一、菱鎂制品產業的發展歷史
我國的菱鎂制品已有60年的發展歷史,可劃分為3個階段:自發性生產和應用階段(1951—1961年)、粗放型生產和應用階段(1962—1982年)、科學化生產和應用階段(1983年—現在)。在自發性生產和應用階段,由于技術水平落后,企業基本是試生產、試應用。在粗放型生產和應用階段,各地的菱鎂生產企業一哄而上,由于行業管理缺失,基礎理論研究基本上空白,再加上粗放經營,導致劣質產品充斥市場,甚至在一些工程應用中出現事故,市場迅速萎縮。到目前為止,這個階段對菱鎂產品質量、信譽所造成的負面影響仍未完全消除。進入80年代后,國家加大了行政管理和行業管理的力度,機械化水平也得到了較大提高,特別是國家“七五”及“八五”科技攻關研究成果為菱鎂產品的科學生產提供了理論支撐,使菱鎂行業逐漸步入科學化生產和應用的軌道。
目前,菱鎂產品已經由最初的包裝箱、農用大棚架等少數初級產品,發展到現在的100多個品種,廣泛應用于建筑、建材、農業、軍工、包裝、園林、市政、機械、交通、礦業等國民經濟建設領域。
其中,具有代表性的產品類型為:節材代木產品,包括菱鎂平板(防火板)、裝飾板、菱鎂砼包裝箱、防火門、建筑模板等;建筑工程和建材類產品,包括活動房屋、復合保溫屋面板、輕質隔墻板、通風管道等;工藝品類,包括建筑裝飾工藝品、園林裝飾工藝品、室內工藝品擺件等;其他產品,包括農用大棚架、溝渠蓋板、采礦支護系列產品、檢查井蓋、電纜橋架、高速公路隔音屏障、隧道防火板、圍墻格柵等。
二、菱鎂產品生產原理
從化學反應機理來說,菱鎂產品是輕燒氧化鎂(MgO)和氯化鎂(MgCl2)、水(H2O)按照科學配比組合反應后生成的膠凝材料。其基本反應方程式為:
MgO+MgCl2·6H2O→xMgO·y MgCl2·z6H2O
理論研究和生產實踐證明,5·1·8相(即生成 5MgO·MgCl2·8H2O)是菱鎂材料的穩定相,是硬化體材料產生的貢獻相,因此,氧化鎂與氯化鎂兩種基本原材料的配比關系(即業內所稱的“配方”)非常重要。同時,菱鎂產品質量也與添加劑的應用、濕度、溫度、填充材料、工藝、裝備等有關,所以,生產企業必須掌握如何根據具體環境和材料要求等因素調整氧化鎂與氯化鎂的配比組成,以及氯化鎂與水的配比組成方法,才能科學配料。菱鎂協會要求企業必須建立化學實驗室,目的就在于使企業通過檢測手段隨時可以掌握氧化鎂的活性、氯化鎂的波美度,再綜合考慮環境等因素,為調整“配方”提供依據。如果企業不建立實驗室,是不可能生產出合格產品的。
三、菱鎂制品的共同特點
1.具有突出的防火性能。菱鎂產品屬不燃材料,熔點為 2270℃,耐火極限可達1—4小時。從耐火溫度和時間來說,要明顯高于水泥甚至鋼材,且在阻燃過程中沒有有害氣體排放。所有的菱鎂制品即使加入鋸末、秸稈等填充物,仍可以達到最高防火不燃級別(A1級)。各類菱鎂建筑制品(裝飾板、防火門芯板、輕質隔墻板等)可以在發生火情時為人員逃生和減少財產損失爭取寶貴的時間,所以被國外建筑消防領域看成是非常理想的防火材料,產品出口量也逐年增大。在我國住宅及公共建筑防火理念日益增強的今天,菱鎂材料也已經引起了有關部門的重視。
2. 抗壓強度大。在相同密度下,強度是水泥制品的2—5倍。
3. 抗彎強度大。密度為1.8g/cm3的壁板經多層玻纖布增強抗彎強度為67MPa,而同類型的水泥板約為17MPa。
4. 耐磨性強。在相同密度下,具有高出水泥制品3倍的耐磨性能。
5. 黏結力大、PH值低。黏結力比硅酸鹽水泥大,可以與木粉、塑料泡沫板粘接;由于PH值低,可以采用中堿玻纖布增強。而硅酸鹽水泥必須用耐堿玻纖布,成本相對較高。
6. 自然養護、能耗低。在常溫(10°C以上)就能硬化固結,無需采用熱工手段進行養護,所以生產過程具有節能性。
7. 無污染。制品完全不含石棉、甲醛、揮發性污染物及放射性物質,制作過程無“三廢”排放,廢棄產品可自然分解,對環境沒有污染,屬環保型產品。
菱鎂防火板生產和應用情況
一、我國菱鎂防火板生產企業數量和產能
菱鎂防火板也稱玻鎂平板,對其進行貼面處理等方式加工后稱為裝飾板,可直接用于家庭、賓館、會議場所的內裝修。
菱鎂防火板是菱鎂行業的主導產品。目前,生產廠家幾乎全國各地都有,但分布不均。據調查統計,我國工商登記注冊的菱鎂防火板企業有1600多家。從整體來看,主要生產企業集中在沿海地區,即廣東、福建、山東、浙江、江蘇、京津唐以及遼寧等地。此外,還有很多沒有進行工商登記的生產廠家無法統計。
2013年,全國玻鎂平板的生產量在6億平方米左右。由于各廠家的技術水平、管理水平、規模以及生產經驗不同,產品質量的差距比較大。
二、菱鎂防火板的性能和用途
菱鎂防火板除了具有防火阻燃性能外,在制作過程中加入適量的鋸末、秸稈等填充物,材料性能接近于木質人造板,可釘、可鋸、可刨,柔韌性好、強度高、抗沖擊、防水性好,部分指標優于各類人造板。因此,菱鎂裝飾板可用于制作壁櫥板、屋面板、內墻裝飾板、家具、活動房屋、車船隔艙板等。
三、節材代木效果
如果按每立方米玻鎂平板(333m2/m3,3mm厚)替代同規格的膠合板匡算:因每立方米膠合板可節約木材7.24立方米,加上每生產一立方米膠合板需消耗木材3立方米,則每立方米玻鎂平板可節約替代木材10立方米(7.24立方米+3立方米)左右。菱鎂平板不僅節約木材,還可適量加入鋸末、粉煤灰、秸稈等各類填充物,如每平方米可添加鋸末0.3千克,添加粉碎料0.15千克。