1、 1 / 6玄武岩纤维市场调研情况一、玄武岩纤维简介玄武岩纤维(BF),是以火山岩(多种玄武岩等)为原料,在 14501500熔融后,通过铂铑合金 拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩连续纤维是一种纯天然的无机非金属材料,是 21世纪的新材料,是新材料产业中最重要的一个组成部分之一。玄武岩纤维类似于 玻璃纤维,其性能介于高强度 S 玻璃纤维和无碱 E 玻璃纤维 之间,是纯天然的高技 术纤维,因纤维颜色呈金褐色,又被称为“金色纤维” 。 二、玄武岩纤维的主要用途玄武岩纤维除具有高技术、高强度、高模量的特点外,还具有耐高温及低温性能佳(-269-650)、耐酸碱、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、防火阻
2、燃、过滤性好、抗压缩强度和剪切强度高,适应于各种环境下使用等优异性能。与钢材相比,玄武岩纤维强度比钢材高,可承受的强度可以达到 1000 余兆帕,是普通钢筋的 3 倍以上,密度则只有钢材的 1/4 左右,在 700条件下强度不改变。玄武岩纤维织品可制成毡、带绳板、棒等,与树脂结合还可制成多种复合材料,广泛应用于消防、环保、航空航天、军工、汽车船舶制造、工程塑料及建筑等领域。目前国内主要应用于建筑结构补强、道路交通和玻璃钢三大领域,在道桥建设上正逐步取代钢筋使用。三、生产技术2 / 6玄武岩纤维的原料属于火成岩中 SiO2 含量为 45%53% 的基性岩。主要矿物成分为基性斜长石和单斜辉石,其次
3、有斜方辉石、橄榄石、角闪石的基性喷出岩。玄武岩的化学组成为SiO245% 53%,A12O312%18%,CaO6%10%,MgO5%10%,Fe2O3+FeO9%15%,Na 2O+K2O3%6%,TiO 21%3%。其中 SiO2、Al2O3 增加熔体的高温粘度,CaO、MgO、Fe2O3、FeO、Na2O、K2O 降低熔体的高温粘度。因此,不同化学组成的玄武岩就具有不同的高温粘度,不同的熔制温度和成型温度,玄武岩熔体的纤维成型温度范围为13001450。国家在 2002 年将“玄武岩 连续纤维及其复合材料” 项目列入国家 863 计划,在纤维生产工艺的研制开发方面取得了较多的成果,并拥有
4、自主知识产权的玄武岩纤维制造技术及工艺,达到了国际领先水平。国内开展玄武岩纤维基础性研究的高校和研究机构数量少,对纤维本身的基础性研究工作涉及不多,研究内容大都局限于某一个方面,各企业对玄武岩纤维的认识大多来自于国外的数据资料,这将影响行业在国内的持续健康发展。炉窑方面,国内玄武岩纤维生产工艺主要有全电熔炉和气电结合炉两种。由四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司研制的气电结合炉,符合低能耗发展方向,被西方人称为新型模块式玄武岩纤维生产设备。漏板方面,目前国内主要以 200 孔漏板拉丝工艺技术为主,在漏板温度控制和热换漏板技术方面比较成熟,200 孔漏板寿命达到 3 个月以上,各企业正逐步尝试 400
5、 孔漏板和多漏板熔炉技术。 3 / 6在国外,前苏联诸国家的玄武岩纤维池窑目前已发展到年产 700 吨规模,主要使用 400 孔漏板,漏板寿命达到 5 个月以上。目前国内从事玄武岩纤维研究设计工作的有煌盛新纤维制造有限公司(与俄罗斯 NPO-STEKLOPLASTIC 合作)。四、当前生产及市场状况据行业粗略统计,2009 年玄武岩纤维的产量在 2000 吨左右,其中规模较大的企业有浙江石金、航天拓鑫和阜新矿业。2010 年上半年,国内已经实现玄武岩纤维生产的企业主要有浙江石金、四川航天拓鑫、牡丹江金石、山西巴塞奥特、阜新矿业、营口洪源等几家。我国现有玄武岩纤维生产企业及其基本情况企业 进入行
6、业时间工艺路线 生产规模浙江石金 2003.12 全电熔炉 600 吨四川航天拓鑫 2003.7 气电结合炉 550 吨阜新矿业 2009.1 全 电熔炉、气电结合炉500 吨牡丹江金石 2007.4 全电熔炉 200 吨山西巴塞奥特 2008.8 全电熔炉 100 吨营口洪源 2008.3 全电熔炉 50 吨四川航天拓鑫公司于 2010 年投资 2 亿元兴建年产 3000吨玄武岩纤维产品生产线预计年底能投产生产,届时,将成为国内规模最大的玄武岩纤维生产线。四川航天拓鑫公司还计划在未来五年内,实现年产 5 万吨玄武岩纤维,并形成道路桥梁建筑、产业用纺织品和复合材料三大门类,实现玄武岩纤维在各领
7、域中的成熟应用。4 / 6目前国内企业所能生产的玄武岩连续纤维直径最细在6 微米左右,各企业主要以 9-13 微米纤维为主;原丝强度0.50-0.55N/Tex,与国外资料显示单丝强度 1.179 N/Tex 相差较远,产品性能波动性较大,原纱的单丝强力利用率较低;产品的化学性能稳定,但热学性能与理论研究出入较大。由于质量不稳定,产品价格较高,影响了其在国内各领域的推广,各企业的产品销售率普遍不高,库存积压较多。目前国外玄武岩生产主要集中俄罗斯和乌克兰。在 2002年以前,俄罗斯的年需求量约 600 吨;2008 年美国的年需求量约 700 吨,主要从俄罗斯、乌克兰进口。玄武岩矿石是一种天然的
8、环保型的洁净原料,可以说是一种万能的廉价增强材料。由玄武岩制造的复合材料具有天然的高强度和对腐蚀性介质作用的稳定性、耐用性、电绝缘性。随着对玄武岩复合材料的不断研发,将会降低成本,提高和稳定质量,迅速扩大产量,拓展应用领域,将会以更大的广度和深度,日益广泛地应用于各行各业。由于玄武岩产品它具有一些玻璃纤维,芳纶纤维和碳纤维不具备的特性,决定了它在特殊行业领域有不可替代的市场需求。该项目属国家鼓励发展的高科技项目,投资风险小,回报率高,生产无“ 三 废” 排放,市 场 前景十分广阔,投 资回报率十分诱人。经测算,1 吨玄武岩矿石可生产 0.9 吨玄武岩纤维,1 吨玄武岩纤维生产成本不足 1 万元
9、人民币,产品销售价为 38 万元人民币,按年产 1000 吨计算,年销售收入可达 6000 万元,生产投资回收期预计 12 年。5 / 6五、发展趋势玄武岩连续纤维及其复合材料是 21 世纪的 绿色环保材料,是世界高技术纤维行业中可持续发展的有竞争力的新材料产业。玄武岩纤维及其复合材料可以较好地满足国防建设、交通运输、建筑、石油化工、环保、电子、航空、航天等领域结构材料的需求,对国防建设、重大工程和产业结构升级具有重要的推动作用。国家已制定并颁布了GB/T 23265-2009 水泥混凝土和砂浆用短切玄武岩纤维、 JT/T 776-2010 公路工程玄武岩纤维及其制品等玄武岩纤维相关的标准,为
10、玄武岩纤维的普及推广奠定了基础。 2009 年 12 月中科院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室上报中办和国办的中科院专家关于发展新资源经济拉动新一轮经济增长的建议,该建议将玄武岩纤维生产技术列为新资源技术,以玄武岩为原料生产的玄武岩连续纤维被认为是重要紧缺矿产的替代资源,可用于代替钢材、铝合金。该建议得到李克强副总理和刘延东国务委员的认可及批示。我国铁矿石资源缺乏,以玄武岩连续纤维制品替代钢材在道路、桥梁及建筑中的运用必将引起越来越多的关注。在“十二五” 规 划中,国家将大力 发展玄武岩 纤维,产量要达到10 万吨的规模,产品市场前景十分广阔。六、投资情况目前,建设 5 条 400 目生产线, 年产规模为 700 吨玄武岩连续纤维的生产项目, 总投资约人民币二仟万元。 七、初步结论目前国内玄武岩纤维市场需求较小,产品还处于推广阶6 / 6段,影响市场预期的因素较多;玄武岩纤维的成本影响因素主要为天然气和铂铑材料,与国外企业(俄罗斯、乌克兰)相比,生产技术、产品质量、成本等方面不具备优势,建议进行跟踪关注。