玻璃纤维棉

玻璃纤维棉属于无机非金属材料，是一种新型的结构材料和功能材料。玻璃纤维主要有短切玻璃纤维棉和玻璃棉两种，玻璃纤维棉是以玻璃球或者废旧玻璃作为原料，通过在高温下熔融，在利用高压熔喷或者拉丝等工艺加工而成的纤维状材料。

玻璃纤维棉的主要成分是Si02，同时包含有A12O3, CaO, MgO, Na2O, B203等氧化物，其中SiO2占50%～70%。玻璃纤维棉组分中的氧化物在水中表现出不同的酸碱性，二氧化硅为弱酸组分的代表，氧化钙代表着强碱组分，这些氧化物在水中容易使纤维表面带相反的电荷，使得纤维间相互吸引、絮聚成团，影响纤维在水中的分散性能，从而影响纸页的匀度及其成纸性能。

玻璃纤维棉呈均匀的圆柱状形且外表面透明而光滑，截面为圆形。在玻璃纤维棉浆料的制备中，纤维与纤维之间容易相互交织、缠绕，彼此往往不能够均匀的分散开来，容易絮聚成团，玻璃纤维棉之间没有氢键和化学主价键的结合力，在水溶液中主要依靠纤维之间的范德华力起作用。

玻璃纤维棉种类繁多，具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高的优点，但同时性脆，耐磨性较差。玻璃纤维棉的直径比较细，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维棉可根据纤维原料的成分、纤维直径、纤维外部形貌和纤维特性进行分类。

玻璃纤维棉按照原料成分可以分为以下几类:

(1)无碱玻璃纤维棉，亦称E-玻璃纤维棉，国内的无碱玻璃纤维棉种碱金属氧化物的含量不大于0.5%，国外的一般为1%左右，具有良好的化学稳定性及电绝缘性，强度好。

(2)中碱玻璃纤维棉，碱金属氧化物含量为11.5%～12.5%，由于其电气性能差而不能作为电绝缘材料，机械强度低于无碱玻璃纤维棉10%～20%，通常国外的中碱玻璃纤维棉含一定数量的三氧化二硼，而我国的中碱玻璃纤维棉则完全不含硼。在我国中碱玻璃纤维棉占据玻璃纤维棉产量的一大半(60%)，广泛用于玻璃钢的增强以及过滤织物，包扎织物等的生产，因为其价格低于无碱玻璃纤维棉而有较强的竞争力。

(3)高碱玻璃纤维棉，其碱金属氧化物含量等于或者大于15%，常用于制备蓄电瓶隔离片。

按照玻璃纤维棉的特性的分类如下:

(1)高强玻璃纤维棉，它的特点是高强度、高模量，它的单纤维抗拉强度为2800MPa，比无碱玻纤抗拉强度高25%左右，弹性模量可达到86000MPa，比E-玻璃纤维棉的强度高。用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。

(2)耐碱玻璃纤维棉，亦称AR玻璃纤维棉。耐碱玻璃纤维棉是玻璃纤维增强(水泥)混凝土(简称GRC)的肋筋材料，是100%无机纤维，在非承重的水泥构件中是钢材和石棉的理想替代品。耐碱玻璃纤维棉的特点是耐碱性好，能有效抵抗水泥中高碱物质的侵蚀，弹性模量、抗冲击、抗拉、抗弯强度极高，抗裂、抗渗性能卓越，具有可设计性强，易成型等特点，耐碱玻璃纤维棉是广泛应用在高性能增强(水泥)混凝土中的一种新型的绿色环保型增强材料。

按照直径分类可以分为:粗纤维，直径在305m左右;初级纤维:直径大于20μm;中级纤维:直径为10～20μm;高级纤维:直径介于3～10μm之间。

(4)玻璃纤维棉按照纤维形态和长度可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉。连续纤维又称为纺织纤维，多用于玻璃纤维绳、带和布的制作。定长纤维的长度基本介于300mm～500mm之间。