国内外玻璃钢连续板材生产技术发展述评（一)
国内外玻璃钢连续板材生产技术发展述评（一)
陈 博
玻璃钢连续板材生产线的产品有波形瓦和平板两大类。玻璃板材的使用要求决定了系采用短切玻纤增强，一般以不饱和聚酯树脂为基本，因而不会采用以连续纤维增强的拉挤工艺，显然绝非仅是出于生产效率和成本的考虑，玻璃钢连续板材生产在这两方面也的确优于拉挤工艺。
玻璃钢连续板材生产线一般以制造波形瓦（现国家标准GBT14206-2005名为玻璃纤维增强聚酯波纹板，出于习惯、从俗从众，文中仍称波形瓦。）为主.亦可制造平板.波形瓦分为纵波和横波两大类，常见为纵波波形瓦，其在生产线成型时前进的方向与波形平行横波波形瓦在生产线成型时前进的方面与波形垂直，在生产线上成卷收取，成卷包装运输，安装时展开。
一、国外连续机制板材发展情况
二次世界大战后，法国率先成功实现玻璃钢连续板材生产，国际上此技术在上世纪50年代末60年代初即已成熟，以美国Filon、日本班波、法国CHHIIIE KC（俄译名、中文音译胜普列克斯享有盛名，意大利波形式生产也颇具特色。
民主德国、捷克斯洛伐克在50年代实现了连续板材的工业化生产。前苏联发展玻璃钢/复合材料早期基体树脂以酚醛树脂为主、产品以国防军工为先，故玻璃钢连续板材生产技术滞后于西方，曾引进法国生产线，我们在60年代初见其自行研发情况的资料。生产连续板材所用基体迄今一直以不饱和聚酯树脂为主。早期生产连续板材以成品玻纤短切原丝毡为增强料，难以制造高透光率的采光板，成本也较在生产线上自行短切玻纤工艺高。
横波波形瓦的成型机在固化室中，由两圈连续、同步移动的链子组成，链子上置成型辊。开机生产时，玻纤毡（也可用玻纤布）自卷筒上退绕，通过浸胶槽浸渍树脂、上、下两面覆薄膜（早期用玻璃纸.后用聚酯薄膜）.进入固化室，通过成型机构上的辊形成波形，胶凝、固化后收卷。此意大利机组生产率可过15m/h。
波形瓦生产线似乎大同小异，然而成型段部件的差异在颇大程度上决定了整线技术含量水平的高低，故成形段亦在与时俱进，尽管有的不尽先进，还在运行之中。1981年秦皇岛玻璃纤维厂康建华工程师在日本“大日本硝子工业株式会社”考察时，见其波形瓦（纵波）机组系采用沙袋袋压成型。其法是玻纤毡浸渍树脂并在上，下表面覆以薄膜后。由一组悬挂条形沙袋加压、使树脂充分浸渍玻纤、排除气泡，形成波瓦的凸凹面，同时加热固化成型板材。薄膜可收卷、重复使用、此工装简单易行。当初，国内手糊法做玻璃钢波形瓦时，也有以沙袋加压固化成型的。
现在国际上玻璃钢生产线大同小异，一般都不再用成品玻纤毡，而是线上短切玻纤无捻粗纱，源源不断自行成毡片。因无中间黏结剂故波形瓦透光率高，且降低了成本。自行成毡生产玻璃钢板材成型机组原理如图2所示。上世纪60年代笔者曾参与波形瓦生产线的设计.对比SMC（SheetMolding Compound-片状模塑料）生产线（图3），两者颇多相似之处，一些部件结构可互为借鉴。
法国CHHⅡEKC（俄译名）的纵波波瓦机组有A型和B型两种。A型机组以300~600g/m²的玻璃纤维毡为原材料，往上喷酒聚酯树脂，而后成型固化。这台机组长41m，线速为1.4m/min。
法国CHHⅡEKC的纵波波瓦B型机组长64m，分为13个部分。机组自动化程度较高，玻璃纤维无捻粗纱（多至90团）被自动短切后沉降在传
送网带上成毡，浸胶后采用尼龙丝或连续的玻璃纱增强，上下均覆以玻璃纸（后改为聚酯薄膜，可回收继续使用）。采用金属梳形板使毡材形成波形。为了减少阻力，使毡材连续成形，装有几个带有不同数量波纹的梳形板，开始形成三个波形，然后形成五个波形，以及更多的波形。波形由浅到深，波数由少到多。因化室采用蒸汽加热，室的顶盖可打开。为了提高热效率，所有机罩、蒸汽片及梳形板的表面都涂有铝粉。该机组的压紧一牵引辊和纵切割砂轮。纵、横切均采用刚玉砂轮。切割处装有抽风及喷水装置，以除去粉尘及玻纤飞丝。机组线速为2.9m/ming
在该机组上制造1kg重的玻璃钢波形瓦，所耗原材料举例如下
ⅡH——1牌号的聚酯树脂10%环烷酸钻的苯乙烯溶液异丙苯过氧化氢对苯二酚
0.68kg 0.02kg 0.03kg 0.001kg 0.32kg
WCH1——3牌号的短切玻纤无捻粗纱玻璃纸颜料/染料
0.1kg
0.01kg
前苏联曾引进3条CMHⅡEKC生产线，经生产实践，指出其缺点有三笨重、操作不便，抽风系统作用不大，生产不同规格产品调整时须停机。
法国德塔契米公司的纵波波瓦机组长达84m，线速为8~12m/min。该公司另有专门生产拱形透明波瓦的机组，长20m，线速为1-2m/min。拱形波瓦沿波长的方向呈弧形。据称这种透明波拱形瓦机组在欧洲只有两台，惜未见其资料。德塔契米公司的透明波形瓦有80多种，其中除波形大小不一外，还有一些特殊形状的产品。
图4为法国泰勒达舍米公司波形板生产机组示意图。该机组生产速度为6~12m/min，波纹板宽度为1m，厚度为0.8~2.5mm。生产速度快慢取决于所生产的板材厚度，厚则慢，薄则快。
美国Filon公司的（纵波）波形瓦机组在世界上享有盛誉。始自1951年，FILON就被迅速公认为世界上FRP板材先驱者，并自1953年起开始采用有专利的电气控制生产程序，以其独特的产品和优异的性能闻名于世。截止1984年，全球已有十二个国家17条FILON生产线，所生产FILON板材总产量占全球FRP板材总产量的30%以上。
该公司工厂设在洛杉矾，占地7公顷，其1959 年10月投产的生产线，建厂周期仅为半年。其机组长55m，主要组成有1）无捻粗纱切割、制毡装置2）毡材浸胶和波形成型及排除气泡装置（包括用纵向尼龙丝压紧增强毡的机构）3）聚合室4）冷却及除去薄膜装置∶5）牵引装置∶6）纵切机；7）横切机8）成品检验台。
无捻粗纱切割、制毡装置由切制机、沉降室和抽风机组成。玻纤无捻粗纱同时从几个纱筒上退绕，被切割成50mm长，下落后被松散器打散，沿沉降室沉降在移动的金属网传送带上。如果玻璃纤维的浸润剂适宜，能满足短切机纱分散性的要求，则可不装松散器。利用2台抽风机抽风，在气流的作用下，使短切粗纱抛散，均匀沉降在移动的金属网上，藉网下风机的抽风作用，使短切粗纱层（一般为1.2mm或稍厚）紧贴于网上。网端用红外线灯泡加热，以除去毡上的水分。
在成毡的同时，展开覆盖用的薄膜。薄膜亦用红外线灯泡加热，以避免固树脂同化收缩而引起薄膜与其分离起皱的现象。毡从输送网上源源落在薄膜上，通过左右往复运动的橡皮软管下方时，被喷上树脂。打的设备是先将树脂涂在薄膜上，再将毡依次落到带胶的薄膜上。在需要获得高强度的踱璃钢波形瓦时，毡的上、下两面均用尼龙丝增强。相邻尼龙丝间距10m。98个尼龙丝的纱管放在专门的支柱上。在已浸胶的毡上面覆盖一层薄膜后，用直径为100mm的橡胶辊将薄膜与毡材压紧。在上薄膜上方用红外灯加热，以使树脂浸透毡材、并使之均匀分布以及粘贴尼龙丝，这些部是在毡材通过直径为100mm的金属辊时进行的。为了张紧尼龙丝，使毡材沿长1500mm、最高凸起部高300mm的凸形输送辊移动。用三对橡皮压辊挤出浸渍材中的空气。固化室前装有3对或多至7、8对木模板，藉上、下模板问的间隙形成纵向波形。木模板凹口波形横向依次由大逐渐变小波高由低逐渐变大，直至到成品波形。木模板厚15mm，由层压扳加工而成。
固化室长21.5m、宽1.6m，高1.6m。人口及出处回隙高度为102mm。固化室外壳为金属，内充玻璃纤维板以隔热，整个固化室分为7个温度区，每区长3m。为了使于操作，在前四区开了四个口，每侧两个。纵切机为两个圆锯分别切边，切机亦用圆锯片，其机架沿制品流线周期性运动，以进行横切。Filon公司所产的玻璃钢波形瓦一般纤维含量为25%~30%。在中等速度（2m/min）时，该机的年产量为8.9×10m²，按1m²平均1.8kg计，年产量达1600余吨。
内专家评价∶FILON的FRP连续板生产技术，在上世纪80年代是最先进的。曾有十几条生产线分散在世界各地。技术中的连续短切毡制造、耐老化表面涂层、高温固化都是Filon产品优质的保证。制毡技术是采用气流分散短切纤维，吸风引导短切纤维沉降在网带上成毡，制成的毡玻璃纤维丝束细，分散均匀。无粘接剂故可生产高品质透明板。毡的厚度和宽度可以随意调节，以满足生产不同规格产品的要求。从生产成本上来看也是最经济的Filon产品大量在户外使用，产品的耐老化性是基本的技术要求。Filon技术可以在产品的两面涂有耐老化胶衣，大大提高产品的耐老化性（一般产品都单面涂胶衣或无胶衣）采用相应的固化剂高温固化Flon产品在较高的温度下成型（约150℃），制成的产品性能优异。