綠色裝飾材料的發(fā)展與應(yīng)用

綠色裝飾材料的發(fā)展與應(yīng)用

中國玻璃包裝容器的年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到數(shù)百萬噸，表明同體積的玻璃容器已經(jīng)被廢棄。其中除20%左右廢玻璃廠用作熟料之外,大量的被廢棄的玻璃容器已成為當(dāng)今城市固體垃圾中的一個(gè)重要部分。許多城市不得不占用大量的土地來掩埋它們。1999年國家建材局印發(fā)的《建材工業(yè)“總量控制、調(diào)整結(jié)構(gòu)”設(shè)施細(xì)則》中,提出了“積極而有選擇地發(fā)展一批輕質(zhì)高強(qiáng),利用工業(yè)空心磚砌塊、新型板材及化學(xué)建材制品?！边@是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的。利用碎玻璃來生產(chǎn)具有優(yōu)異性能的玻璃結(jié)晶磚可以替代現(xiàn)有的高檔墻地面裝飾材料,正符合上述產(chǎn)業(yè)政策?？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是一個(gè)新的發(fā)展觀,倡導(dǎo)人類社會(huì)走向生態(tài)文明,要求在發(fā)展中積極地解決環(huán)境問題,由此產(chǎn)生了聯(lián)合國發(fā)展署工業(yè)與環(huán)境行動(dòng)中心(UNEPIE/PAC)提出的清洗生產(chǎn)(CleanerProduction)概念,用以表征從產(chǎn)品生產(chǎn)到產(chǎn)品作用全過程的廣義的污染防治途徑。作為年產(chǎn)值高達(dá)2800億的裝飾材料業(yè),應(yīng)該在這一涉及人類生存與發(fā)展的重大問題上發(fā)揮作用,綠色裝飾材料的發(fā)展與應(yīng)用,現(xiàn)已成為裝飾行業(yè)的熱門話題。與綠色材料對應(yīng)的清潔生產(chǎn),是指將綜合預(yù)防的環(huán)境保護(hù)策略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品整個(gè)生命周期全過程的整體過程中。清潔生產(chǎn)可概括為3R原則:減量化原則(Reduce),要求較少的原料和能源投入來達(dá)到既定的經(jīng)濟(jì)目的;再使用原則(Reuse),較多地在制造產(chǎn)品和包裝容器的反復(fù)使用中;再循環(huán)原則(Recycle),就是使物品完成其使用功能后可重新變成可利用的資源,而不是只能被扔掉的垃圾。1焦?fàn)t玻晶磚的應(yīng)用近年來,日本首先開發(fā)出以碎玻璃為主要原料生產(chǎn)出的玻晶磚,是一種既非石材也非陶瓷磚的新型綠色建材。玻晶磚是由碎玻璃為主,摻入少量粘土等原料,經(jīng)粉碎、成型、晶化退火而成的一種新型環(huán)保節(jié)能材料,完全符合上述清潔生產(chǎn)的三原則。第一,生產(chǎn)中使用的粘土等地球上不斷枯竭的資源,其用量比其它產(chǎn)品少得多;由于它的燒成溫度不到1100℃,低于陶瓷磚的燒成溫度1260℃,可大大節(jié)約能源,二氧化碳等廢氣排放量可減少25%以上,生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它同類產(chǎn)品,因此符合減量化原則。第二,產(chǎn)品性能優(yōu)于粉煤灰水泥砌塊、水磨石、人造石、陶瓷磚與燒結(jié)法微晶玻璃相當(dāng)。它的莫氏硬度在6以上,高于水磨石,它的抗折強(qiáng)度約為50MPa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水泥砌塊,它的使用壽命比含有機(jī)物的人造石或石塑板要長得多,由于它的孔隙率比陶瓷磚和花崗巖小,因而更易清潔,較好地解決了長期以來陶瓷地磚或花崗巖裝修地面或外墻時(shí)難以解決的“吸臟”問題,因?yàn)閺U物利用、能耗低、工藝流程短和投資小,成本比燒結(jié)法微晶玻璃的低得多。因此,這種新型飾材使用范圍很廣,可長期反復(fù)使用于不同場合。第三,廢品站已不愿收購日益增多的碎玻璃特別是最近國家限制啤酒瓶的重復(fù)使用后,廢舊啤酒瓶劇增,使之成為城市固體垃圾中的嚴(yán)峻問題,玻晶磚的開發(fā)為碎玻璃開辟了一條高附加值再利用的新途徑;其次,破舊的玻晶磚本身也可以回收再循環(huán)利用,而陶瓷等其它建材則沒有這種可能性。玻晶磚在日本叫做結(jié)晶粘土磚(crystalclaytile),也可做出天然石材或玉石的兩種效果,以多種顏色和不同規(guī)格形態(tài),用于裝飾地面、內(nèi)外墻、人行道、廣場或道路。表面如花崗石或大理石一般光滑的玻晶玉系列產(chǎn)品可用于各種建筑物的內(nèi)外墻或地面裝修,可顯示出相當(dāng)豪華的裝飾效果,其效果不亞于大理石或花崗巖,同時(shí)采用彩色的玻晶磚裝修其大廳內(nèi)墻和地面,其高雅程度也可以與高級昂貴的大理石或花崗石比美。玻晶石系列產(chǎn)品可大量用于裝各種人行道,通過不同顏色的產(chǎn)品的搭配,能拼出各種各樣富于創(chuàng)意空間的花色圖案,美觀大方。這種產(chǎn)品具有優(yōu)良的防滑性能,以及較高的抗彎強(qiáng)度、耐蝕性、隔熱性和抗凍性,性能指標(biāo)與目前備受推崇的燒結(jié)法微晶玻璃板相當(dāng),而且還是一種由日本環(huán)境協(xié)會(huì)授予綠色材料標(biāo)志的產(chǎn)品,投放市場后倍受大眾的歡迎。盡管在日本生產(chǎn)的該產(chǎn)品市場售價(jià)高達(dá)6300～23000日圓/m2(折合人民幣約450～1600元/m2,比售價(jià)為2000～3000元/m2的燒結(jié)法微晶玻璃要便宜的多,市場競爭力相當(dāng)強(qiáng)。2該項(xiàng)目在很大程度上開發(fā)，并且具有市場潛力2.1發(fā)展玻晶磚的需要筆者在吸取了日本和歐洲類似技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出的玻晶磚不僅有多種彩色和紋理的玉或石的兩種質(zhì)感,還可呈現(xiàn)各種美觀的天然迷彩效果。此技術(shù)以“由碎玻璃制造的玻晶磚裝飾建材及其制造方法”為標(biāo)題,已申請國家專利(專利號:00103134.1),并通過了中試。從以上分析可知,玻晶石或玻晶玉墻地磚是發(fā)展建材工業(yè)清潔生產(chǎn)的極具發(fā)展前途的新產(chǎn)品之一,可供建材企業(yè)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整中作為優(yōu)先考慮對象。根據(jù)開發(fā)研究發(fā)現(xiàn),不僅碎玻璃,成本更低的磷礦渣等大量未被利用的礦渣也可被用作玻晶磚的主要原料,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀,社會(huì)效益更是不可估量。我們相信隨著玻晶磚生產(chǎn)的不斷發(fā)展,勢必能部分取代目前流行的粉煤灰水泥砌塊、水磨石、陶瓷磚乃至燒結(jié)法微晶玻璃板等產(chǎn)品,成為建筑裝飾材料的一代新寵。由筆者負(fù)責(zé)技術(shù)總承包的年產(chǎn)20萬m2玻晶磚的大型生產(chǎn)線,正在河北邢臺萬福集團(tuán)的臨城開發(fā)區(qū)內(nèi)建設(shè),預(yù)計(jì)2001年上半年將可投入生產(chǎn)。利用貴陽磷礦渣與碎玻璃一起生產(chǎn)玻晶磚的技術(shù)也已開發(fā)成功。上述這種新型結(jié)晶材料是由玻璃相和結(jié)晶相構(gòu)成,其性質(zhì)由結(jié)晶相礦物組成和玻璃相化學(xué)組成及其數(shù)量所決定,因而集中了玻璃與陶瓷的特點(diǎn),性能卻超過它們,成為一類新型的材料,完全符合國務(wù)院和國家建材局提出的“質(zhì)量、品種、效益和替代進(jìn)口”發(fā)展思路。玻晶磚生產(chǎn)工藝過程包括:原料粉碎、成型、晶化退火、研磨拋光和檢驗(yàn)包裝等。其中成型有集積法和模壓法兩種。集積法要帶模燒成,可生產(chǎn)寬500～1500mm、厚10～16mm的大板,投資少,但成品率低和能耗高;模壓法能耗低,但投資稍大,產(chǎn)品尺寸受壓機(jī)噸位限制一般在500～800mm以內(nèi),厚度可為6～60mm,花色品種靈活多樣。生產(chǎn)不存在環(huán)保問題。玻晶磚成本低,可調(diào)制出不同的仿玉或仿石效果。2.2玻晶磚主要性能隨著我國建筑業(yè)的規(guī)模與檔次的逐步提高,人們對建筑物的內(nèi)外裝飾要求趨向高檔化,逐步在轉(zhuǎn)向石料化,大理石與花崗巖的市場發(fā)展十分迅猛。由于高檔大理石、花崗巖與玉石的價(jià)格昂貴,并很難獲得大面積、色差小和超薄的批量產(chǎn)品,有的產(chǎn)品帶放射性,許多高檔辦公用與民用建筑的裝修,不得不依賴于進(jìn)口。玻晶磚恰恰彌補(bǔ)了上述材料的不足,可視為本世紀(jì)的新一代建筑材料,其主要性能與其它材料對比如表1所示。由表所列數(shù)據(jù)可見,玻晶磚的性能均優(yōu)于現(xiàn)有各種傳統(tǒng)裝飾材料。玻晶磚目前國內(nèi)還沒有一家企業(yè)在生產(chǎn),日本的該產(chǎn)品投放市場也僅是近年的事,正成為替代陶瓷磚、花崗巖等傳統(tǒng)建材的有力競爭對手。2.3國內(nèi)石材市場國內(nèi)目前使用的建筑墻地面裝飾板材以陶瓷墻地磚為主,“八五”期間,它的年平均增長率高達(dá)22%,“九五”期間增長率有所下降,目前的總產(chǎn)量已超過22億平方米,同全國的總需求相比約過剩20%,但過剩產(chǎn)品主要是一些小廠生產(chǎn)的低檔產(chǎn)品,高檔產(chǎn)品仍供不應(yīng)求。如涉外賓館飯店、高級寫字樓、代表地方形象與風(fēng)格的特色建筑、公共場所等所需要高檔陶瓷墻地磚,70%仍依賴于進(jìn)口。根據(jù)國家建材局1999年5月20日公布的“實(shí)施細(xì)則”規(guī)定,要求壓縮低檔產(chǎn)品的產(chǎn)量,其中高檔陶瓷墻地磚應(yīng)占總消費(fèi)量的20%。玻晶磚的質(zhì)地、性能、光澤度、視覺效果,完全可以取代常用?；u,還能在這數(shù)億平方米高檔產(chǎn)品中占有一席之地。其次,國內(nèi)的石材市場也存在著很大的潛力,中國石材協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)資料表明,我國石材產(chǎn)量的增長率連續(xù)十年保持在15%左右,1994年全國石材工業(yè)產(chǎn)值達(dá)210億元,產(chǎn)量達(dá)9000萬m2,其中花崗巖6000萬m2,大理石2000萬m2,水磨石1000萬m2;最新公布的數(shù)據(jù)指出,2000年石材產(chǎn)量已達(dá)1500萬噸,板材1.2億m2,產(chǎn)值突破1000億元,居世界第三。我國的石材產(chǎn)品也大量出口到國際市場,1998年出口達(dá)7.12億美元,占整個(gè)建材行業(yè)出口創(chuàng)匯總額的25%以上。由于許多高檔建筑要求更高,我國1998年還進(jìn)口高檔石材2.5億美元。2000年,我國石材進(jìn)出口總額達(dá)12億美元,其中出口8.5億美元,居世界第一。由于玻晶磚的主要性能指標(biāo)均優(yōu)于天然石材,且色差小、無放射性問題、可超薄、不吸臟和易清潔維護(hù),因而應(yīng)該可以在石材市場上占有上千萬平方米的份額?！皩?shí)施細(xì)則”還要求墻體8200億塊生產(chǎn)中新材應(yīng)占28%,即2296億塊,玻晶磚在此領(lǐng)域也將會(huì)大有可為?？傊?玻晶磚比其它傳統(tǒng)裝飾材料具有更強(qiáng)的綜合市場競爭力,對比如表2所示,單項(xiàng)評判排序第一名得10分,第二名得8分,第三名得6分,第四名得4分。排序相同或性能基本一致時(shí),得平均分。由此可見,從理化性能、價(jià)格、各種場合適用性等方面的綜合評價(jià)來看,微晶玻璃和玻晶磚與其它傳統(tǒng)裝飾材料比具有很強(qiáng)的市場競爭力。雖然微晶玻璃和玻晶磚作為新型建筑裝飾材料,用戶需要有一個(gè)認(rèn)識了解過程,但一年幾十乃至幾千萬平方米在如此巨大的建材市場中是完全不愁銷售的。產(chǎn)量太少,反而形不成市場,因?yàn)榭蜕桃姷蒙?擔(dān)心不能連續(xù)穩(wěn)定供貨,不敢貿(mào)然經(jīng)銷。目前每年投放市場的幾十萬m2燒結(jié)微晶玻璃已開始呈現(xiàn)供不應(yīng)求的形勢。2000年,我國建筑裝飾業(yè)的產(chǎn)值已達(dá)2800億,增長率為20%。預(yù)計(jì)到2015年,建筑裝飾業(yè)的產(chǎn)值將達(dá)到14000億,其中將帶動(dòng)飾材產(chǎn)值9420億,微晶玻璃和玻晶磚必將會(huì)在其中大顯身手。3玻晶磚生產(chǎn)線玻晶磚生產(chǎn)線的主要設(shè)備及其投資如表3所示。建筑工程要求有寬