韓復(fù)興
(林州市工務(wù)鐵路器材制造有限公司,安陽 456550)
從發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板生產(chǎn)企業(yè)目前生產(chǎn)銷售狀況看,有四個(gè)不容樂觀。
1)產(chǎn)品不容樂觀:
作為絕熱材料(建筑隔熱保溫產(chǎn)品),發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板導(dǎo)熱系數(shù)在0.08-0.12W/(m·k)之間,在建筑氣候分區(qū)中的嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)并無太多優(yōu)勢,也無市場;在夏熱冬冷、夏熱冬暖地區(qū)、溫和地區(qū)可以作為安全、隔熱、保溫建筑材料使用,但安全是相對的,企業(yè)一定要把產(chǎn)品和產(chǎn)品系統(tǒng)做完美、做穩(wěn)定、做精細(xì),方才有保障。
作為夏熱冬冷地區(qū)保溫材料,產(chǎn)品傳熱系數(shù)和厚度不能滿足要求,即使厚度能滿足要求,由于體積密度較高,面密度也存在問題,安全問題也就無法保證。
作為外墻裝飾材料,材料裝飾面層不耐磨、部分產(chǎn)品(非花崗巖面)存在視覺平整度問題,也制約產(chǎn)品的應(yīng)用推廣。
由于產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)、厚度、面密度和平整度存在的問題,所以產(chǎn)品應(yīng)用推廣不容樂觀。
2)工程質(zhì)量不容樂觀:
發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板工程施工技術(shù)包括錨固、粘接或粘錨相結(jié)合等三種工藝,其中粘結(jié)劑有粘結(jié)砂漿、柔性粘結(jié)砂漿和無機(jī)粘結(jié)劑三種,而國家已經(jīng)明確禁止使用粘結(jié)砂漿,其中原因不言而喻。
由于發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板工程在具體施工過程中,存在材料、工藝、工法的不同,尤其是防水材料、粘結(jié)材料、填縫材料在質(zhì)量上的差異和穩(wěn)定性,從而造成工程質(zhì)量缺陷。從天眼查來看,幾乎所有企業(yè)都存在因?yàn)楣こ藤|(zhì)量問題而招致企業(yè)自身存在司法糾紛的風(fēng)險(xiǎn)隱患。必須完善系統(tǒng)產(chǎn)品和施工工藝、工法研究,建立質(zhì)量保證體系,保證工程質(zhì)量,否則就會搬起石頭砸自己腳,前功盡棄,后果不堪設(shè)想。
3)市場不容樂觀:
房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)“一榮俱榮、一損俱損”,房地產(chǎn)降溫,給建筑、建材、鋼鐵、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)均造成負(fù)面影響,市場容量變小了,同類產(chǎn)品、替代性產(chǎn)品競爭就越來越劇烈了,如何穩(wěn)住腳跟,逆行榮市,對企業(yè)和經(jīng)營管理者都是莫大考驗(yàn)。
同時(shí),行業(yè)也存在互損、互垢、互拆臺、互挖墻角的詬病,不利于行業(yè)發(fā)展,也浪費(fèi)了經(jīng)營者的精力,讓經(jīng)營決策偏離發(fā)展本心、初心,偏離戰(zhàn)略和創(chuàng)新,這些都不利于企業(yè)和行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
4)生產(chǎn)不容樂觀:
目前發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)能低,單位窯爐產(chǎn)能低、單位產(chǎn)品能耗高,同時(shí)原料對珍巖依存度偏高,從而導(dǎo)致濕法原料加工工藝能耗、水耗高,干燥、燒成周期長,能耗高,這些都不利于產(chǎn)業(yè)和企業(yè)發(fā)展。在綠色低碳發(fā)展背景下,發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板生產(chǎn)企業(yè)更應(yīng)該做好節(jié)能這篇文章,否則不僅沒有出路,甚至連活路都談不上。
近幾年,微波燒成技術(shù)在發(fā)泡陶瓷領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究也漸入佳境,利用諸如寬體窯爐、催化燃燒技術(shù)、高溫燃燒技術(shù)等綠色低碳燃燒技術(shù)也給發(fā)泡陶瓷節(jié)能減排提供新的方向。所以改窯爐、改工藝,就有出路和活路,不改就是死路。
發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板自2010 年在鷹牌陶瓷誕生,到2012 年在信陽科美成熟,10 年來,基本仍守著當(dāng)初的缺陷(導(dǎo)熱系數(shù)、厚度、單窯產(chǎn)能、系統(tǒng)缺陷),在艱難地前行。十年對于一個(gè)產(chǎn)品,沒有被消費(fèi)者拋棄已經(jīng)很不錯(cuò)了,再不創(chuàng)新,就不是守舊的問題了,而是等死。
發(fā)泡陶瓷作為一種新材料,它具有輕質(zhì)、隔音、隔熱等功能,而開孔的多孔陶瓷在催化、過濾、吸附、納米效應(yīng)方面也有不可估量的前景,這些性能應(yīng)該有更多的產(chǎn)品或用途來支撐其發(fā)展,發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板為其眾多應(yīng)用之九牛一毛,固守偏見,抱殘守缺,因循守舊,萬萬不可取。
對于一個(gè)行業(yè)來講,一個(gè)從建筑陶瓷演變而來的產(chǎn)品,建筑陶瓷企業(yè)卻幾乎沒有一家跟進(jìn),對于一個(gè)發(fā)展近十年的行業(yè),屈指可數(shù)的幾家生產(chǎn)企業(yè),不夠一個(gè)城市用的產(chǎn)能,終究是小眾產(chǎn)品。
從2017 年以來,五年來,企業(yè)之間疲于專利糾紛、商業(yè)秘密維權(quán),沒有回歸產(chǎn)品這個(gè)根本,沒有幾家企業(yè)真心去為了發(fā)展而去創(chuàng)新,把產(chǎn)品質(zhì)量做好,把利潤做扎實(shí),把節(jié)能降耗放在心上,都應(yīng)該反思。
作為產(chǎn)品初創(chuàng)者之一,真心希望業(yè)內(nèi)企業(yè)能放下糾葛、恩怨,創(chuàng)新、合作、包容、共享,為了產(chǎn)業(yè)明天抱團(tuán)取暖、合作共贏。
智能、綠色、低碳時(shí)代大背景、大趨勢不容更改,發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板生產(chǎn)資源要素原料、燃料、人力、交通、物流、資金等由于受國際能源危機(jī)、疫情滋擾短時(shí)間內(nèi)仍將持續(xù)困擾企業(yè)發(fā)展,減少對以上資源要素的依賴,走創(chuàng)新、智能、精益、節(jié)約發(fā)展道路是企業(yè)和行業(yè)的唯一出路。
創(chuàng)新當(dāng)然包括戰(zhàn)略創(chuàng)新、文化創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和方法創(chuàng)新,要全方位為企業(yè)發(fā)展謀取戰(zhàn)略資源、戰(zhàn)略要素,有計(jì)劃減少對碳燃料、人力、物流和大資金的依賴,有目的減少無效生產(chǎn)、低效銷售,促進(jìn)企業(yè)進(jìn)入精益時(shí)代,綠色低碳智能靈活生產(chǎn)模式。
在創(chuàng)新的道路上,要有實(shí)干精神,但也要為企業(yè)爭取各種創(chuàng)新資源、撘造各種創(chuàng)新平臺的務(wù)虛活動。試想,如果沒有A 級環(huán)保管控企業(yè)資質(zhì),企業(yè)在冬春季是如何滿負(fù)荷生產(chǎn)的?沒有產(chǎn)學(xué)研合作、沒有專利、沒有榮譽(yù)、沒有高新技術(shù)企業(yè),企業(yè)不僅享受不到退稅政策、加計(jì)扣除政策,也得不到專項(xiàng)財(cái)政科技支持。務(wù)實(shí)基礎(chǔ)之上的務(wù)虛,也要硬,也要納入企業(yè)的日常工作,理應(yīng)得到重視、成為公司重點(diǎn)作為。
綠色建材發(fā)展思路是因地制宜、就地取材,結(jié)合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)和資源稟賦。發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板過渡依賴珍珠巖或珍珠巖尾礦,對產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,對企業(yè)長期發(fā)展、對地方環(huán)保貢獻(xiàn)就存在不足、不給力的弱點(diǎn)。
對于還依賴長途運(yùn)輸來解決原料問題的企業(yè),首先要解決配方結(jié)構(gòu),將主要原料放在固廢上或周邊地區(qū),實(shí)現(xiàn)本土化、資源化。
目前原料(粉料)加工為濕法球磨、噴霧干燥工藝,優(yōu)點(diǎn)是發(fā)泡劑等助劑在原料中分散均勻,對于解決不均勻發(fā)泡、鼓包是有重要作用的,但是也存在缺點(diǎn),就是耗水、耗能,尤其是在以珍珠巖、沸石、膨潤土為主體原料的配方體系中,目前尚無高效減水劑,造成泥漿水、固比偏高,噴霧干燥大量浪費(fèi)能源和資源(細(xì)粉較多),也進(jìn)一步影響成型、干燥質(zhì)量,甚至對產(chǎn)品不平整也有影響,所以原料加工工藝必須改變,解決好能耗、水耗和原料消耗及環(huán)保問題。
半干模壓布料成型作為一種傳統(tǒng)建筑陶瓷成型工藝,并不是太適合發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板坯體成型,主要原因是布料均勻性不高,尤其是刮板容易導(dǎo)致細(xì)粉出現(xiàn),格柵轉(zhuǎn)移容易粉料也容易導(dǎo)致細(xì)粉出現(xiàn),這些細(xì)粉和分級會導(dǎo)致坯體致密度不均勻,隱患是干燥坯裂、燒成后出現(xiàn)格柵紋、刮料紋,而且面料和底料也容易摻混,導(dǎo)致新的缺陷產(chǎn)生。
近年來陶瓷大板、薄板有專門的連續(xù)壓制成型機(jī)(SACMI),無論是布料、還是滾壓成型都是比較適合發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板的,而且節(jié)能環(huán)保,值得探索研究。
對于大于60mm 厚和導(dǎo)熱系數(shù)低于0.08W/ (m·K)的發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板的成型工藝,也可以利用柔性耐火模腔或自燒結(jié)模腔,連續(xù)滾筒低壓壓制成型等成型工藝新方法解決致密度與氧化發(fā)泡、六面發(fā)泡與單面發(fā)泡的矛盾問題。
目前發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板最成熟的裝飾方法是3D釉(濃釉)甩點(diǎn)法,用來仿制火燒面花崗巖面,似是而非、似非而是,屬于模糊裝飾法,也就是說逼真度不高。再加上陶瓷體在高溫狀態(tài)面線膨脹倍數(shù)在1.6-1.8 之間,就更加模糊了。如何提高逼真度和豐富裝飾效果,可以研究塑態(tài)3D 打印技術(shù),包括釉低溫水泥漿塑態(tài)和釉高溫玻璃塑態(tài),利用3D 打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)高逼真度打印,也可以利用不同材料的互相植入,實(shí)現(xiàn)裝飾面與發(fā)泡陶瓷基層的牢固結(jié)合,提高面結(jié)合度。
當(dāng)然,也可以考慮彈涂噴法與噴墨打印結(jié)合,提高立體裝飾效果。
喇叭型單片燒成工藝對發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板節(jié)能、生產(chǎn)厚板不利,因?yàn)闊煔馀挪怀鋈ィ瑢?dǎo)致燒成段和發(fā)泡段成還原氣氛,對氧化反應(yīng)的發(fā)泡和燒成節(jié)能的充分燃燒都是不利的,同時(shí)單片生產(chǎn)工藝雖然從理論上解決了磚坯走歪斜互相粘連的問題,但是窄體窯爐是不利于節(jié)能的,也無法提高單窯產(chǎn)能和快速燒成。
近年來,微波燒成技術(shù)由于能快速均質(zhì)升高溫度,也對發(fā)泡陶瓷快速燒成提供了前景和展望,但是降溫不能快速仍然是制約發(fā)泡陶瓷快速燒成的主要原因,因?yàn)樽鳛榻^熱材料,熱體的熱量散失也是比較慢的。
二次加工包括切割、磨邊、倒角、開邊槽、開底槽、踢腳線、數(shù)字雕刻、熱彎、熱成型、熱鍍、電鍍、化學(xué)鍍等工藝,基本可以分為冷加工和熱加工兩類,二次加工工藝目前仍處于探索階段,尤其是在功能性鍍膜方面仍需要加緊研究和應(yīng)用。
就目前發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板體系、施工方法及工法來講,仍需要?jiǎng)?chuàng)新,譬如柔性砂漿、耐候性密封膠、耐候性填縫材料、防水材料,均需要做系統(tǒng)性研究,以及系統(tǒng)性試驗(yàn)方法的研究,如果按照目前的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法,老化實(shí)驗(yàn)、耐候?qū)嶒?yàn)周期太長,檢測費(fèi)用太高,不利于快速研發(fā)系統(tǒng)性產(chǎn)品和產(chǎn)品系統(tǒng)。
發(fā)泡陶瓷裝飾隔音板產(chǎn)品的開發(fā),以及高速、高鐵、社區(qū)、學(xué)校及工業(yè)隔音屏障系統(tǒng)也需要進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)、研究和檢測認(rèn)證,只有做好了準(zhǔn)備,才能做好新的應(yīng)用。
在實(shí)際生產(chǎn)中,同樣配方,珍珠巖收塵粉燒成溫度在1120℃,而珍珠巖微粉(120 目以上)燒成溫度在1185℃,溫度實(shí)際相差65℃,而實(shí)際球磨細(xì)度基本一致,也就是說主體原料的細(xì)度對燒成溫度影響很大,同樣更換不同細(xì)度的發(fā)泡劑也會影響燒成溫度。通過調(diào)整配方、改進(jìn)工藝、優(yōu)化工藝參數(shù),甚至采用先進(jìn)的微波加熱方式,縮短加熱時(shí)間,降低燒成溫度,優(yōu)化冷卻工藝,達(dá)到快速燒成目的,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、增產(chǎn)的目的。
目前發(fā)泡陶瓷的生產(chǎn)方法有有墊板法(包括隧道窯和輥道窯)和無墊板法兩種,其中隔墻板主要采用有墊板法生產(chǎn),發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板采用輥道無墊板法裸體燒成,所謂裸體就是沒有耐火匣缽限制發(fā)泡陶瓷蠕變體向空間膨脹蠕動,僅僅因?yàn)橹亓Α⒛Σ亮洼伆魧Πl(fā)泡體的蠕動形成阻滯。如果陶瓷材料能在短時(shí)間內(nèi)由脆性變成塑性,具有一定的蠕變性,同時(shí)能發(fā)泡,通過一定的型腔擠出并迅速成型,而后慢慢退火降溫、消除熱應(yīng)力,那么在以型腔為截面的四周,尺寸是穩(wěn)定的,而在運(yùn)動方向,也僅僅是料頭尺寸不規(guī)則,截取料頭,就能保證較高成品加工率,不像有墊板法或無墊板法都有較高的加工廢料。同時(shí)也可以大大降低生產(chǎn)周期和復(fù)雜的加工工序而導(dǎo)致資金、能耗投入大、靈活度差。
作為外墻裝飾保溫板,不利用綠色能源太陽能就沒有出路,隨著鈣鈦礦光伏新材料和光伏釉料的成熟,光伏發(fā)電、蓄能,進(jìn)而形成零能耗、零排放、零碳建筑和城市,對綠色低碳發(fā)展將起到重要作用。
在太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè),譬如熔鹽塔式光熱項(xiàng)目中,蜂窩陶瓷蓄熱體、發(fā)泡陶瓷保溫材料以及多孔陶瓷—熔鹽復(fù)合相變蓄能材料等材料成為蓄熱發(fā)電的關(guān)鍵材料。在光伏制氫產(chǎn)業(yè),以多孔陶瓷為載體的光觸媒材料、以介孔陶瓷材料為過濾材料的水裂解氫,以及氫的過濾、富集起到關(guān)鍵作用。
在新能源電池方面,多孔陶瓷載體膜在大型氫燃料電池,大型儲能電池方面,用于電池隔膜,具有耐腐蝕、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板薄型化、通孔化、功能化、個(gè)性化,就可以成為新型功能性內(nèi)裝材料??梢猿休d負(fù)離子材料,凈化室內(nèi)空氣,消除油煙、煙草等危害;可以承載遠(yuǎn)紅外材料,可以對人進(jìn)行康復(fù)醫(yī)療;可以用作吸音天花板,起到隔音功能;可以用于衛(wèi)生間,可以起到保溫作用;也可以作為香水的載體,祛除廚房和衛(wèi)生間異味。更可以作為洗澡間地磚,衛(wèi)生間坐便器,起到按摩和對身體保暖作用、增加舒適度。
雙面或六面薄層增強(qiáng)陶瓷,中間發(fā)泡陶瓷,用于家具、潔具、墻體。有一位朋友在微信發(fā)布了一則消息:甲方需要定制一種發(fā)泡陶瓷板,密度600kg/m3,整版尺寸2700mm×1400mm,雙面復(fù)合增強(qiáng)層,有能加工的單位聯(lián)系我。這不僅是需求,更是方向。復(fù)合陶瓷活動板房墻體,輕質(zhì)、保溫、高強(qiáng)、易潔、使用壽命長,是新農(nóng)村建設(shè)的最佳選擇。當(dāng)然,復(fù)合增強(qiáng)層,可以是微晶玻璃,也可以是薄型陶瓷層,更可以是發(fā)泡陶瓷自釋釉層(微晶玻璃),也可以采用其他新技術(shù)、新方法將多孔陶瓷材料填充進(jìn)玻璃(微晶玻璃)或陶瓷腔室中。這一領(lǐng)域的研究可能誕生一個(gè)新市場,發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品不單用于活動房墻板,也可以用于家具等領(lǐng)域。
衛(wèi)生潔具輕量化已經(jīng)提上日程,有報(bào)道意大利公司已經(jīng)開展了該方面的研究工作,在陶瓷生產(chǎn)中摻入玻璃微珠,達(dá)到了降低產(chǎn)品密度的方法。這個(gè)方向?qū)τ谖覀兺瑯又匾?,值得探索?/p>
發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板氣泡刺穿連通后就是開孔陶瓷,開孔陶瓷與閉孔陶瓷復(fù)合可以開發(fā)出隔音隔熱新型陶瓷材料,用多孔陶瓷作為承載體燒制發(fā)泡陶瓷,介孔的多孔陶瓷可以作為很多功能材料的載體,從而賦予材料各種新功能,譬如負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外、濾波、電磁屏蔽等等。所以復(fù)合材料方向是發(fā)泡陶瓷保溫裝飾板的重要出路。
回歸絕熱保溫產(chǎn)品本身,提高熱阻的辦法有很多,譬如熱交換、光反射、熱輻射,單純依賴降低材料導(dǎo)熱系數(shù),既不科學(xué),也沒有價(jià)值。太陽光照射到材料表面,反射一部分,一部分盡量通過熱輻射材料、高導(dǎo)熱系數(shù)材料、相變材料,將熱交換轉(zhuǎn)移出去;或者轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、電能、熱能,輸出出去;最后一點(diǎn)點(diǎn)熱能才需要去隔阻,去絕熱。
對于太陽能,本應(yīng)以利用為主,所以今后建筑外裝飾產(chǎn)品,應(yīng)該以外裝飾為最低需求,以熱利用為第一,以熱阻隔、絕熱為第二、以裝飾為第三需求。
在綠色低碳大背景下、在后疫情時(shí)代,健康節(jié)約型社會迫切需要健康舒適型室內(nèi)裝修材料,室外保溫材料需要與新能源、新功能結(jié)合,發(fā)泡陶瓷裝飾保溫板生產(chǎn)企業(yè)也需要做好以下轉(zhuǎn)型:
1)做好原料本土化、資源化研究,原料加工和燒成等重要工段的節(jié)能減排,降低生產(chǎn)成本,做好體系產(chǎn)品質(zhì)量和質(zhì)量保證體系,確保生產(chǎn)、銷售高質(zhì)量發(fā)展;
2)做好產(chǎn)品功能化、綠色化研究,加強(qiáng)功能化內(nèi)裝產(chǎn)品和新能源方向的應(yīng)用研究,堅(jiān)持后疫情時(shí)代健康功能產(chǎn)品和低碳時(shí)代新能源產(chǎn)品主流方向不變,滿足市場多樣化需求;
3)復(fù)合材料和集成功能,既可補(bǔ)材料和產(chǎn)品的短板,也可以為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型拓展新的空間;
4)新工藝、新技術(shù)和新裝備是解決產(chǎn)品和市場唯一的途徑,只有解決了材料和產(chǎn)品的致命缺陷,產(chǎn)品、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)才能永續(xù)。