全国玻璃球生产企业共有26个企业，产地主要集中于四川、河北、山东省。生产中碱球有21个企业，无碱球有11个企业，年总产量约为26.1万吨，其中中碱球年产量为14.5万吨，无碱球年产量为11.6万吨。在全国玻璃纤维行业中占据40%以上的产量。玻璃球是玻璃纤维工业生产的基本原材料。其质量直接影响到玻璃纤维的生产效率和产品质量，最终还会影响玻璃纤维制品的使用性和安全性能，它与行业的经济效率密切相关，被广大玻璃纤维企业所重视。
目前玻璃纤维生产有两种方式，池窑法和坩埚法。池窑法是将天然的矿石经粉碎与化工原料，按一定配比后投入窑炉，经高温熔化后，通过高速旋转的拉丝机，被拉制成玻璃纤维原丝。而我国的玻璃纤维生产绝大部分仍采用五、六十年代的坩埚法生产。即将矿石经粉碎与化工原料，按一定配比投入窑炉，在高温熔化和澄清剂、助熔剂作用下形成玻璃液，经喂液池、制球机后生产出一定规格的玻璃球。玻璃球经清洗加入代铂坩埚中，在高温下二次熔化，通过铂铑漏板最终被拉制成玻璃纤维原丝。玻璃纤维的拉丝成型是一个连续过程，它对玻璃球的物理、化学性能要求很高。当玻璃球的物理、化学性能不符合标准规定的要求时，就会破坏拉丝作业的连续和稳定性，使得玻璃纤维成品率下降，严重时会造成无法拉丝。
鉴于上述情况，国家经济贸易委员会以国经贸厅行业[2002]73号文下达了玻璃纤维工业用玻璃球强制性行业标准的制订任务。要求把JC 557—1994《无碱玻璃球》、JC 583—1995《中碱玻璃球》、JC 719—1990（1996）《耐碱玻璃球》、JC/T337—1983（1996）《玻璃球二次冒泡温度试验方法》和JC/T338—1983（1996）《玻璃球均匀性试验方法－油浸投影法》五个标准合并修订。
二、本标准的制定主导思想
1与国家宏观政策、产业政策、法律法规相一致。
2玻璃球作为玻璃纤维生产的原料必须与玻璃纤维生产企业的要求相匹配，以满足玻璃纤维生产的需要是首先考虑的原则。
3符合玻璃球生产企业实际，推动玻璃球生产企业技术进步。
三、工作的简要过程
国家玻璃纤维产品质量监督检验中心接到起草工作任务后，立即组织成立了标准起草工作组。并着手进行了以下工作：
(一)收集国内外有关技术资料
利用各种渠道广泛收集资料和技术文件，特别针对广大玻璃球生产企业提出的增加玻璃球化学成分的技术要求。标准起草工作组积极与南京玻璃纤维研究设计院相关单位沟通，查阅了国家“七五”攻关项目：“低硼无碱电绝缘玻璃纤维成分”、“低硼无碱玻璃纤维工业性试验” 等技术资料。
（二）对生产企业和用户进行调研
对玻璃球生产企业进行了广泛的调研，并发函至各企业和有关单位，征求他们对标准制定工作的意见和要求。自贡市贡井玻纤有限责任公司、自贡市玻璃纤维二厂、泸州天兴玻纤公司、郑州希凯建材有限公司、秦皇岛方圆建材有限公司、成都巨峰玻璃有限公司、陕西玻璃纤维总厂等单位给予了本标准制定工作的极大支持，积极参与标准的制订工作。
标准起草工作组还积极与玻璃纤维生产企业进行联系，听取他们对标准的意见，走访了相关企业单位，他们都对标准提出了很好的意见和建议。
（三）收集样本，进行试验验证工作
为了更好对产品的技术指标进行定值，起草小组对2001、2002年全国玻璃球型式抽样检验样品进行了大量的试验验证，统计了近年来玻璃球外观质量、二次冒泡温度、均匀性和玻璃球中As2O3的含量等性能指标的分布情况，从而确定了本标准的各项技术指标，提出了标准送审稿。
四、国外同类标准情况说明
我国玻璃纤维工业是在前苏联的技术基础上发展起来的，90年代以前的生产工艺基本上用坩埚法生产玻璃球再进行二次熔化生产玻璃纤维，特别是代铂炉的推广应用，使我国玻璃纤维行业有其自身的独创性。我国玻璃纤维工业用的原料－玻璃球分为中碱、无碱和耐碱成分三大类，其中中碱5号成分是我国自行研究开发的成分，虽与国外的C玻璃成分相近，但成分上还是有一定的区别；无碱1号成分是套用了前苏联的含R2O小于2%无碱玻璃成分，然后经大量研发试验改为现行的无碱1号成分。由于国外玻璃纤维生产工艺90%以上采用的是池窑生产工艺，因此没有查到相关的国际标准作为本标准制定的参考依据。
五、标准主要内容的说明
1关于标准名称和代号
标准的名称反映了标准所覆盖的产品，任务下达时的项目名称为“玻璃纤维工业用玻璃球”，因此本标准包含了中碱玻璃球、无碱玻璃球、耐碱玻璃球三类产品。
GB/ T4202－2001《玻璃纤维产品代号》标准中没有对玻璃球产品进行相应的规定，考虑到企业在生产和交付过程中，由于具体的化学成分较多，为了便于管理和应用，本标准规定了玻璃球的代号。
玻璃种类的规定与GB/ T4202－2001的要求一致，即E为无碱成分，具有良好的电绝缘性能；C为中碱成分，具有较好的耐化学侵蚀性能；AR为耐碱成分。玻璃球的具体化学成分用数字来表示，如采用无碱2号成分，其代号即为E2。
2外观质量
玻璃球外观质量的制定主要有三个方面的问题要考虑：（1）玻璃球的直径；（2）玻璃球的外表面要求；（3）球内在质量要求。
在本标准制定过程中，许多企业提出要求增大玻璃球直径，以有利于提高玻璃球生产厂家的经济效益。这对玻璃球生产企业来说是可以理解的，但国家的产业政策并非要求大力发展坩埚法生产玻璃纤维，而是要大力鼓励池窑拉丝工艺。另一方面玻璃球的直径增大后，能否适应玻璃纤维生产企业的加球机，对玻璃纤维的拉丝有多大的影响，未进行过验证试验，因此本标准仍采用原标准的要求：玻璃球的直径为18.5mm～20.2mm。
原标准对玻璃球的外观质量提出了较为定量的要求，但在实际检测时根本无法操作，如“玻璃球内不允许有直径0.5mm以下的密集小气泡，0.5mm以上的气泡不得超过10个”。因此本标准简化了玻璃球的外观质量要求。
3化学成分
本标准的中碱成分仍采用JC 583—1995《中碱玻璃球》标准中的中碱5号成分和中碱6号成分；无碱成分除无碱1号仍为JC 557—1994《无碱玻璃球》中的成分外，增加了低硼无碱成分：无碱2号和无碱3号成分；耐碱成分以原标准JC 719—1990（1996）《耐碱玻璃球》的成分为主，但对其它化学成分的耐碱玻璃增加了氧化锆和氧化钛含量的要求，使标准更具科学性。现就有关情况说明如下：
（1）有关低硼无碱玻璃球成分说明
目前我国大量生产的无碱1号玻璃纤维成分中含有8.5%的B2O3，B2O3使玻璃易熔制并能改善玻璃的成型工艺性能，但是由于B2O3的引入，也带来诸多的问题，第一，使用了价格昂贵的硼酸化工原料引入B2O3，致使原料成本大大增加，从而也提高了玻璃纤维的成本；第二，B2O3在高温熔制和纤维成型时会从熔融玻璃中挥发出来，逸入空间，污染空气和水，因此低碱含量的无碱玻璃纤维成分，对降低玻璃纤维成本，发展玻璃纤维工业，减轻污染，具有现实的经济效益和环境保护的社会效益。
低硼无碱成分由是南京玻璃纤维研究设计院成功开发并研制的，适用于球法拉丝的新成分。无碱2号和3号成分其B2O3含量由8.8%降到6.8%，与无碱1号相比，熔化时间缩短了8%～28%、析晶上限温度低4℃～33℃，拉丝性能好。经工业性试验结果表明：低硼无碱成分的制球、拉丝、纺织等工序的产量和质量以及电绝缘制品的性能均达到或略高于无碱1号水平；玻璃球生产企业采用现有的生产原材料、技术装备、工艺制度，无需增强任何投资即可直接进行低硼无碱成分玻璃纤维制品的生产。
（2）关于耐碱玻璃球的成分说明
耐碱玻璃纤维是一种含氧化锆的特种玻璃纤维，因其能够抵御水泥水化物的碱性介质的侵蚀，可以用于生产玻璃纤维增强水泥制品（GRC），在建筑和土木工程中有广泛的应用。
我国的耐碱玻璃纤维生产采用的是小型电熔池窑拉丝或制球后采用200孔坩埚拉丝，其化学成分主要是中国建筑材料科学研究院玻璃纤维研究所的技术成果，本标准中AR1耐碱玻璃球成分仍采用JC 719—1990（1996）《耐碱玻璃球》中的成分。
国外的耐碱玻璃纤维的化学成分有许多，但普遍都要控制玻璃纤维中的ZrO2或TiO2含量，如国外赛姆菲尔和日本NEC公司的耐碱玻璃纤维都是以高氧化锆含量来保证纤维的耐碱性。因此本标准规定其它属耐碱玻璃的化学成分可由供需双方商定,但应保证WZrO2≥16.0%或(WZrO2+WTiO2) ≥19.2%且WZrO2≥13.7%以保证耐碱玻璃纤维的耐碱性。
4关于澄清剂中As2O3的使用问题
在玻璃熔制时，白砒虽有良好的澄清效果，但在保管、配料、熔制过程中几乎有50%的白砒随烟气排放到大气中散落到附近，严重污染环境，危害职工和工厂附近居民的身体健康。玻璃球是玻璃纤维拉丝生产的原料，在拉丝过程中，玻璃球再次熔化时，毒气继续挥发，再次对职工的健康造成危害，污染环境。我国卫生标准规定居民区的大气中砷化物最高允许浓度以As计算，日平均值不得大于0.003mg/m3，车间内空气中As2O3允许浓度不得大于0.3mg/m3。美国规定玻璃食品包装容器As2O3和Sb2O3的含量要小于0.005%。因此砷、锑作为玻璃澄清剂应逐步淘汰。我国玻璃球生产企业基本上还采用白砒作为澄清剂，本标准制定过程中，对23家生产企业的玻璃球进行了As2O3含量的验证试验，结果表明：9家生产企业的无碱1#玻璃球中As2O3含量平均值为0.39%，最高的为0.54%，最低的为0.15%。14家生产企业的中碱5#玻璃球中As2O3含量平均值为0.35%，最高的为0.56%，最低的为0.068%。其中大于0.3%的有8家，小于0.2%的只有1家企业。因此大部分玻璃球生产企业必须在原料配方和工艺上进行改进才能达到本标准规定As2O3的含量小于0.2%。
5本标准全面修改了检验规则
本标准将原标准中对外观质量采用二次计数抽样方案改为一次计数抽样方案，这样方便交付检验，更具科学性和合理性。
本标准外观质量检验采用计数检验的一次抽样方案，抽样表是根据GB2828《逐批检验计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检验）》国家标准正常检验一次抽样方案，检验水平Ⅱ，AQL=4.0确定的。
目前玻璃纤维生产有两种方式，池窑法和坩埚法。池窑法是将天然的矿石经粉碎与化工原料，按一定配比后投入窑炉，经高温熔化后，通过高速旋转的拉丝机，被拉制成玻璃纤维原丝。而我国的玻璃纤维生产绝大部分仍采用五、六十年代的坩埚法生产。即将矿石经粉碎与化工原料，按一定配比投入窑炉，在高温熔化和澄清剂、助熔剂作用下形成玻璃液，经喂液池、制球机后生产出一定规格的玻璃球。玻璃球经清洗加入代铂坩埚中，在高温下二次熔化，通过铂铑漏板最终被拉制成玻璃纤维原丝。玻璃纤维的拉丝成型是一个连续过程，它对玻璃球的物理、化学性能要求很高。当玻璃球的物理、化学性能不符合标准规定的要求时，就会破坏拉丝作业的连续和稳定性，使得玻璃纤维成品率下降，严重时会造成无法拉丝。
鉴于上述情况，国家经济贸易委员会以国经贸厅行业[2002]73号文下达了玻璃纤维工业用玻璃球强制性行业标准的制订任务。要求把JC 557—1994《无碱玻璃球》、JC 583—1995《中碱玻璃球》、JC 719—1990（1996）《耐碱玻璃球》、JC/T337—1983（1996）《玻璃球二次冒泡温度试验方法》和JC/T338—1983（1996）《玻璃球均匀性试验方法－油浸投影法》五个标准合并修订。
二、本标准的制定主导思想
1与国家宏观政策、产业政策、法律法规相一致。
2玻璃球作为玻璃纤维生产的原料必须与玻璃纤维生产企业的要求相匹配，以满足玻璃纤维生产的需要是首先考虑的原则。
3符合玻璃球生产企业实际，推动玻璃球生产企业技术进步。
三、工作的简要过程
国家玻璃纤维产品质量监督检验中心接到起草工作任务后，立即组织成立了标准起草工作组。并着手进行了以下工作：
(一)收集国内外有关技术资料
利用各种渠道广泛收集资料和技术文件，特别针对广大玻璃球生产企业提出的增加玻璃球化学成分的技术要求。标准起草工作组积极与南京玻璃纤维研究设计院相关单位沟通，查阅了国家“七五”攻关项目：“低硼无碱电绝缘玻璃纤维成分”、“低硼无碱玻璃纤维工业性试验” 等技术资料。
（二）对生产企业和用户进行调研
对玻璃球生产企业进行了广泛的调研，并发函至各企业和有关单位，征求他们对标准制定工作的意见和要求。自贡市贡井玻纤有限责任公司、自贡市玻璃纤维二厂、泸州天兴玻纤公司、郑州希凯建材有限公司、秦皇岛方圆建材有限公司、成都巨峰玻璃有限公司、陕西玻璃纤维总厂等单位给予了本标准制定工作的极大支持，积极参与标准的制订工作。
标准起草工作组还积极与玻璃纤维生产企业进行联系，听取他们对标准的意见，走访了相关企业单位，他们都对标准提出了很好的意见和建议。
（三）收集样本，进行试验验证工作
为了更好对产品的技术指标进行定值，起草小组对2001、2002年全国玻璃球型式抽样检验样品进行了大量的试验验证，统计了近年来玻璃球外观质量、二次冒泡温度、均匀性和玻璃球中As2O3的含量等性能指标的分布情况，从而确定了本标准的各项技术指标，提出了标准送审稿。
四、国外同类标准情况说明
我国玻璃纤维工业是在前苏联的技术基础上发展起来的，90年代以前的生产工艺基本上用坩埚法生产玻璃球再进行二次熔化生产玻璃纤维，特别是代铂炉的推广应用，使我国玻璃纤维行业有其自身的独创性。我国玻璃纤维工业用的原料－玻璃球分为中碱、无碱和耐碱成分三大类，其中中碱5号成分是我国自行研究开发的成分，虽与国外的C玻璃成分相近，但成分上还是有一定的区别；无碱1号成分是套用了前苏联的含R2O小于2%无碱玻璃成分，然后经大量研发试验改为现行的无碱1号成分。由于国外玻璃纤维生产工艺90%以上采用的是池窑生产工艺，因此没有查到相关的国际标准作为本标准制定的参考依据。
五、标准主要内容的说明
1关于标准名称和代号
标准的名称反映了标准所覆盖的产品，任务下达时的项目名称为“玻璃纤维工业用玻璃球”，因此本标准包含了中碱玻璃球、无碱玻璃球、耐碱玻璃球三类产品。
GB/ T4202－2001《玻璃纤维产品代号》标准中没有对玻璃球产品进行相应的规定，考虑到企业在生产和交付过程中，由于具体的化学成分较多，为了便于管理和应用，本标准规定了玻璃球的代号。
玻璃种类的规定与GB/ T4202－2001的要求一致，即E为无碱成分，具有良好的电绝缘性能；C为中碱成分，具有较好的耐化学侵蚀性能；AR为耐碱成分。玻璃球的具体化学成分用数字来表示，如采用无碱2号成分，其代号即为E2。
2外观质量
玻璃球外观质量的制定主要有三个方面的问题要考虑：（1）玻璃球的直径；（2）玻璃球的外表面要求；（3）球内在质量要求。
在本标准制定过程中，许多企业提出要求增大玻璃球直径，以有利于提高玻璃球生产厂家的经济效益。这对玻璃球生产企业来说是可以理解的，但国家的产业政策并非要求大力发展坩埚法生产玻璃纤维，而是要大力鼓励池窑拉丝工艺。另一方面玻璃球的直径增大后，能否适应玻璃纤维生产企业的加球机，对玻璃纤维的拉丝有多大的影响，未进行过验证试验，因此本标准仍采用原标准的要求：玻璃球的直径为18.5mm～20.2mm。
原标准对玻璃球的外观质量提出了较为定量的要求，但在实际检测时根本无法操作，如“玻璃球内不允许有直径0.5mm以下的密集小气泡，0.5mm以上的气泡不得超过10个”。因此本标准简化了玻璃球的外观质量要求。
3化学成分
本标准的中碱成分仍采用JC 583—1995《中碱玻璃球》标准中的中碱5号成分和中碱6号成分；无碱成分除无碱1号仍为JC 557—1994《无碱玻璃球》中的成分外，增加了低硼无碱成分：无碱2号和无碱3号成分；耐碱成分以原标准JC 719—1990（1996）《耐碱玻璃球》的成分为主，但对其它化学成分的耐碱玻璃增加了氧化锆和氧化钛含量的要求，使标准更具科学性。现就有关情况说明如下：
（1）有关低硼无碱玻璃球成分说明
目前我国大量生产的无碱1号玻璃纤维成分中含有8.5%的B2O3，B2O3使玻璃易熔制并能改善玻璃的成型工艺性能，但是由于B2O3的引入，也带来诸多的问题，第一，使用了价格昂贵的硼酸化工原料引入B2O3，致使原料成本大大增加，从而也提高了玻璃纤维的成本；第二，B2O3在高温熔制和纤维成型时会从熔融玻璃中挥发出来，逸入空间，污染空气和水，因此低碱含量的无碱玻璃纤维成分，对降低玻璃纤维成本，发展玻璃纤维工业，减轻污染，具有现实的经济效益和环境保护的社会效益。
低硼无碱成分由是南京玻璃纤维研究设计院成功开发并研制的，适用于球法拉丝的新成分。无碱2号和3号成分其B2O3含量由8.8%降到6.8%，与无碱1号相比，熔化时间缩短了8%～28%、析晶上限温度低4℃～33℃，拉丝性能好。经工业性试验结果表明：低硼无碱成分的制球、拉丝、纺织等工序的产量和质量以及电绝缘制品的性能均达到或略高于无碱1号水平；玻璃球生产企业采用现有的生产原材料、技术装备、工艺制度，无需增强任何投资即可直接进行低硼无碱成分玻璃纤维制品的生产。
（2）关于耐碱玻璃球的成分说明
耐碱玻璃纤维是一种含氧化锆的特种玻璃纤维，因其能够抵御水泥水化物的碱性介质的侵蚀，可以用于生产玻璃纤维增强水泥制品（GRC），在建筑和土木工程中有广泛的应用。
我国的耐碱玻璃纤维生产采用的是小型电熔池窑拉丝或制球后采用200孔坩埚拉丝，其化学成分主要是中国建筑材料科学研究院玻璃纤维研究所的技术成果，本标准中AR1耐碱玻璃球成分仍采用JC 719—1990（1996）《耐碱玻璃球》中的成分。
国外的耐碱玻璃纤维的化学成分有许多，但普遍都要控制玻璃纤维中的ZrO2或TiO2含量，如国外赛姆菲尔和日本NEC公司的耐碱玻璃纤维都是以高氧化锆含量来保证纤维的耐碱性。因此本标准规定其它属耐碱玻璃的化学成分可由供需双方商定,但应保证WZrO2≥16.0%或(WZrO2+WTiO2) ≥19.2%且WZrO2≥13.7%以保证耐碱玻璃纤维的耐碱性。
4关于澄清剂中As2O3的使用问题
在玻璃熔制时，白砒虽有良好的澄清效果，但在保管、配料、熔制过程中几乎有50%的白砒随烟气排放到大气中散落到附近，严重污染环境，危害职工和工厂附近居民的身体健康。玻璃球是玻璃纤维拉丝生产的原料，在拉丝过程中，玻璃球再次熔化时，毒气继续挥发，再次对职工的健康造成危害，污染环境。我国卫生标准规定居民区的大气中砷化物最高允许浓度以As计算，日平均值不得大于0.003mg/m3，车间内空气中As2O3允许浓度不得大于0.3mg/m3。美国规定玻璃食品包装容器As2O3和Sb2O3的含量要小于0.005%。因此砷、锑作为玻璃澄清剂应逐步淘汰。我国玻璃球生产企业基本上还采用白砒作为澄清剂，本标准制定过程中，对23家生产企业的玻璃球进行了As2O3含量的验证试验，结果表明：9家生产企业的无碱1#玻璃球中As2O3含量平均值为0.39%，最高的为0.54%，最低的为0.15%。14家生产企业的中碱5#玻璃球中As2O3含量平均值为0.35%，最高的为0.56%，最低的为0.068%。其中大于0.3%的有8家，小于0.2%的只有1家企业。因此大部分玻璃球生产企业必须在原料配方和工艺上进行改进才能达到本标准规定As2O3的含量小于0.2%。
5本标准全面修改了检验规则
本标准将原标准中对外观质量采用二次计数抽样方案改为一次计数抽样方案，这样方便交付检验，更具科学性和合理性。
本标准外观质量检验采用计数检验的一次抽样方案，抽样表是根据GB2828《逐批检验计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检验）》国家标准正常检验一次抽样方案，检验水平Ⅱ，AQL=4.0确定的。
