“穿條式”VS“澆注式”隔熱鋁型材的區別

　　隨著人們生活水平的不斷提高，對住宅門窗的要求也越來越高，除了安全舒適外，還要求門窗的品質和個性化，要求環保節能。這樣給門窗建材提出了更高的要求，“第二代鋁合金門窗建材”的出現使問題得到了解決。根據"十五"規劃和2010年的發展計劃，有關部門預測，在本世紀的頭10年，我國將建設村鎮住宅50億平方米，建設公共建筑10億平方米，而10年中的城市住宅建設量為33.5億平方米。這樣巨大的建筑市場，就需要大量的門窗，若按15%的建筑面積來計算窗面積，按11%的建筑面積來計算門的面積，窗的年平均需求量為2億平方米，門為1.47億平方米。隨著建筑市場的發展，有關部門提出了建筑節能50%的目標。并且2003年10月1日起建設部發布的行業標準《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》正式實施，該《標準》的出臺，意味著今后的住宅從設計時就要考慮到節能問題。因此，國內門窗生產廠家把發展新型節能門窗作為實現節能的主要途徑。節能門窗主要是通過框體及玻璃這兩部分，結構性能的改造，來阻止熱損失的三種形式的進行。其中“第二代鋁合金建材”中的斷熱冷橋型材是環保節能建材精品中的精品。

　　其有兩種形式：“穿條工藝”和“澆注工藝”

　　“穿條工藝”是由兩個隔熱條將鋁型材內外兩部分連接起來，從而阻止鋁型材內外熱量的傳導，實現節能的目的 。它是來源于歐洲的技術，在市場上較為常見，據不完全統計數據表明國內采用進口穿條生產設備和國內穿條生產設備的公司有近百家，正常生產的不到總數量的一半。

　　“澆注工藝” 隔熱節能技術起源于美國， 1937年10月，第一個描述鋁合金材料如何被進行隔熱處理的專利誕生了。它的主要思想是將一種類似密封蠟的混合物澆注到門窗用鋁材的中間，來進行隔熱。與此同時，有關聚氨酯的專利在德國出現了。 1952年，另一個專利被公開發布。該專利的發明者的想法是用粘結或機械力壓緊的方法將某種未成型的高分子絕熱聚合物固定在鋁合金型材專用的斷熱槽中。然后，就象今天大家看到的那樣，將鋁合金型材槽底連接部分切除，這種方法就是今天“澆注工藝”技術的雛形。目前，國內有不少廠家引進了澆注設備，其中包括進口和國產的，這些廠家大多是有進穿條式設備的同時引進澆注式設備的。

　　一、“穿條式”VS“澆注式”工藝對比

　　（1）生產工序

　　穿條式隔熱鋁型材一般分開齒、穿條、滾壓三道工序，現在也有設備廠家把開齒和穿條放在一臺設備上來完成，稱為“二步法”。

　　開齒：是用一臺帶有硬質滾齒輪的設備將鋁型材上要穿隔熱條的部分滾出齒來。目的是通過滾齒使型材的粗糙度增加從而提高組合后型材的剪切力。由于型材分為內外兩個部分，根據生產的需要，開齒設備一般是兩臺。

　　穿條：是把隔熱條穿到型材上，把內外兩部分型材連起來，為下一步滾壓作好準備。一臺設備即可。

　　滾壓：該工序又分為導向及預夾緊、主要夾緊、校直（水平方向、垂直方向）三個工步，是確保成品型材的緊密度和垂直度的關鍵。

　　（2）生產工序

　　“澆注工藝”是把表面處理好的鋁型材通過行走系統做直線運動，使鋁型材的隔熱槽經過澆注機的澆注頭下方時，液體隔熱材料流到隔熱槽內，經過一段時間的凝固后再進行切橋。

　　二、隔熱材料

　　（1） “穿條工藝”的隔熱材料是隔熱條，目前正規的隔熱條是聚酰胺66（即Polyamide66,俗稱尼龍66），它的生產方法有兩種：硬頂法和牽引法。硬頂法結構緊、外觀好但比較“脆”，牽引法生產的韌性好但外觀差，側面有工藝凹陷。為了追求表面美觀和精度，用PA66尼龍加超細玻璃纖維是國外隔熱條的共同特點（極少用其它材料）。由于用的是超細玻璃纖維，抗拉強度差只有60N/mm，而且價格昂貴。以泰諾風? 保泰公司的926900（I12）為例，一米大約2.5元左右，一噸大約是24000米，用在一根型材（6米）上的隔熱條成本在30元上下。因此，國內把PA66加普通玻璃纖維作為主攻方向，已經取得一定的突破。但有人用PA6、ABS（苯乙烯―丙烯腈―丁二烯三元共聚物）、PP（聚丙烯），甚至有人用PVC等國家有關部門已明確規定不允許使用的只可用作非結構性材料的通用塑料來代替工程塑料PA66制造隔熱條，有的用嚴重影響環保的礦物纖維和石粉。以次充好。嚴重影響了市場，造成市場的惡性競爭，使得穿條技術在國內的發展受到了影響。

　　（2）“澆注工藝” 的目前隔熱材料以聚氨酯隔熱膠為主 ，它的成分一般來說，由樹脂組分和異氰酸鹽（酯）組分組成。它分國外和國內兩大類別，其中國外以美國亞松為代表，它從事這項工作已有很長的一段時間，其性能較完善，但由于原料在美國本土或韓國生產，使其成本增加，價格也偏高。一噸要在4萬以上，國內生產這種隔熱膠的廠家較少，目前最好的是大連固得聚氨酯開發公司，其產品性能和進口的相比沒有什么區別，但價格比進口的要低得多，一噸在2.4萬左右。由于這種隔熱材料生產的廠商比較少，市場競爭井然有序，不象“穿條工藝”隔熱條那樣混亂。

　　三、設備

　　（1）穿條設備分為進口設備和國產設備兩種。進口設備一般來自德國或是瑞士，其中以瑞士慕勒為例，一套設備包括開齒機、穿條機、滾壓機和檢測機，總體一套大約至少要80萬左右。國產設備的廠家有很多，而且價格不是很規范，大致在20~50萬之間。

　　（2）“澆注工藝”是一種設備和膠密不可分的技術，因而設備的廠家和隔熱膠的廠家基本上是一樣的，進口以亞松為主，設備是在美國生產運到國內成本比較高，Ⅰ類在140萬左右，Ⅱ類在70萬左右。其中關于兩種原料混合的配比是固定的這樣使得廠家就必須選用它的原料，否則無法運作,通用性差。國產設備，大連煉石科技有限公司所生產的設備在與其基本原理相同的基礎上，做了較大改動，最關鍵的一點是所有動作由電腦控制，配比、溫度都可以根據需要調整。讓用戶有了主動性，可以選擇更適合的原料供應商。價格一般在30~40萬之間。

　　四、斷熱型材

　　聚氨酯澆注式鋁型材，穿條式鋁型材。復合型材強度：鋁型材一次性擠出，減少了工藝缺陷，聚氨酯一次性澆注到鋁型材隔熱槽內，固化形成聚氨酯隔熱橋，由于聚氨酯的高粘合性，隔熱橋與鋁型材完全成為一體，所以鋁材的強度高. 鋁型材通過兩次擠壓成形后，把隔熱條穿到兩塊鋁型材的工藝槽內，經過輥壓工藝，此過程使得隔熱材料強度不能很高，否則即會斷裂，產生廢品。強度不宜高。型材橫截面積：結構緊湊，小巧美觀 要經過開齒，滾壓工藝，截面大。熱膨脹系數：和鋁型材較接。可塑性：可以制成各種異型門窗，包括直徑較小的360的圓弧形窗。 由于隔熱條與鋁型材的機械性連接，鋁型材變形大時，隔熱條易從鋁型材的連接槽內脫出，這樣它的窗形就受到限制。

　　制作門窗的擋光面：小且清秀美觀。

　　五、鋁型材成本

　　鋁材按20,000元/噸計,PVC隔熱條按8，000元/噸,PA66隔熱條按30,000元/噸，聚氨酯澆注膠按24，000元/噸。

　　鋁的密度為2.7g/cm3PVC的密度為1.4g/cm3PA66密度為1.3g/cm3聚氨酯的密度為1.2 g/cm3通常澆注腔的寬度比穿條腔的寬度小0.8cm ，一般內外壁厚為0.15cm，中間的厚度為0.12cm。型材長度按600cm計。

　　1．澆注式鋁型材每根比穿條式節省鋁材成本為：

每根節省鋁材重量：0.8cm× (0.15+0.12+0.12+0.15)×600cm×2.7g/cm3=699.9g=0.7kg
每根節省鋁材成本：0.7kg×20元/kg=14元/根

　　2．穿條用量為：

　　條厚為0.2cm,條寬為1.5cm,長為600cm
　　每根鋁型材PVC穿條用量：(0.2×1.5) ×2×600×1.4g/ cm3=504g=0.5kg
　　每根鋁型材PVC穿條成本：0.5kg ×8.00元/kg=4.00元/根
　　每根鋁型材PA66穿條用量：(0.2 ×1.5) ×2 ×600 ×1.3g/cm3=468g=0.47kg
　　每根鋁型材PA66穿條成本：0.47kg ×30元/kg=14.1元/根

　　3．聚氨酯的用量為：

　　每根鋁型材聚氨酯用量：1.1cm ×0.8cm ×1.2g/cm3 ×600cm/根=633.6g=0.6336kg/根

　　每根鋁型材聚氨酯成本：0.6336kg/根×24元/kg=15.2064元/根

　　4．澆注式鋁型材比PVC穿條式每根節省：

14元/根―（15.2064元/根―4.00元/根）=2.7936元/根

　　5．澆注式鋁型材比尼龍66穿條式每根節省：

14元/根―（15.2064元/根―14.1元/根）=12.8936元/根

　　六、總結：

　　“穿條工藝”和“澆注工藝”都有很好的隔熱性能，都是節能鋁合金建材的發展方向，對此國家也明確指出發展斷熱冷橋的必要性。國家的質檢部門也對建材市場進行專向整治，嚴厲查處建材生產、銷售中的違法行為，包括生產、銷售不符合國家、行業標準或明令禁止淘汰的產品。并將在今年推出鋁合金隔熱建筑型材的國家標準。到時隔熱節能型材的市場就會變得更加明朗。