玻璃纤维
玻璃纤维及制品制造,指以叶腊石、硼钙石等为原料经筛选、清洗、研磨、高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺加工成性能优异的无机非金属材料的制造。根据国家统计局制定的《国民经济行业分类与代码》(GB/T 4754-2011),中国把玻璃纤维及制品制造行业归入非金属矿物制品业(国统局代码C30)中的玻璃纤维和玻璃纤维增强塑料制品制造(C306),其统计4级代码为C3061。
- 词条目录
- 2.1 玻璃纤维行业政策环境分析
- 2.2 玻璃纤维行业技术环境分析
玻璃纤维行业定义及分类
玻璃纤维行业定义
玻璃纤维及制品制造,指以叶腊石、硼钙石等为原料经筛选、清洗、研磨、高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺加工成性能优异的无机非金属材料的制造。根据国家统计局制定的《国民经济行业分类与代码》(GB/T 4754-2011),中国把玻璃纤维及制品制造行业归入非金属矿物制品业(国统局代码C30)中的玻璃纤维和玻璃纤维增强塑料制品制造(C306),其统计4级代码为C3061。
玻璃纤维行业分类
玻璃纤维是一种由熔融玻璃制成、性能优异的功能材料。按标准级规定,可以分为E级、S级、C级、A级、D级、等几类;根据玻璃中碱含量的多少,可分为无碱、中碱和高碱玻璃纤维;按照单丝直径的大小可分为粗纱、细纱和电子纱等三大系列。其中,粗纱常与树脂复合后制成玻纤增强塑料(玻璃钢),纺织细纱可制成玻纤纺织制品,用电子纱织造而成的玻纤布主要用于制造印刷电路板的原材料覆铜板等。
从产品的用途上看,玻纤主要有以下几类产品:1)热固性增强基材,如可用于满足风电用的玻纤制品;2)热塑性增强基材:如短切纤维、混合纱、长纤维增强材料(LFT)、玻纤毡增强片材;3)沥青用玻纤增强材料;4)玻纤产业织物。其中,增强材料占比约70%-75%;而纺织材料约占25%-35%。
图表1:玻璃纤维制品分类
类别 | 特性 | 用途 |
无碱玻纤(E-玻璃) | 良好的电气绝缘性及机械性能,耐高温,不耐酸和强碱 | 玻璃钢增强材料、管道、风电叶片、汽车车体、贮罐、渔船、游艇、模具、土工格栅 |
中碱玻纤(C-玻璃) | 耐化学性特别是耐酸性优良,电气性能差,价格低廉 | 耐腐蚀,广泛应用于石油、化工领域管道储罐及建筑、工业设备、体育设施、酸性过滤布、窗纱基材等 |
高碱玻纤(A-玻璃) | 碱金属含量14%-17%,熔制和成形温度比E玻纤低。耐酸性好,机械强度较差,耐水性差。 | 耐酸性的蓄电池隔板、电镀槽、硫酸厂酸雾过滤 |
耐碱玻纤(AR) | 组成中含有氧化锆,能耐碱性物质长期侵蚀 | 增强水泥 |
类别 | 细分类别 | 分类 | 特性 | 用途 |
高性能玻纤 | 高强高模玻纤 | S-玻璃、S-2、Hiper-tex、Vipro、TM-glass、GMG | 高模量玻纤,弹性及强度 | 国防军工、航空航天、风电叶片基材、压力容器及高压管道 |
耐腐蚀玻纤 | ECR、Advantex、E6、ECT | 无氟无硼,防止化学物质腐蚀,耐酸性与耐水性好 | 烟气脱硫、化工机海洋工程用容器及管道 | |
低介电玻纤 | D-玻璃、NE、L-glass | 其B2O3含量甚高(20%-26%),故其介电常数和介电损耗都小于E玻璃 | 航空航天导波、印刷电路板、通讯器材、高速数字电子系统 |
资料来源:前瞻产业研究院玻璃纤维行业研究小组整理
图表2:玻璃纤维制品及复合材料一览
玻璃纤维行业发展环境分析
玻璃纤维行业政策环境分析
据《玻纤行业"十二五"发展规划》:"十二五"期间,我国要实现玻纤总产量280万吨,销售收入800亿元,平均(池窑)能耗减少到0.6标煤/吨纱以下,平均(行业)铂耗减少到0.8g/吨丝,实现出口创汇30亿美元;深化玻纤制品加工、开发更多新产品,不断开拓玻纤制品应用领域。玻纤复合材料正迎来发展的黄金时期。
图表3:影响玻璃纤维行业发展的产业政策情况
年份 | 部门 | 政策名称 | 项目 |
2005 | 国家发改委 | 《产业结构调整指导目录(2005年本)》 | 鼓励类:3万吨/年及以上无碱玻璃纤维池窑拉丝技术和高性能玻璃纤维及制品技术开发与生产; 限制类:中碱玻璃球生产线、铂金坩埚球法拉丝玻璃纤维生产线; 淘汰类:陶土坩埚玻璃纤维拉丝生产工艺与装备。 |
2006 | 商务部、国家税务总局 | 《中国鼓励引进技术目录》 | 预浸料制造技术及关键设备技术,3万吨/年以上池窑拉丝技术及玻纤制品深加工先进技术 |
2006 | 科技部、政部、国家税务总局 " | 《中国高新技术产品目录(2006)》 | 高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料,高模量玻璃纤维制品,高硅氧玻璃纤维制品,超细石英玻璃纤维丝,高性能石英玻璃纤维纱,包覆型镀铝玻璃纤维 |
2006 | 商务部、科技部 | 《鼓励外商投资高新技术产品目录(2006)》 | 高强度玻璃纤维和高弹性模量玻璃纤维,石英玻璃纤维及制品,连续玻璃纤维原丝毡及玻璃纤维表面毡,微电子用玻璃纤维布及薄毡。 |
2007 | 国家发改委 | 《玻璃纤维行业准入条件》 | 新建玻璃纤维和改扩建玻璃球生产线必须符合准入条件;本准入条件适用于中华人民共和国境内(台湾、香港、澳门特殊地区除外)所有类型的玻璃纤维行业生产企业。 |
2007 | 国家发改委、科技部商务部、知识产权局 | 《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)》 | 无碱玻璃纤维,低成本、高性能、特种用途的玻璃纤维及其制品,绿色玻璃钢-热塑性复合材料制品,玻璃钢输气管道、轴承、渔船、汽车覆盖件。 |
2007 | 国家发改委商务部 | 《外商投资产业指导目录(2007年修订)》 | 年产5万吨及以上玻璃纤维(池窑拉丝工艺生产线)及玻璃钢制品生产;连续玻璃纤维原丝毡、玻璃纤维表面毡、微电子用玻璃纤维布及薄毡生产。 |
2008 | 科技部、政部、国家税务总局 | 《国家重点支持的高新技术领域》 | 替代传统材料,可显著降低能源消耗的无污染节能材料制造技术。 |
2012年10月,工信部发布《玻璃纤维行业准入条件(2012年修订)》。相比于2007年发布实施的《玻璃纤维行业准入条件》来看,2012新版在企业生产布局、工艺与装备、能源消耗、环境保护和产品质量等领域全面提高了行业的准入门槛,从中看出中国玻璃纤维行业从量变到质变转型的决心。
图表4:我国新旧玻璃纤维行业准入标准对比
版本 | 2012年 | 2007年 |
生产企业布局 | ||
不得建设地区 | 风景名胜区、自然保护区、森林公园、地质公园、自然和文化遗产保护区以及饮用水源保护区新建玻璃纤维生产企业,以及城市建成区、城市非工业规划区以及不符合土地利用总体规划的其他区域。 | 风景名胜区、生态保护区、自然和文化遗产保护区以及饮用水源保护区等法律、法规规定禁止建设工业企业的区域,以及城市建成区和城市非工业规划区。 |
生产规模 | ||
新建池窑法拉丝玻纤生产线 | 无碱玻纤50000吨及以上 | 30000吨及以上 |
新建细沙拉丝生产线 | 单窑规模应达到30000吨/年及以上 | 无 |
新建高性能或特种玻纤生产线 | 坩埚法应达到2000吨/年及以上且产品单丝直径小于7微米 | 代铂坩埚法拉丝生产线生产规模不小于2000吨/年 |
工艺要求 | ||
新建玻纤装置要求 | 要采用纯氧燃烧、电助熔、物流自动化、废气余热利用等先进工艺和装备 | 禁止使用国家淘汰的纺织设备织造玻纤制品,禁止使用陶土坩埚玻璃纤维拉丝产品生产玻纤制品 |
能源消耗 | ||
新建玻纤池窑法拉丝生产线 | 粗纱≤0.55吨标煤/吨纱、细纱≤0.75吨标煤/吨纱新建玻璃纤维代铂坩埚法拉丝生产线单位综合能耗≤0.37吨标煤/吨纱 | 单位能耗≤1吨标煤/吨原丝 |
无碱玻璃球窑 | 无碱玻璃球窑单位综合能耗≤0.4吨标煤/吨球 | 单位能耗≤580公斤标煤/吨球 |
中碱玻璃球窑 | 单位综合能耗≤0.3吨标煤/吨球 | 单位能耗≤300公斤标煤/吨球 |
环境保护 | ||
环境要求 | 增加“玻璃球熔制工艺中禁止使用白砒作为澄清剂”要求 | 大气污染物排放必须达到《国家工业炉窑大气污染物排放标准》、《大气污染物综合排放标准》、外排污水必须达到《污水综合排放标准》等 |
监督与管理 | ||
准入条件达到期限 | 现有玻璃纤维和玻璃球生产企业要通过技术改造,在2015年底前全面达到环境保护、能源消耗等方面的准入条件 | 无 |
玻璃纤维行业技术环境分析
玻璃纤维的生产有"球法坩埚拉丝"、"池窑法直接拉丝"两种工艺。坩埚法采用废旧碎玻璃融成玻璃球,再通过电加热融化拉丝,能耗高、产品品质差。池窑法直接拉丝将叶蜡石等磨细入窑,加热熔化物料后直接拉丝,产量大、质量稳、能耗低,是目前最先进的工艺方法。玻纤拉丝后再经过络纱、织布等工序,可形成各类机织物。
池窑拉丝法一直占据主流工艺,同时应用多孔漏板、多合金漏板、无硼配方、纯氧燃烧等,使得玻纤直径得以精确控制,生产能耗不断下降,污染不断降低,玻纤稳定性等品质不断提高。2011年我国池窑玻璃纤维纱产量244万吨,同比增长12.4%,当年玻纤纱总产量279万吨,池窑产量占总量比例已经达到87%。
玻璃纤维行业发展状况分析
图表5:2012年中国玻璃纤维行业状态描述总结表
状态描述指标 | 结论 |
行业产量 | 2011年玻璃纤维纱实现产量372.20万吨; 2012年玻璃纤维纱实现产量430.90万吨。 |
行业产值 | 2011年玻璃纤维行业实现工业总产值1027.79亿元; 2012年玻璃纤维行业实现工业总产值1073.76亿元。 |
行业销售 | 2011年玻璃纤维行业实现销售收入1045.95亿元; 2012年玻璃纤维行业实现销售收入1060.40亿元。 |
行业利润 | 2012年玻璃纤维行业实现产品销售利润137.73亿元; 实现利润总额71.68亿元。 |
具体内容详见前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国玻璃纤维行业产销需求与投资预测分析报告》。
玻璃纤维行业产业链分析
玻璃纤维是一种优良的功能材料和结构材料,具有质量轻、强度高、耐高低温、耐腐蚀、隔热、阻燃、吸音、电绝缘等优异性能以及一定程度的功能可设计性。其上游原料包括叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石等主要矿物原料和硼酸、纯碱等化工原料,而下游应用领域广泛,既包括建材、电子等传统领域,也涉足风电、航天航空,海洋工程等新兴领域。从产业链上看,玻璃纤维行业已形成玻纤、玻纤制品、玻纤复合材料三大环节,并且环环相扣。
图表6:玻璃纤维行业产业链示意图
玻璃纤维行业国际知名企业
美国欧文斯·科宁公司(Owens Corning)
美国PPG工业公司(PPG IndustriesInc)
欧文斯·科宁公司(OCV)
圣戈班·维托特克斯公司
佳斯迈威公司(JM)
玻璃纤维行业国内领先企业
中国玻纤股份有限公司
重庆国际复合材料有限公司
泰山玻璃纤维有限公司
南亚玻纤布(昆山)有限公司
上海宏和电子材料有限公司
山东晟昊(裕鑫)玻璃纤维有限公司
必成玻璃纤维(昆山)有限公司
四川威玻新材料集团有限公司
泰安兴华玻璃纤维有限公司
台嘉玻璃纤维有限公司
参考资料
- 1. 中国玻璃纤维行业产销需求与投资预测分析报告前瞻网