面的石膏板代替传统的纸面石膏板改变了石膏板市场。这种石膏板不含有机材料，大大减少了霉菌和虫害问题。另外，这种石膏板还有优异的防潮湿、耐气候和耐粗莽施工的性能。佳斯迈威公司可提供未覆面和有矿物覆面的、混合微纤维的薄毡，用以保护石膏芯材、边缘及其他敏感部位。

壁纸

玻纤薄毡进入贴墙材料市场的主要推动力是其覆盖和限止墙面裂纹的能力。另一个附加的效果是它可以提高防火性能。除了技术效益外，建筑师和消费者日益意识到这种壁纸的美学优点：结构细腻的光洁表面十分悦目而又坚固耐用。

增强油漆

雷金纳公司的玻纤薄毡可用作油漆的增强材料，用来涂刷发生毛细龟裂的内墙和外墙。涂刷时，用油漆把薄毡抹到墙面上，形成光滑、不腐不衰的良好表面。

绝热材料贴面

用玻纤薄毡作矿物棉、泡沫绝热材料的贴面能够提高绝热材料的拉伸强度、操作舒适性、阻燃性和外观。对某些用途如风管板和风管内衬，欧文斯科宁公司还生产高质量薄毡，帮助在风管板和内衬中掩盖纤维。对用酚醛、聚氨酯、聚苯乙烯等制成的硬质泡沫绝热板，欧文斯科宁研制了一系列使用不同粘结剂的薄毡，可保证与不同类型的泡沫材料有强固粘结。欧文斯科宁还生产一种用矿物覆面的玻纤薄毡，以助提高绝热材料产品的尺寸稳定性，同时保持其良好的防水性能。

对此用途，佳斯迈威公司也有玻璃/聚合物纤维混制薄毡，用来提高各种绝热板的平整度和光洁度。雷金纳公司生产多种颜色的薄毡来适配这一用途。黑色薄毡特别适用在绝热材料暴露可见的场所。

蓄电池隔板

从20世纪90年代起，欧文斯科宁公司就供应玻纤薄毡，用来制作阀控铅酸蓄电池的隔板，随后研制了新型玻纤薄毡，以提高自动启停发动机的油淹铅酸蓄电池的性能。

佳斯迈威公司用于蓄电池隔板的玻纤薄毡孔率高，耐酸碱，很适于在固定电池和牵引电池中作隔板保护层。其玻璃微纤维毡能够在液体中保持重量，是良好的吸附式毡，极适用于AGM蓄电池隔板。

车顶内衬

汽车车顶内衬起美观和隔音/绝热作用。它使用玻纤薄毡增强，以提高尺寸稳定性和刚度。车顶内衬呈泡沫塑料/玻纤薄毡/装饰层结构。

防腐蚀

ADFORS公司的玻纤薄毡用来增强管道的沥青涂层，以提高防腐效果。雷金纳公司的管道包扎毡用于各种管道（如地埋钢管）及其他圆筒件的内外沥青防腐层。玻纤薄毡对杂散电流的高绝缘性可减少电解腐蚀的风险。薄毡的均匀孔隙能让沥青透过，使管道得到均匀保护。玻纤薄毡还用作土壤排水管的防漏密封，在很多土壤中显示了很高的耐酸性和耐碱性。

隔音

作为办公室隔板的重要组分，佳斯迈威公司的Dura Glas薄毡是优秀的吸声材料。这种隔板具备此用途必须的刚度、光洁度、低燃性、均匀颜色、透气性、孔隙率和密度。薄毡的成分、纤维类型、纤维浸润剂和毡粘结剂可以调节，以适应具体用途。办公室隔板常用的Dura Glas 82系列薄毡是湿法毡，使用无甲醛阻燃粘结剂。

过滤

雷金纳公司称其玻纤薄毡可用于多种要求过滤空气或水的用途中，例如从处理槽中除去脏物和碎屑。

玻璃板弯曲

雷金纳公司的薄毡在玻璃板弯曲作业中用作玻璃板与模具之间的保护膜，造成最佳传热，尽量减小断裂可能。

复合材料

玻纤薄毡是制造增强塑料等复合材料的一种重要材料，有以下多种用途。

表面毡。这是玻纤薄毡的一项大用途。表面毡用来增强复合材料制品的表面层，形成光洁、富树脂和耐久的表面。表面毡加强面层与下层的联结，并罩住增强纤维的纹路从而改善制品外观。表面毡还可为基层纤维隔开腐蚀、磨损和潮湿源，保持整个复合材料制品的结构完整性。

佳斯迈威公司为达到多种表面应用要求而研制的玻纤薄毡在手糊、喷射、湿压、真空注塑、连续层压、离心、缠绕成型工艺中都提供了杰出的性能。在风轮叶片制造中，佳斯迈威的表面毡能够满足多种要求：增强胶衣层，改进树脂渗透，可与其他增强材料结合，提高富树脂面层的冲击强度和耐磨性能，颜色稳定，耐紫外线，可涂漆等。薄毡可用来制造预浸料，或者缝编在单向布或多轴向布上。在雷金纳公司，用作表面毡的薄毡有两种。一种是Regina SA型薄毡能提供标准的浸透速度，供手糊成型。薄毡粘结剂为苯乙烯－丙烯酸粘结剂，与乙烯基酯、聚酯和环氧树脂相容。另一种是Regina LN型薄毡使用苯乙烯基粘结剂，能提供更快的浸透速度。

模塑毡。ADFORS公司用于模塑的湿法薄毡可用于多种成型工艺（手糊、喷射、RTM、灌注成型等），其树脂吸收率较低，薄毡使用不溶性粘结剂；用于此用途的干法薄毡的触感柔软，贴伏性极好，单重为30~100g/m2，使用可溶性粘结剂。雷金纳公司的模塑薄毡为手糊、热/冷压工艺而设计，薄毡柔软，可成型冲浪板、小船、家具、汽车前围板的部件等。这些模塑毡使用丙烯酸类粘结剂。

拉挤成型。拉挤成型采用的多种增强材料中包括用作表面增强的玻纤薄毡。

缠绕成型。欧文斯科宁公司提供多种薄毡供缠绕成型使用。可用薄毡包覆芯轴，供制品防腐和/或优化外观。ADFORS公司的C玻璃纤维AP 35型干法薄毡适用于缠绕成型。雷金纳公司的FW型薄毡使用对强度有益的丙烯酸粘结剂，使此毡适用于自动缠绕机。

印刷电路板。以CEM3层压板为基材的印刷电路板为湿法玻纤薄毡提供了一个大市场。这种层压板的尺寸稳定性比纸基酚醛层压板更好，加工成本比玻璃布增强的层压板更低。湿法薄毡有多种重量和宽度规格，适合所有制造工艺，并且与环氧树脂相容。高均匀性、优良的纤维分布和表面光洁度是欧文斯科宁公司用于此用途的湿法薄毡的取胜优点。

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针刺毡

针刺毡是利用刺针将平铺的纤维网机械结合形成的毡材，可带或不带衬底材料。

PPG公司的TEXO针刺毡是用100%E玻璃纤维制成的，绝热耐高温而无石棉，专为航空航天、汽车、建筑和工业用途而设计。

佳斯迈威公司的针刺毡因其结构膨松，是厨具、燃气轮机等设备绝热材料的佳选。该公司在欧洲生产的白色玻纤针刺毡之单重为300~4600g/m2，厚度为4.5~25mm。

美国AFG公司使用一种独特的工艺制造玻纤针刺毡，产品用作炼油、阀盖制造、汽车部件、模切等用途的绝热隔音材料。其针刺毡的厚度范围为0.25~1英寸。据称，AFG公司是美国少数能够一次制成1英寸针刺毡的厂家之一，而不是用两件0.5英寸的毡来合成1英寸的毡。

美国BGF公司的Techmat针刺毡是用100%的E玻璃纤维制成。它使用优质的长玻璃纤维制造，以保证均匀的机械结合，而不需添加粘结剂。此毡在540℃（短期可达667℃）的高温下具有优异的绝热隔音性能，用途包括热水加热器、烘箱、汽车排气系统、汽车催化转化器、发动机增压层、车顶内衬、可移动垫、船舶涡轮机、各种管道、发电设备、工业窑炉和烘炉、过滤等。

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连续原丝毡

连续原丝毡是随机取向的连续玻璃纤维原丝经粘结剂粘合的毡片。它是由未短切的细原丝经抛甩后呈漩涡状沉降在输送带上，经固结成毡。此毡较疏松，有弹性，但因其丝圈自身的物理缠结作用，需用的粘结剂少得多。

连续原丝毡一般用玻璃球熔化成纤后，经涂浸润剂、集束，再经抛丝轮抛丝制成毡。连续原丝毡最常用于闭模成型工艺，如真空灌注、树脂传递成型和冷压成型，其性能与短切原丝毡类似。其膨松本性对闭模成型工艺的充模作业是一利好。

欧文斯科宁公司的Unifilo牌连续原丝毡是由多层随机取向的连续Advantex玻璃纤维经粘结剂粘合而成，其多种品种适用于多种用途。

欧洲3B玻纤公司的连续原丝毡是用多层随机取向的连续E-CR玻璃纤维构成。3B公司的连续原丝毡有两类：粉剂毡和乳剂毡。两类产品对硬挺度、柔顺性、浸透性、拉伸强度等有不同的控制。连续原丝毡特别适用于压塑电气和非电气层合品以及拉挤、灌注和注塑复合材料制品。3B连续原丝毡产品含有一种与不饱和聚酯、环氧和聚氨酯相容的粘结剂。在某些用途中，3B连续原丝毡还显示了与聚氨酯泡沫的良好相容性。

而据PPG公司介绍，它的MATVANTAGE Ⅱ连续原丝毡则不含经固化的可溶性粘结剂，而是由多层随机取向的连续原丝经缝编结合。各种密度之毡均呈白色。此毡特别适合于拉挤成型，与通用型和耐蚀型聚酯树脂以及乙烯基酯、环氧树脂相容。该毡可以分切成所需幅宽；毡质柔顺，可适应复杂形状；所用缝编技术使原丝定位，无散丝产生；原丝的随机取向造成优异的全向力学性能。

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其他

广义上，短切原丝毡也是一种玻璃纤维非织造布，但它是最常用的增强材料之一，各厂商都把它作为主要增强材料来经营，在行业内已是耳熟能详，故本文不予赘述。

除上述玻璃纤维非织造布外，还有一种经热粘成形的玻纤毡。例如美国BGF公司的Metafil毡就是用涂铝玻璃纤维热粘成形的毡。此毡能够有效地屏蔽电磁干扰，适用于军事上的雷达阻隔和用作卫星天线和屏蔽材料。

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