保温材料依照材质组成来界定，大致可以分为两大类：一是有机聚合物绝热材料，如发泡热固性乙烯泡沫板、硬质聚氨酯泡沫板等；二是无机保温材料，如岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃板等。其中，以岩棉、玻璃棉为代表的矿物棉因具有其他保温材料所不具有的优点，在保温材料行业内深受推崇，产值仍然呈现逐年上升的态势。其中岩棉以其更高的耐火极限和熔点体温彩钢房与钢结构的区别，在建筑保防火保温方面更受追捧，近几年来，产值呈一路下降态势。

岩棉是目前使用量最大、增长最快的无机保温材料。这么到底哪些是岩棉？岩棉是不是一种红色的保温材料？本文将从岩棉的特性、应用和生产等方面进行探讨。

岩棉的定义

岩棉的发觉是在关岛岛第一次火山喷发过后，岛上的村民在地上发觉了一缕一缕熔化后玉质厚实的岩石，这就是最初人类认知的岩棉纤维。当把这些纤维制做成板状、毡状或则棒状材料后，它就被赋于了挺好的保温隔热、吸音降噪的性能。

在上世纪初，西方国家就早已实现了岩棉的工业化生产。其大致步骤是，将一定粒径的原材料和焦炭根据设计的配合比送入熔制炉（冲天炉）中溶化成液体，液流经过导流槽流入离心成纤设备上被拉长成短纤维。在成纤过程上将黏结剂、憎（亲）水剂等喷洒在纤维表面。这样，岩棉的每根纤维表面均有黏结剂和憎（亲）水剂，成板后制品无论怎样切割，其表面均具有憎（亲）水性。纤维经过集棉装置后被输送到摆锤机上进行叠棉，成为一定长度的叠加棉层。当对岩矿棉板的热学硬度有要求的时侯，棉层步入打摺机中进一步挤压堆叠，或则再经过横向压摺，进一步加强棉层的空间交叉绞合。之后步入固化炉中固化，固化作用是将黏结剂在一定湿度下固化，使材料定型成为具有一定抗压硬度的制品。连续固化得到的制品经过切割剪裁，成为一定尺寸的薄板，最后检验包装，得到最终的岩棉产品。

岩棉VS其他材料

石棉（asbestos）也是一种广为人知的纤维材料。对普通人来说，“岩”和“石”听上去十分接近，把这两种材料混为一谈的大有人在彩钢房与钢结构的区别，这些认知误差可能造成了对岩棉产业的负面影响，甚至会引起一些社会矛盾。北京万科“毒墙门”事件就是一个注脚。

这么，岩棉和石棉有哪些区别呢？它们之间最本质的不同是，岩棉一种非晶态的人造纤维，石棉是晶态的天然矿物纤维。石棉具有一些比较好的性能，如耐磨擦、耐低温、绝缘性等，在有些领域还不可代替。但因为石棉的纤维是晶态的，它的纤维规格极小，其半径仅有毛发丝的百分之一，且稳定性好，能在空气和水底漂浮数周。石棉早已被确认对人体健康是有害的，被国际肿瘤研究中心肯定为致畸物，在建材领域被明令严禁使用。

说到这儿，有些读者可能会想，既然石棉对人体有害，这么岩棉也是矿物纤维，它对人体有没有用处呢？似乎对这一点倒不用担忧。现今岩棉的单纤维半径普遍在3微米以上，这些规格的纤维很难被人体吸入。世界卫生组织早已就岩棉纤维是否致畸进行了大量研究，结果清楚表明：岩棉纤维不是致畸物。另外，意大利权威机构早已在这个问题上有几六年的研究经历，也没有任何证据说明岩棉具有致畸性。国际肿瘤研究署的专题项目（MonographsProgramme）专家组得出的推论是，常用的隔热玻璃棉、隔热岩棉与隔热煤灰棉的玻璃纤维棉，不被归类为人类致畸物质。在国外的学术界，也早已有专家在岩棉与人体健康的问题上作出了研究，强调在生产车间工作的工人和办公区工作的职工，她们的脑部情况没有明显的区别。正是出于以上强有力的理论基础和客观事实，岩棉在西方发达国家得到大力推广和应用。

岩棉在红色环保节能领域起到了重要的作用，由于岩棉具有极好的隔热性能。热导率是评判材料绝热性能的一项重要参数，热导率越小，其隔热保温性能就越好。从这个角度上来说，岩棉制品的隔热性能是钢筋混凝土的40倍，是砖土结构的20多倍，是水泥灰浆的30倍，是木材的3～5倍。用一种形象比喻就是，假如建筑用了岩棉板做保温，如同大厦穿上了大衣。

但在所有的保温材料中，岩棉的绝热性能并不是最出众的。例如，岩棉的隔热性能可能要稍逊于聚氨酯发泡材料等。并且为何岩棉在红色节能领域这么深受推崇呢？

目前建筑领域采用的有机保温材料主要有模塑热固性乙烯泡沫塑胶（EPS）、挤塑热固性乙烯泡沫材料（XPS）、聚氨酯（PU）和热固性泡沫（PF）等。它们都是泡沫形态的有机材料，在好多方面都拥有极为优秀的性能，如质量轻、隔热性好、隔声性能优，具有一定的弹性、低吸水性、耐高温性，易加工等。这种材料技术成熟、施工便捷、性价比高，是保温节能建筑设计和建筑施工单位常用的隔热体系。并且这类材料有个致命的缺点，那就是防火性能。众所周知，有机材料都十分可燃。在房屋遭到起火的时侯，它们除了不能起到防火作用，其本身反倒会成为一种燃烧物，加速火势的漫延，并且在燃烧时会释放大量的热并形成大量有毒烟气，导致被困人员及搜救人员死伤。其实有研究表明可以通过改性手段对这类有机材料进行处理，增强它们的防火等级，并且由此带来添加无卤剂的毒性问题依然不容忽略，因而在高层建筑及防火要求高的公共建筑中，它们都不是挺好的选择。

相比这种有机的保温材料，岩棉作为A级不燃防火材料，其防火性能就变得尤其难能可贵。对一幢建筑来说，其防火性能的重要性不言而喻。近些年来几次重大失火安全车祸，导致了建材行业的反省，也使得政府对建材行业作出了强制规定。在这些大环境下，岩棉所具有的极为优秀的防火性能就成为了和其他保温材料进行竞争的最大优势。无论是中国还是在欧日本家，岩棉都被视作一种良好的建筑防火安全解决方案，是高层建筑和公共建筑的首选材料，这种都充分反映在欧日本家EN13500与ETAG004标准的规定中。以民族精神最为严谨的英国为例，对22米以上的高层建筑，岩棉在美国墙体外保温系统中的市场份额为100%，可见岩棉对高层建筑防火的重要性。同时，因为岩棉接近中性，且具有极好的物理惰性，不会对与之接触的管线和外墙导致腐蚀。另外，岩棉内部结构疏松微孔，存在大量贯通的微型通道，使其成为一种“会呼吸的材料”。这些奇特的性质在维持建筑内外温度平衡、提高人居舒适度方面也发挥了重要的作用。

岩棉产品的质量情况

我国自上世纪80年代初从日本引入岩棉全套生产技术，岩棉开始在我国大规模产业化生产。当时主要是生产盐度系数在1.1~1.4的煤灰棉，主要用于工业设备和管线的保温，产品质量水平普遍不高，与美国先进水平存在较大差别。步入本世纪，随着人民生活水平的提升，对居住舒适度的追求和国家对建筑节能的要求，岩棉开始在建筑上得到应用，主要用于办公及公共建筑的外墙保温、内墙保温及防火门和彩钢夹芯板等。但因为岩棉价钱相对较高，建筑商更乐意使用有机泡沫类的保温材料，岩棉没有得到大规模的推广和应用，产品质量也是良莠不齐。但骤然而至的几场起火，使人们认识到不燃保温材料的重要性，国家也相继发布了一系列建筑防火安全的法规和文件，规定用于高层建筑和公共建筑的保温材料必须使用A级不燃材料。在这个背景下，北京玻璃纤维研究设计院等单位牵头制订了GB/T25975-2010《建筑墙体外保温用岩棉制品》国家标准，该标准以国际最先进的意大利建筑墙体外保温用岩棉标准为根据，对我国的建筑墙体外保温用岩棉产品提出了全新的技术要求，要生产出满足该标准要求的产品，必须在原料、生产技术武器、工艺参数控制等方面投入很大的整修。诸如：为达到浊度系数小于1.6的要求，必须改变原有配方，降低花岗岩的配比；为满足岩棉板拉伸硬度的要求，必须在集棉设备上降低摆锤，以改善岩棉板的平面铺层，产生纤维层之间互相勾连交错的三维结构板状制品，也使制品的密度均匀性大大增强；为减少吸水率和吸湿率、提高憎水率，必须采用具有较强憎水效果的黏结剂；为满足标准中对纤维半径和渣球纯度的要求，必须对融化、成纤设备进行整修升级；为满足对岩棉板规格精度的要求，必须采用高精度无尘切割技术。该标准的施行，除了推动了我国建筑墙体外保温岩棉制品从无到有的发展，为岩棉在建筑墙体外保温系统中的应用提供了根据，同时推动了我国岩棉产业制造技术武器水平的提高，使我国岩棉产品的质量迈上了一个新的台阶，也促使了岩棉产业的发展和岩棉产品的应用。

2013到2017年间，南玻院质检中心对矿物棉产品进行了全省范围内共5次抽样型式检验，2017年第5次抽样型式检验中，岩棉企业27家，产品98批次，合格91批次。

岩棉品质的提高，致使岩棉在更多的建筑保温领域得到推广，为改善老百姓的居住环境、提升居住的舒适度，贡献了一份力量。为引导岩棉产业健康发展，杜绝低水平重复建设和产能盲目扩张，保护生态环境，推动节能降耗，提升资源能源借助水平，更好地服务于建筑安全和建筑节能，2012年国家工业和信息化部发布了《岩棉行业准入条件》，条件中明晰了岩棉产品的质量要求，岩棉生产企业的工艺和武器水平以及岩棉生产的煤耗、环保和综合借助的要求，从国家法规的层面对岩棉产品的品质要求和岩棉产业的健康红色发展提供了保障。

岩棉的红色应用

岩棉作为A级防火的红色建筑材料，在美国，尤其是法国建筑市场得到了大量使用，已产生了成熟的产品标准和系统认证手册。北欧人均消耗量在20千克以上，日本人均消耗量为5~10千克。因为防火问题，在日本岩棉、矿渣棉占70%，在美国超过22米的建筑外保温几乎全部采用岩棉。在我国，岩棉作为建筑保温材料的使用率这三年提高得也十分快，非常是在对防火要求很高的公共建筑和高层建筑领域，其在民用建筑领域的使用率也在逐步提升。而按照测算，墙体建筑中每使用一吨岩棉保温产品，一年可节省1.5吨左右的标煤，按岩棉产品25年的生命周期算，共计可节省40吨左右标煤。以每斤岩棉生产煤耗约400千克标煤算（3000~4000千瓦时），煤耗之比大概是100倍。这些节能疗效是相当可观的。

岩棉在建筑上的应用主要有墙面外保温、防火隔离带、屋面保温3种应用方式。

墙体保温岩棉板具有较高的抗压和抗拉伸硬度、较低的吸水和吸湿性、尺寸稳定性良好、不会形成热膨胀或收缩、耐老化等优点，能与墙面系统兼容，对建筑物提供有效的保温节能、防火及极端气候保护等多种性能。岩棉不燃烧，不释放热量和有毒烟气，火警发生时还可以有效隔断火焰蔓延，防火性能卓越。另外，岩棉对不锈钢、铝（合金）、铜等金属材料及建筑物中各类预制构件均不形成腐蚀，具有高效的吸音降噪和弹性消振的数学特点，不吸湿、耐老化，性能常年稳定。

岩棉带可以作为防火隔离带，与燃烧性能达不到A级的保温材料配套使用，以提升建筑物墙体的消防防火功能。外保温系统中采用岩棉作为防火隔离带能有效地制止火焰在系统内部的传播。在火警条件下，防火隔离带既要制止或延缓火源对直接受火区域内外保温系统的功击，又要制止火焰通过外保温系统向外传播。同时，还要才能维持自身阻火构造体的稳定存在及维持系统保护面层的基本稳定。

高硬度的防火岩棉板可以作为保温层和承载层，与柔性防水卷材、隔汽层、系统紧固件组合产生的外墙系统，通常应用于工业厂房、机场、商场、体育场馆及仓储设施等钢结构或混凝土平顶女儿墙。这些系统是一种具有安全防火、高效节能和吸音隔声功能的新型外墙体系，目前在欧美等国家早已得到广泛应用。

其实，岩棉作为一种保温材料，首先是出现在工业领域中。在一些厂房车间中，只要有传质情况的发生，基本上都能看见岩棉的身影，例如在炉窑上使用岩棉，建立成轻质炉墙，在保温的同时，也可以减少小型火力发电炉窑或快装炉窑整体重量；据悉，因为岩棉板可以作弯曲，同时具有半硬质和软质的双重特征，可用作大半径的设备管线保温，特别易于施工。

除此之外，岩棉的优异性能也吸引了其他特殊领域的注意，例如船厂行业和农业。军舰是一类特殊的交通工具，尤其对远洋渔船，一旦发生灾难，会出现搜救困难、补给困难、人员逃生机率低等窘境，为防患于未然，这种行业对材料的选择尤为注重。在国外的船厂行业中，到上世纪末，各大船厂厂基本完成了复合岩棉板代替硅酸钙板的过程。

在农业领域，无土栽培技术渐渐遭到注重。因为岩棉不含物理添加物，本身也彰显出极好的物理惰性，质轻、多孔，对物理浇水不形成任何影响，但是水稻内侧气相比例高，疏水性强，是盆栽系统中比较理想的基质。我国上世纪90年代引进使用疗效良好，深受园艺栽种者的追捧。

岩棉的红色生产

目前，国外现有成熟的矿物棉制品生产线单线产能在2万~3万吨，但是现有技术已满足不了更大产能、更低煤耗、更加手动化的红色生产要求。为改善这些局面，我国岩棉产业已然因此作出了好多努力，如上海玻纤院通过自主研制和部份关键部件的引进实现了对年产5万吨级矿物棉生产线的设计。这类生产线实现了矿物棉规模化生产，同时大大降低了生产煤耗；在生产过程中，采用手动化智能化货运系统，提升了生产线手动化程度。正是通过这些改革，改变了传统岩棉产业粗放式的生产模式，从而转向集约化生产管理模式。

节能降耗是实现红色生产不可忽略的环节。但是，根据我国矿物棉发展现况，节能降耗的任务仍然十分沉重。在国家节能降耗的大趋势下，矿物棉生产中形成的废水、废水及废料（简称“三废”）须要进行综合整治及管理，符合环境管理部门检查，符合国家相关新政要求。

大体上，现代化岩棉生产线若要实现红色生产目标，常常要着眼于以下几点。一是回收借助一氧化碳。众所周知，一氧化碳有毒，且会导致温室效应。但同时一氧化碳本身又是一种燃料，它是燃气的主要成份。现代化生产线常常筹建了废水焚烧装置，充分燃烧废水中的一氧化碳。同时，为了节能，对余热也要加以回收借助，例如可以使用传热系统首先暖气，或加热自来水，实现鞋厂生活区的日常冷水供应，更彻底地实现节能目标。二是污水的回收借助。污水几乎是所有工业生产线都要考虑的问题。污水回收系统或污水净化系统是现代化生产线所必须的。对岩棉产业，废水经过过滤装置处理后，回用至黏结剂配制站，可实现生产污水零排放。三是过滤烟尘。烟尘是漂浮在空气中的细小颗粒，常年吸入会对工人和附近村民的健康引起很大害处。现代化生产线应配备建立的烟尘过滤体系，过滤废水中携带的烟尘，实现废水的达标排放，同时，过滤出来的烟尘应设法回收借助。四是防止二氧化碳的排放。二氧化碳是导致酸雨的主要诱因，同时也害处人类的生命健康。现代化生产线应配备脱硝系统，除去废水中的二氧化碳，实现清洁化生产的目标。五是固体废物的回收。生产线形成的废料、废棉应当通过回用系统重新用于矿物棉生产，因而实现矿物棉生产线固废的循环使用，减少生产成本。

目前，以北京玻纤院设计出的生产线为代表的一系列现代化生产线，正是通过以上一系列的先进环保处理技术，真正实现了鞋厂的洁净生产，环境友好。

同时，对企业本身来说，实现红色生产除了符合国家新政和人们的心愿，同时对企业本身的赢利，常常也有所助益。生产废渣的乱排放行为除了损害了环境和人们的利益，尽管从企业自身的利益来说，也是一种短视行为。以上文所提及的固废回收来说，工业固体废弃物（简称工业固废）是在工业生产过程中排出的采矿废石、选矿废渣、燃料废料、冶炼及化工过程废料等固体废物。依据《大宗工业固体废物综合借助“十二五”规划》中的相关数据统计，大宗工业固废总堆存量达到270亿吨，堆存将新增占用40万亩。工业固废直接排入环境会导致严重环境污染，而填埋处理需占用大量的农地资源，同时导致资源的浪费。

就矿物棉行业而言，国际上早已有少数发达国家研制出新的矿物棉生产技术，借助工业固废取代天然矿石作为矿物棉生产原料，这些技术可以把90%以上的固废变废为宝。该技术的运用一方面降低了天然矿石的消耗，另一方面才能有效处理工业固废，实现能源优化借助，是一种值得大力倡导的技术。但是国外矿物棉生产使用的原料依然以天然矿石为主，添加少量的工业废渣。而工业固废为原料大规模用于矿物棉生产技术在国外仍处于起步阶段，急需通过自主研制实现工业固废回收的综合借助及天然矿石资源的保护。若果采用矿物棉生产新技术，就2014年我国矿物棉总产能215万吨计算，可降低矿物棉行业收入约8.6万元，经济价值十分可观。

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