建筑工程纤维的发展简史

南京建工学校简介、发展史、历任校长~

　　简介

　　南京建筑工程学院，原代码10297，已经合并为南京工业大学。
　　前身可追溯到创建于1915年的同济医工学堂附设机师科。
　　学校目前有模范马路、浦口校区，占地总面积近4000亩。现有20个学院，拥有3个博士后科研流动站，2个一级学科博士学位授予点，21个二级学科博士学位授予点，55个硕士学位授予点，13个工程硕士授予领域，近60个本科专业，跨工、理、管、经、文、法、哲、医8个学科门类，具有留学生招生资格和教授审定权。目前，在校留学生、博士生、硕士生、本科生等各类学生人数近25000多人，其中研究生3000多人，图书馆藏书150余万册。
　　[编辑本段]文化

　　悠久的办学历史和优良的办学传统使学校人文荟萃，名家云集。现有教职工2470余人，具有教授、副教授等高级职称的教师近600人。其中中国工程院院士共3人，国务院学位委员会学科评议组成员1人，国家“973”计划项目首席科学家3人，军工“973”计划项目首席科学家1人，国家“863”计划领域专家委员会专家2人，国家杰出青年基金获得者3人，全国杰出专业技术人才1人，国家有突出贡献的中青年专家6人，博士生导师60余人，硕士生导师400余人，还特聘了20多位国际著名学者为兼职教授或荣誉教授。
　　[编辑本段]资质

　　学校具有雄厚的科研实力，拥有国家级工程研究中心1个，国家技术推广中心1个，省部级工程研究中心9个；国家重点学科1个，江苏省重中之重学科1个，省重点学科4个，省部共建教育部重点实验室1个，省部级重点实验室5个，并拥有国家建筑工程设计甲级资质、国家建筑工程勘察乙级资质和国家建设工程监理甲级资质。近年来，学校承担了包括国家973计划、863计划、国家自然科学基金项目在内的科研项目2600余项。一大批科技成果获得国家与省部级科技奖励，其中国家科技进步一等奖1项、国家自然科学二等奖1项、国家科技进步二等奖5项、何梁何利科技进步奖2项、杜邦科技创新奖1项、刘永龄科学技术奖1项。
　　[编辑本段]发展方向

　　学校将立足江苏，面向全国，放眼世界，以集成创新的理念和“生态型、园林式、数字化”的校园特色，到2020年左右，建设成为以工为主，多学科协调发展，优势明显，特色鲜明的高水平研究教学型理工大学。

我国第一家粘胶短纤维生产工厂，是1939年日本“东洋纺”在丹东建的粘胶短纤维厂。它曾号称日产10吨纤维，实际上只有几吨。后因战争影响于1945年停产。直到新中国成立后于1956年开始复工建厂，1957年恢复生产，规模很小，年产仅1500吨左右。

1947年，我国上海办了一家人造丝企业，引进法国纺丝机，但一直并未生产。1956年，我国引进东欧（德国）设备和技术，在保定正式建人造长丝厂，年产人造丝达5000吨。从此我国有了“半连续纺丝机”（该纺丝机是中性纺丝），这种机型在我国加工制造一直延用到现在，成为我国粘胶长丝的主力设备。

二十世纪六十年代初，我国还引进了苏联的技术，仿制了R531型纺丝机，分别在丹东、南京、新乡、杭州四个粘胶厂使用。随后，我国一共建了粘胶长丝生产厂13家，粘胶短纤维生产厂20多家，为我国奠定了粘胶纤维生产的基础。

在上世纪70年代，由于世界上合成纤维的潮流，几乎所有的目光都集中在合成纤维上，从而使粘胶纤维的发展出现了停顿。直到80年代对粘胶纤维又有了新认识，才又重新有了较大发展。

在粘胶纤维发展的过程中，从技术上讲，是一个学习国际先进技术的过程。20世纪50、60年代学习苏联、东欧的技术，并成套模仿他们的设备，在中国发展。这时候的技术主要特征是单线能力小，设备台次多，自动化程度差。直到80年代，丹东化纤厂等从德国引进成套的闪蒸技术和设备；90年代九江化纤厂又成套引进瑞士毛瑞尔的技术和设备；唐山化纤厂又继而引进了奥地利兰精的成套设备和技术；以后又有好几家化纤厂引进了意大利斯尼亚的连续纺丝机及技术；与此同时，在环保方面引进了毛瑞尔的废气治理装置和兰精的废气治理装置；直到2003年丹东化纤公司又引进了日本东洋纺的高湿模量纤维（波里诺西克纤维）的技术和设备。

在这一系列的引进过程中，我国的同行对世界上几乎所有先进的粘胶纤维企业都有了考察和了解，从他们那里我们也学到了很多东西。通过上述引进，我们实现了单机产能大，单线产量高，自动化水平高，并对这些设备基本上都实现了国产化，对我国粘胶纤维的发展起到了一定的作用。

在引进和仿造的过程中，我们的重大缺陷就是在我们引进国外技术后，缺少研究和提高，更谈不上有哪一块技术是我们自己的新技术，从技术上讲我们还是处于模仿阶段，所生产的纤维在国际市场也属于较低的档次。

我国粘胶纤维工厂的布局，由于受当年计划经济的影响，在全国大大小小约40家工厂（长丝最多时16个工厂，短丝32个工厂）现已有一些小厂停产，它们被分布在全国20个省、直辖市、和自治区，其中大多为一些不具规模的小厂，即使在国内算是大厂的粘胶纤维企业，在国际上也只能算是中型工厂。

日本在上世纪40年代就进行了结构调整，从33家公司48个工厂逐步调整为5家公司6个工厂，这几家化纤公司又分别与大商社取得固定联系，而商社又是由几个财团做后盾，这就将生产企业、商社、财团联系在一起，使得企业不仅有强大的经济后盾，也有国内外商贸上的渠道。

世界上许多化纤行业都在重组，以强化竞争力，面对日益激烈的竞争，我国粘胶纤维亟待资产重组，进行结构调整做到，组建大集团，壮大经济实力；形成几个较具规模的垂直产业链（从原料供应、纤维生产、纺织染整、服装设计制作、模特队、科研开发机构）；强化交流协调能力，避免重复研究开发，统一对外（国外市场）；以迎接未来发展的挑战。

纤维在建筑工程中的应用，在人类的历史上可追溯到1000多年以前。最初是以天然纤维——某些纤维素纤维经过简单处理后直接使用。早在古代，人们已知道并开始使用天然纤维素纤维以增强某些无机材料；如在我国古代，人们将秸秆或杂草经切断掺入自然干燥的粘土砖中；埃及人用稻草或动物毛发来加强陶制物品；古罗马人则将剪短的马鬃掺于石膏、石灰或火山灰水泥中；古代庙宇中人们在修建所供奉的塑像时，也常常采用掺有植物纤维的黏土塑制而成。由此可见，先人们通过实际探索发现，将纤维加入无机胶结料中能够降低其脆性、并减少开裂。
1824年，英国人J.Aspdin（约瑟夫·阿斯普丁）发明了“波特兰”水泥，自此开始了现代的水泥混凝土。1847年，法国人（兰波特）用钢丝作骨架制成了混凝土小船及花盆，出现了最原始的钢筋混凝土构件。1874年，美国人在混凝土中加入废钢片，开始了钢纤维在混凝土中应用的起步。1910年，美国H.F.Porter提出了“钢纤维”混凝土的概念，发表了有关以短纤维增强混凝土的研究报告、且获得专利，并建议把短纤维均匀分散在混凝土中用以强化基体料。1911～1933年间，在美、英、法、德等国均有人先后申请了在混凝土中均匀掺加短铁丝，细木片等改善混凝土性能的专利，但未获在实际工程中加以应用。日本在二次世界大战期间，也曾进行过这方面的研究。直到1963年，J.P.Romualdi和J.B.Batson“关于纤维混凝土增强理论研究报告”的发表，纤维间距理论的提出，才使钢纤维的研究和应用取得了较快的发展。我国在20世纪70年代，开始了“钢纤维混凝土”理论和应用的研究；80年代起，钢纤维已在道路、桥梁、隧道等多项混凝土工程中获得了广泛的应用；继而，钢纤维混凝土的试验方法、设计施工规程以及《混凝土用钢纤维》等行业标准的相继发布，推进了钢纤维在我国各项建筑工程中的应用。
1879年最早出现了石棉纤维水泥，1900年奥地利人Hatschek(哈谢克)采用圆网抄取机制造石棉水泥板，使石棉水泥开始走向工业化生产。我国在20世纪30年代中期开始生产石棉水泥的“波形瓦”。到70年代，全世界石棉水泥工业生产达到高峰；进入70年代中期后，人们发现石棉粉尘具有致癌危害；故自80年代初起，若干发达国家相继限制石棉水泥制品的生产与使用，进而推动了无石棉纤维增强水泥制品的研制和开发，其代用品曾主要为玻璃纤维，此外还有木浆纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维等。
20世纪50年代末至60年代初，中国水泥工业研究院等单位，曾探索用中碱玻璃纤维增强普通硅酸盐水泥砂浆或混凝土；前苏联皮留柯维奇等人，曾探索用无碱玻璃纤维增强石膏矾土水泥砂浆；但最终都因玻璃纤维不能承受水泥水化物的碱性侵蚀、失去增强效果未获成功。1967年，英国建筑科学研究院（BRE）试制成含锆的抗碱玻璃纤维，1971年英国开始生产；1979年英国BRE公布的报告指出：虽然此种纤维材料处于室内干燥环境中对构件的力学性能变化不大，但处于潮湿环境或暴露于大气中时，构件的各项力学性能仍有大幅降低。为此，进入80年代，国际上有关科研单位均致力于提高“玻璃纤维增强混凝土”（GRC）耐久性的研究；同时西方国家主要采取在抗碱玻璃纤维外覆保护层、在水泥中掺加某些聚合物乳胶等措施；中国建筑材料研究院则采取抗碱玻璃纤维与低碱度水泥相匹配的技术。采用该技术配制成的GRC，不论处在湿热环境中、或长期暴露于大气中，其耐久性显著优于抗碱玻璃纤维与普通波特兰水泥相匹配制成的GRC，为此被称之为具有中国特色的“双保险”GRC技术路线。由于它较好地解决了GRC的耐久性问题，促使我国的GRC产业得到较快地发展。
纤维混凝土研究与应用的实质性进展，得益于合成纤维生产技术的发展。进入20世纪60年代前期，美国S.Goldfein开始探索使用合成有机纤维—聚丙烯纤维作为水泥混凝土的掺加料，并建议用于美军部队制作防爆结构件。70年代初期，英国将聚丙烯纤维掺入混凝土中制作管件、薄板等制品，并在建筑行业中，制定了相关的标准。最近二十多年来，以美国为代表的技术发达国家开发生产出了一系列可掺加入混凝土中的单丝状合成纤维；如美国大力开发用于增强混凝土的合成纤维，主要有聚丙烯纤维和聚酰胺纤维等；德国和日本则分别开发出了用于增强混凝土的聚丙烯腈纤维和聚乙烯醇纤维；美国的格雷斯公司、日本的TORASUTO KIKAKUKI等也纷纷推出了相应的沥青混凝土增强用纤维。美国格雷斯公司2003年公开的专利US6569526、CN1405110，报道了一种高分散性增强合成纤维，该纤维可以应用于混凝土、砂浆、喷浆混凝土和沥青混凝土等基体材料中，不仅具有良好的分散性，而且能够明显提高混凝土材料的强度。以往人们掺加入混凝土当中的纤维(如大多数植物纤维)，大多无法耐受混凝土基体材料中很强的碱性、或因其无法在混凝土中均匀分散，或不具有一定的耐高温性能而达不到抗裂、增强的预期效果。合成纤维生产技术的进步使这些问题逐一获得解决。近年来，合成有机纤维中抗拉强度高、且抗碱性较好的聚丙烯纤维和聚酰胺纤维，尽管存在着它们的弹性模量相对较低的弱点，但它们能在混凝土的初期塑性阶段，抑制和减小裂缝的发生和发展的特点，使其在混凝土中的应用取得很大进展。合成纤维被掺加到混凝土中，同时还对混凝土的抗渗性、抗冻性、抗冲击性、延性、耐磨性等有所改善，并且由于施工的和易性好、易操作、价格适中，已在建筑领域得到了广泛应用。
在20世纪70年代，纤维混凝土技术传入我国。我国的高等院校、科研院（所）和施工单位，开始了在混凝土中掺用合成纤维的研究工作，并逐步在若干建筑工程中取得了应用；之后随着国产建筑用合成纤维的成功开发，合成纤维在混凝土中的应用取得了快速发展。1986年中国土木工程学会纤维水泥与纤维混凝土委员会在大连召开的第一届全国纤维水泥与纤维混凝土学术会议，相应地促进了全国范围合成纤维应用于混凝土中各种技术的交流；此后，纤维水泥混凝土学术年会又分别在哈尔滨(1988)，武汉(1990)，南京(1992),南海(1994)，重庆(1996)，井冈山(1998)，济南(2000)，郑州（2002），上海（2004），大连（2006）等地召开，截止到2006年，已召开了十一届年会。2008年，在39届奥运会举办地北京，将召开纤维水泥混凝土的第十二届学术年会，相信它将会对纤维混凝土技术在我国的发展和应用起到积极的促进作用。
目前，应用最为广泛的是合成纤维增强混凝土，合成纤维来源于有机聚合物。常用于纺制纤维的有机聚合物有：聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚酯（PET）、聚丙烯腈(PAN)和聚乙烯醇（PVA）等。由上述这些聚合物纺成的合成纤维，通常其弹性模量均较低，故均属于低弹模纤维。近年来，一些高弹模纤维也相继开始被用于混凝土的增强，如芳香族聚酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、超高分子量聚丙烯腈纤维、超高分子量聚乙烯醇纤维等；这些纤维具有较高的弹性模量和抗拉强度，掺加入混凝土后，混凝土的增强、增韧效果十分明显。
纤维混凝土可广泛应用于房建工程中的墙板、楼板、地下室、以及建筑外墙的抹面；水利工程的水坝、蓄水池、水渠、薄壁水管；路桥工程的路面、桥面铺装层；隧道；军事工程的掩体、防空洞、防护门；港口工程中的码头、防洪堤以及混凝土的预制板材、管材等。
随着纤维混凝土各种设计规范、施工规范和标准的制定和出台，纤维混凝土的应用必将会有更大的发展。

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曲江县17213801406： 建筑材料的发展历史 - ？
钮逄盖天： 中国的建筑材料没什么大的变动,没随着朝代不同而有多少改变.秦砖汉瓦,整个古代历史都在用木头.现代主要用钢筋混凝土.别的材料在中国很少使用.

曲江县17213801406： DCPET路用工程纤维怎么发明的 - ？
钮逄盖天： DCPET道路用纤维: 道路用纤维是一种专门用于路面的一种混合料加强材料,对混合料的高温抗车辙,低温抗裂,抵抗水损害,耐久性等性能都有很大的提高,是沥青混凝土路面专用的“加筋加强”材料.重庆中交科技推出的美络系列纤维,...

曲江县17213801406： 工程纤维ppf具体是什么纤维? - ？
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曲江县17213801406： 聚丙烯纤维的发展简史 - ？
钮逄盖天： 早期,丙烯聚合只能得到低聚合度的纸化产物,属于非结晶性化合物,无实用价值.1954年,Ziegler和Natta发明了Ziergler-Natta催化剂并制成结晶性聚丙烯,具有较高的立构规整性,称为全同立构聚丙烯或等规聚丙烯.这一研究成果在聚合领...

曲江县17213801406： 粘胶纤维发展史 - ？
钮逄盖天： 纤维素纤维产业是化纤行业的重要分支,但与其他化学纤维不同,粘胶纤维以天然棉短绒为原料的一种优良再生纤维素纤维,除了保留棉纤维的吸湿、透气等优良性能外,粘胶纤维在染色性、抗皱性和后道可纺性等方面优于棉纤维,是棉纤维的...

曲江县17213801406： 什么是工程纤维 - ？
钮逄盖天： 地下两层的必须采用工程纤维,如果该地区土质软,地下一层也需要采用,现在所畏的复合材料远没有工程纤维来的效果好.而且工程纤维总体价格更实惠,与水泥沙石等一起使用在抗裂,曾强,防渗等方面都有非常好的效果.

曲江县17213801406： 纤维素的建筑纤维 - ？
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曲江县17213801406： 聚酯纤维在建筑工程方面有哪些用途? - ？
钮逄盖天： 聚酯纤维在建筑工程中一般用于防水工程及保温工程,作为上述材料的基体. 防水混凝土中也有掺加纤维的种类,增强混凝土抗裂效果.

曲江县17213801406： 建筑碳纤维在土木建筑中的应用有哪些? ？
钮逄盖天： 碳纤维及其复合材料是伴随着军工事业的发展而成长起来的新型材料,属于高新技术产品,具有高比强度,高比模量,耐高温,耐腐蚀,耐疲劳,抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能,它既可作为结构材料承载负荷,又可作为功能材料发挥作用.因此其近年来发展十分迅速,在航空、航天、汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多领域得到了广泛的应用. 在土木建材领域中,水泥的用量最大,但水泥有脆性大、抗拉强度低等缺点.为了改善这些弊端,人们利用碳纤维的力学特性,用混凝土或水泥做基体制成碳纤维增强复合材料.