对于拉挤生产商来讲,进入窗户市场不是一件易事。他们必须克服生产过程中的诸多问题和挑战。首先要以一定的生产速度制造结构复杂的薄壁拉挤型材,使复合材料在价格和外观上与其它传统材料具有竞争性。这就要求能够快速制造出无皱折、废品率低的连续原丝毡。生产速度越快,直接劳动力成本就越低。这样就会使复合材料型材在经济上具有竞争力。
早些时候,复合材料拉挤制品生产商的废品率通常超过10%。许多生产商尝试了不同的技术来提高生产效率,然而都因废品率高,售价低而放弃。他们发现生产结构相对简单的通用型材比在这一需要高产量但低利润的市场进行竞争要容易些。复合材料拉挤型材生产中决不能有丝毫浪费,还需采用正确的成型技术保证所挤出的型材具有均匀的强度。
另一个挑战是,要有非常短的固化周期以达到一个经济的生产速率,同时还要使制品具有与PVC相近的表面效果。为此,生产商必须通过选择合适的固化剂来调整树脂的反应活性,并开发在不同温度范围快速固化、快速脱模的型材,快速脱模有助于保证产品表面光滑。在大型阳模或芯模上安装加热管有利于加快产品固化速度并保证制品均匀、充分固化,也有利于得到良好的涂装或喷漆效果。
喷漆或涂装一直是保证复合材料耐候性的必要方法。起初,拉挤型材生产商是将喷漆工作外包的,然而高的外包喷漆成本使低利润的产品失去了竞争力。有些型材生产商不顾环境问题使用聚氨酯漆;而另一些开发了粉末涂料系统,并取得了专利,然而他们从未将其用于型材生产中;只有少数拉挤企业内部具有涂装能力。大多数生产商使用水溶性丙烯酸漆,这种漆无环境污染,粘结力和耐候性可以满足要求;而有些窗户生产商选择自己涂装线形窗框。后来,门窗公司不得不开发合适的涂装和生产技术,以便可以利用优异耐热性能的型材作为窗框材料。
平均年增长率
Druker 2004年的市场研究表明,铝质窗用型材以每年5%的速率减少,大多数业内专家认为铝窗将在未来5~10年内消失。同样,木质窗也在以每年3%的速度减少。另一方面,PVC的用量在持续增长,虽然现在增长率只有2.5%,但以前年增长率一直在20~40%,很明显,现在正是它的顶盛时期。
此研究表明复合材料门窗的年增长率达到了37%。他们没有将木材/热塑性复合材料分开统计,但很明显复合材料和玻璃纤维型材在今天的门窗市场已经取得了一席之地。但不幸的是,多数研究对玻璃纤维复合材料的应用都轻描淡写,因为玻璃纤维复合材料部件很少被统计。有许多生产商在设计混合型窗户时只采用单一的玻璃纤维复合材料型材。我们很难准确统计其用量,但复合材料的发展很显然呈增长趋势。它将持续与木质窗、铝窗形成竞争,这种竞争将在15%的高端市场展开。
玻璃纤维复合材料型材在窗户市场持续上升的原因有以下几点:
◆ 玻璃纤维复合材料窗的热性能使其可以更多地用于普通家庭,同时也满足联邦和州政府新的节能要求;
◆ 玻璃纤维复合材料具有足够的强度,用作窗框时可以减小窗框宽度,实现更大的视角范围;
◆ 热膨胀系数低,可以阻止空气和水进入,节能效果好;
◆ 玻纤窗户具有良好的抗冷凝性;
◆ 复合材料具有优异的耐化学性能,适用于恶劣的沿海环境和酸雨地区;
◆ 免维护涂层可以延长制品使用寿命;
◆ 与其它传统材料相比,玻璃纤维复合材料窗寿命周期成本低。
拉挤复合材料在窗户市场取得成功的不确定性市场动力有:
◆ 玻璃纤维复合材料制品在建筑师、工程师和业主中已赢得广泛认同和推崇;
◆ 窗户行业对玻璃纤维复合材料部件优异性能的认识程度正逐渐提高;
◆ 大型木窗生产企业加入拉挤行列,提高了玻纤复合材料窗户和部件的可信度;
◆ 联邦和州政府的节能要求对窗户系统提出了更高的性能要求,有利于玻璃纤维复合材料的应用;
◆ 窗户生产商和建筑商寻找质量保证要求少的产品;
◆ 玻璃纤维复合材料被视为一种新型材料,而新型材料有利于各生产商在市场中形成不同定位。