玻璃钢船是否必须一层毡一层布糊制

刘文涛 陶继林 冯振玉

在2008年《玻璃纤维增强塑料渔业船舶建造规范》（以下简称“本规范”）中，其3.1.3（4）规定了试板的12项力学性能指标，并在3.1.3（6）规定了“应使用以玻璃纤维短切毡和玻璃纤维布交替铺敷成型的积层板”。究竟如何理解这条毡、布“交替铺敷成型”的工艺，长时间以来，在专业人员之间一直存在着两种观点上的分歧。

一种观点认为，渔船使用当中经常发生碰撞，为了保证铺层之间不因碰撞而分层，需要增加积层板的层间剪切强度。因为毡与布胶结的层间剪切强度，要比布与布胶结的层间剪切强度高，故而要强调一层毡与一层布的交替铺敷，这也是“本规范”要求的初衷，必须按此执行，否则就是犯规！

另一种观点认为，规范并未把交替铺层明确的定量为一层毡与一层布的交替铺敷，也没有明确每次交替铺敷时毡与布的质量配比，这说明规范追溯的最终目标应是积层板的质量，而并非纠缠在毡与布的层数或质量之比上。对于一层毡与多层布的交替铺敷，国外的现行规范也是允许的，国内的实践经验也是可行的，故对交替铺敷的概念应灵活的理解和掌控，并非仅限于一层毡与一层布的交替铺敷。

两者比较，笔者支持后一种观点。事实上，若涉及到碰撞，其后果的影响将是多方面的，在规范当中，不可能专门去规定若干种防范碰撞后果的条款。况且，积层板分层的原因也是多方面的，认为一层毡一层布的交替铺敷即可防止碰撞分层且为规范初衷要求的说法，也是值得商榷的。现分项探讨如下：

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船舶建造规范所规定的结构尺寸，都是以某种材料固定的理化性能指标为基准制定出来的。“本规范”也是先明确了表3.1.3（5）试板力学性能的基准，并据此制定出玻璃钢渔船结构相应部位的尺寸。按此推理，凡是结构尺寸满足“本规范”的规定，且铺层的试板经过试验不低于表3.1.3（5）所列性能指标的船体铺层，就应认为是符合了“本规范”的要求，而不应在铺层的顺序等次要环节上纠缠不清。以钢船规范为例，它只强调钢材的理化性能指标及结构尺寸，而不再去过问它的轧制及下料拼装等程序。在这方面，“本规范”也应具有与钢船规范相仿的特性。

2

如果说为了增加积层板的层间剪切强度，以保证铺层之间不因碰撞而产生分离，故此强调这一毡一布的交替铺敷，就是“本规范”初衷要求的话，那么请问：为什么“本规范”还允许船壳板等使用夹层板结构呢（见5.4.2.2夹层板结构的船体外板厚度）？夹层板的芯材本身就会因撞击而失效分层，且泡沫芯材的剪切强度是相当的低，仅相当于基准试板层间剪切强度的2%～4%，这样的夹层板又怎么能去保证渔船的经常碰撞而层间不分离呢？这种自相矛盾的编排，应不可能出现在现行的规范之中。由此可以推论，这一毡一布交替铺敷是为了防止碰撞分层且为“本规范”要求的初衷之说，是靠不住的。

3

各种玻璃钢船规范，几乎都谈到了毡与布的交替，但这“交替”都只是个定性的概念，并没有定量的要求每次毡、布铺敷的层数或质量的比例关系。毡与布交替铺敷的目的，主要是为了保障积层板的树脂浸渍均匀，以便固化良好。由于短切毡的结构疏松，渗透性好，对树脂的吸附能力较强，故毡的积层都属于富树脂层，其含胶量不会低于65%；而编织布的结构相对较致密，渗透性差，对树脂的吸附能力较低，其积层的含胶量约为45%左右。特别在布的经纬交织点处渗透性更差，一旦浸渍不良，将会影响积层板的力学性能，甚而是影响船体的质量。所谓的毡、布交替铺敷，就是为了利用毡层中富足的树脂，慢慢的向布层渗透，以使在固化之前，布层也能恰到好处的浸透树脂。如果认为交替就是一层毡对一层布的铺敷，而各层毡、布的本身又没有质量的概念，试问：多层毡的叠加（丝毫不影响树脂的渗透浸润）和一层布的交替铺敷为何不可？一层400g毡和一层1200g布（1600g的布也已有生产）的交替铺层，与一层400g毡和两层400g布的交替铺层相比，哪个更容易浸渍良好呢？肯定应是一毡两布的交替铺敷。由此可见，认为交替铺敷是一层毡和一层布往复循环的见解，只能看作是个人的意见，而不应释义成规范定量要求的初衷。

4

我国的第一对全玻璃钢渔船，是按《1978年美国玻璃钢船建造和入级规范》设计建造，于1985年建成投产的。其系由中国水产科学研究院渔船室与上海玻璃钢研究所（该所是1970年中国第一条玻璃钢艇的研制者，也是国内研究玻璃钢结构的权威单位）等单位共同攻关研制的。当年国内玻璃纤维毡极少生产，其比玻璃纤维布贵2倍以上（国外则是毡比布便宜很多），为了降低建造成本以便于在渔船方面推广应用，船体结构设计时尽量降低玻璃纤维毡的使用量。该船壳板厚10mm，分为两次成型，其铺层的顺序分别是：第一天， 300g毡+400g布×10；第二天打磨之后，300g毡+400g布×8+300g毡，总计铺了21层，是3层毡对18层布。迄今为止，该渔船使用已快30年，船体结构仍旧没有任何问题。这足以证明，一毡多布的糊层，并不影响积层板的质量。

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对于交替铺敷，最初所依据的《1978年美国玻璃钢船建造和入级规范》有两处是这样陈述的：

在4.1的通则中有：“本规范确定的构件尺寸适用于由短切玻璃纤维毡和玻璃粗纱布交替铺敷的玻璃钢积层板，制作方法是接触成型或手糊成型。如果使用的材料与本规范拟定的技术条件不同时，需另行考虑”。这是在明确本规范的构件尺寸所针对积层板的原材料及制作的原则，对于纯玻璃布制作或纯玻璃毡制作或非手工成型的积层板，都要另行考虑。但这里的另行考虑，就是实事求是的客观通融，而绝非主观臆断的严厉禁止。

另在4.4.1基准玻璃钢积层板的规定有：“本规范所有对玻璃钢构件尺寸的要求，是以通用聚酯树脂与交替铺敷的玻璃毡和玻璃粗纱布增强材料制成的积层板为基准，积层板中玻璃最小含量(按重量)约为35%”。这条是进一步明确规范制定结构尺寸的基准力学性能指标，以及该指标的试板是毡布交替铺敷、玻璃纤维最小含量约为35%的积层板。这里的交替铺敷也没有特定明确是几层毡对几层布的定量关系，从玻璃纤维最小含量上看，该基准积层板应是毡多布少的构造，绝对不是一层毡与一层布的交替铺敷成型（按各层毡、布的质量相等，下同）。另再通过后面4.4.5 对与基准积层板成分不同的材料组合，可以对结构尺寸进行修正的规定来看，更可以肯定，该规范所述的交替铺敷，绝对没有定量的比例关系，那一层纤维毡和一层纤维布往复交替的见解是极具片面性的。

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经咨询我国多个知名玻璃钢船厂的铺层工艺，得到的回答基本是一致的，即“只有渔业船舶且在现场有监督人员的时候，才一毡一布的铺敷，否则基本是一毡两布、偶尔一毡三布的铺敷也有”。就多数的玻璃钢船厂而言，大多是一毡两布的铺敷成型，且已经都有几十年的糊船经验，从来也没有因为毡、布交替铺敷数量之比例问题而发生过事故。

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在CCS 2012年《海上高速船入级与建造规范》中，其4.6.1.4对铺敷成型的规定是：“推荐使用以纤维短切毡和无捻粗纱正交布交替铺糊成型的积层板”（ 在2013年《沿海小型船舶检验技术规则》中，也有同样的规定）。对于交通船舶的这种铺敷规定，随便理解成一毡一布或一毡多布或多毡一布的组合型式都没有关系，所谓“推荐使用”并非强制执行，只要积层板试件的力学性能达到规定标准，且结构尺寸满足规范要求，即不犯规。渔业船舶对交替铺敷成型冠有强制性的“应使用”3个字，这是国内外玻璃钢船规范所没有的，也许这“应使用”就是造成理解上的歧义与难以协调的根源。

综上所述，对于“本规范”中“应使用以玻璃纤维短切毡和玻璃纤维布交替铺敷成型的积层板”的规定，不能机械地理解为一层毡和一层布的交替铺敷，而是要理解为毡、布“交替铺敷”只是个定性的概念，但每次铺敷毡、布的层数并不是定量的。即使编写之初真有一层毡和一层布交替铺敷的初衷，也还有“等效”原则可以通融。在“本规范”总则1.1.4.1的等效规定有：“船体材料、结构形式及构件尺寸如果不符合本规范规定，如若能有充足的理论或实践依据说明其等效性，本局可予同意”。按照该条规定，如试板的力学性能及结构尺寸满足规范要求，就应是理论上的等效可行；另从几十年来各玻璃钢船厂一毡多布交替铺敷的实践经验以及首对玻璃钢渔船的实船应用，也都证明了一毡多布交替铺敷的等效可行，在等效面前，任何人都不应再机械地执行“三毡一布”的理念。