摘要 本文通過對建筑陶瓷的研發(fā)方法及產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析,提出了建筑陶瓷綠色化研發(fā)的概念和研究方法,同時對綠色建筑陶瓷產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及前景加以概述。
關(guān)鍵詞 建筑陶瓷,綠色化研發(fā)
1前 言
中國建陶行業(yè)在短短的二十年時間里,墻地磚產(chǎn)品的產(chǎn)量從最初的幾千萬平方米/年到現(xiàn)在的約四十億平方米/年,占全世界總產(chǎn)量的50%左右,已連續(xù)十三年位居世界第一。同時隨著行業(yè)的快速發(fā)展,能源、資源消耗日益增加,對生態(tài)環(huán)境的破壞和污染也日趨嚴(yán)重,如何實現(xiàn)綠色生產(chǎn)過程,充分利用資源、能源,解決環(huán)境問題、降低生產(chǎn)成本,并通過綠色創(chuàng)新滿足日益增長的市場要求,已經(jīng)成為當(dāng)前建陶行業(yè)研發(fā)的一個關(guān)鍵的、共性的問題。
2綠色化研發(fā)的概念與方法
以保護(hù)環(huán)境為目標(biāo)的管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新統(tǒng)稱為綠色技術(shù)創(chuàng)新。從綠色技術(shù)的特點來看,綠色技術(shù)是指能減少環(huán)境污染、節(jié)能降耗的技術(shù)、工藝或產(chǎn)品的總稱,綠色化研發(fā)是綠色技術(shù)的具體化,貫穿于整個研發(fā)過程,可定義為根據(jù)綠色技術(shù)的特征要求上下延伸創(chuàng)造綠色產(chǎn)品的過程,分為產(chǎn)品綠色化、資源綠色化和生產(chǎn)綠色化三個研發(fā)方向。
2.1 產(chǎn)品綠色化研發(fā)
陶瓷產(chǎn)品的綠色化研發(fā)是對最終用戶使用的產(chǎn)品而言的,滿足特定的需求和環(huán)境的協(xié)調(diào)性。例如在陶瓷地磚方面,針對公共場所的產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)考慮到其干、濕兩態(tài)下的防滑性能,通過表面改性及結(jié)構(gòu)處理等方式增加其接觸表面間的動態(tài)摩擦系數(shù),起到良好的防滑效果。對外墻裝飾磚的研發(fā)應(yīng)考慮輕型的特點,以減少建筑物承重,具有保溫隔熱的功能以達(dá)到建筑節(jié)能的效果,對沿公路及高噪聲應(yīng)用場合應(yīng)考慮具有吸音和隔音效果的外墻磚,以及象對背槽結(jié)構(gòu)的研究有利于鋪貼的牢固安全等。
綠色化開發(fā)產(chǎn)品應(yīng)具有特定的功能從而具備更好的使用效果,達(dá)到改善居住和衛(wèi)生條件的目的,如研發(fā)改善居室環(huán)境、具有空氣凈化能力的陶瓷新產(chǎn)品,具有抗菌或易潔功能的內(nèi)外墻磚產(chǎn)品和在緊急通道上具有蓄光發(fā)光功能的產(chǎn)品等。
同時,提高陶瓷產(chǎn)品的理化性能、增加產(chǎn)品使用壽命,也是綠色化研發(fā)的一個方向。如研發(fā)高強度瓷磚,增加產(chǎn)品的耐磨性、抗折強度、耐污染性等性能以提高使用壽命,以及研究瓷磚的安裝鋪貼方法,對安裝過的瓷磚進(jìn)行回收利用并進(jìn)行多次鋪貼,這些都是具體產(chǎn)品綠色化研發(fā)的內(nèi)容。
2.2 資源綠色化研發(fā)
隨著市場規(guī)模不斷地擴大,優(yōu)質(zhì)的陶瓷資源日漸緊張,合理地保護(hù)資源和利用能源,是綠色化研發(fā)的重要研究內(nèi)容。如拋光磚不可缺少的泥類資源,以前廣東可謂得天獨厚,但近年已日漸匱乏,往往需要從更遠(yuǎn)的地方引入,國外意大利、德國、土耳其等歐洲國家經(jīng)過幾十年的發(fā)展,對國內(nèi)資源的保護(hù)意識極高,目前普遍使用的陶瓷粘土基本全由烏克蘭進(jìn)口,運輸過程所耗能源巨大。
廢棄物在未利用之前,都可以看作是一種有待開發(fā)的新資源,研究陶瓷生產(chǎn)過程中可回收廢棄物的分類循環(huán)使用;研究利用工業(yè)尾礦渣、煤矸石、粉煤灰、低品位礦物原料開發(fā)有釉制品,均具有增加天然原料效果和利廢減排的雙重意義。
研究節(jié)能工藝技術(shù)方法,通過配方的改進(jìn)進(jìn)行低溫快燒,可有效地降低產(chǎn)品的單位能耗;研究施加外場的方式來提高能量轉(zhuǎn)化效率,此方法目前在冶金行業(yè)已經(jīng)得到實踐應(yīng)用,取得了較好效果,對陶瓷產(chǎn)品同樣可考慮研究使用微波、紅外、磁場等外加場方式來提高陶瓷產(chǎn)品的球磨、干燥效率。
2.3 生產(chǎn)綠色化研發(fā)
研究開發(fā)綠色生產(chǎn)過程,達(dá)到節(jié)能、節(jié)耗和降低污染的目的,如對粉料、泥料的回收,以往因為集中處理,幾種不同性質(zhì)的廢料混在一起,較難利用,現(xiàn)在可通過分類處理的方式加以回收利用,如現(xiàn)在意大利的陶瓷坯體,往往有正常坯體及深色一點的ECO坯體(環(huán)保坯體)。另外,廢磚的藝術(shù)化利用開發(fā),指的是用不同顏色的廢磚通過組合、拼貼、粘接成具有良好效果的藝術(shù)品。
改進(jìn)陶瓷窯爐、布料器等機械設(shè)備,研究增加窯爐內(nèi)對流換熱系數(shù)及通過窯爐內(nèi)壁輻射換熱系數(shù)來提高窯爐熱利用率等問題,減少因設(shè)備性能不佳導(dǎo)致的能源和資源浪費。
3綠色化研發(fā)的現(xiàn)狀及存在問題
隨著國家對環(huán)境要求的提高,實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重視程度也在不斷加強,研發(fā)工作也在隨之開展,目前國內(nèi)外陶瓷工作者在綠色化研發(fā)工作方面做了大量工作,如拋光磚已廣泛采用的納米超潔亮技術(shù)、具有空氣凈化功能的特地負(fù)離子釉面磚、明朝科技的防滑拋光磚、歐神諾公司的輕質(zhì)陶瓷磚、諾貝爾陶瓷的鎂質(zhì)低放射超白磚、科達(dá)陶機的大規(guī)模超薄布料設(shè)備等,國外廣泛采用的低品位礦物紅坯制品、52m長日產(chǎn)6000m2瓷質(zhì)磚的快燒生產(chǎn)線、連續(xù)式節(jié)能球磨設(shè)備、干法施釉等工藝。
目前綠色化研發(fā)方面還存在著一些問題,雖然國內(nèi)大多陶瓷廠家對研發(fā)的重視程度有一定提高,但沒有放在重要地位上,更缺少綠色化研發(fā)的概念,往往停留在產(chǎn)品的表面紋路和新花色的樣板上,沒能夠從企業(yè)和社會長遠(yuǎn)發(fā)展角度來考慮。此外,對優(yōu)質(zhì)陶瓷資源不合理利用、低效使用,對可回收廢物不能循環(huán)利用,這些現(xiàn)象反過來都會制約企業(yè)和行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
4結(jié) 論
綠色化研發(fā)包括產(chǎn)品、資源和生產(chǎn)三個方面的內(nèi)容,盡管目前還存在著很多問題,但綠色化仍將是建筑陶瓷研發(fā)的方向,一方面,經(jīng)過二十幾年的高速發(fā)展,研發(fā)已經(jīng)由不關(guān)注到注重到現(xiàn)在精細(xì)化的發(fā)展階段,對環(huán)境的要求也正經(jīng)歷著同樣的歷程,通過綠色化研發(fā)的方法開發(fā)新型的建筑陶瓷將越來越多地得到應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
1 鮑杰軍.中國建陶行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究
2 中國建筑材料科學(xué)研究院.綠色建材與建材綠色化