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超高份子量聚乙烯纤维前景看好

1月,中石化高桥石化分公司、中国石化北京燕山分公司等单位一线员用上超高分子量聚乙烯纤维制作的防切割手套。这些手套具有耐磨损、抗切割等特点,使用寿命比普通手套长4~6倍。超高分子量聚乙烯纤维的应用正在渗入一线,其范围正在扩大。

同时,我国超高分子量聚乙烯纤维的技术也在同步提升。去年7月,由南化公司研究院、江苏仪征化纤公司、中国纺织科学研究院联合开发的超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维干法凝胶纺丝工艺工业化成套技术在获得中国石化科技进步一等奖后再传喜讯,采用该项目技术在江苏仪征化纤股份公司建设的国内首条干法纺丝工艺UHMWPE纤维工业化生产线成功生产出50D~300D系列的高附加值细旦产品。这标志着UHMWPE纤维干法纺丝成套技术打破了国外技术垄断。

  市场接受度提高

过去,大部分防切割手套都是金属手套,这种手套是钢丝手套,由无数小圆环穿编而成。它的作用是在使用切割机械的作业过程中,保护手不被割伤。而如今,超高分子量聚乙烯纤维进入了制作防切割手套领域中来,使防切割手套的使用性能更加的优异,其产品质量更加上了一个台阶。未来超高分子量聚乙烯纤维的应用领域也将更加的广泛,特别是近年来,由于世界各地地区冲突和战争不断,恐怖事件蔓延不止,军事装备工业得到迅猛发展,防弹材料的开发和研究越来越受到重视,投入应用的防弹材料品种较多,考虑到使用的方便和舒适,纤维材料逐渐取代了传统的钢铁和陶瓷而成为主流防弹材料。纤维中又包括碳纤维、Kvlar纤维、以及超高分子量聚乙烯纤维。它们在防弹领域应用于防弹衣、防弹装甲和防弹头盔,其中UHMWPE因其优越的防弹性能而倍受关注。

超高分子量聚乙烯纤维是与碳纤维和芳纶纤维并列的三大高性能纤维之一,是国内外重要的战略物资和高技术材料,而国内地区缺少纺丝级专用树脂生产技术,纺丝技术及生产设备水平等仍与发达国家存在较大差距,一直是在不断努力亟待解决的关键问题。而随着国内地区研究机构以及企业技术部门的全力以赴奋力拼搏,中国地区市场上将不断出现自己研发生产的优质超高分子量聚乙烯纤维产品来。而在“十一五”863计划新材料领域“超高分子量聚乙烯纤维关键技术”重点项目支持下,浙江宁波大成新材料股份有限公司和中国科学院化学研究所等单位承担的超高分子量聚乙烯树脂、纤维和复合材料的综合表征技术等4个课题也取得了重要进展,于2013年上半年也通过了技术验收。该项目改进了催化剂和溶剂的性能,研发出两个牌号的纤维级超高分子量聚乙烯树脂,建立了中试装置,形成了2万吨/年纤维级超高分子量聚乙烯树脂连续法工业生产能力;研发了纤维表面改性等新技术,开发出大容量非连续冻胶法UHMWPE纤维产业化制备技术,单线产能提高到400吨/年以上;研发出的高性能、轻量化无纬布防弹衣等系列防弹制品、高速低捻合股UHMWPE纤维高强绳缆和高等级包覆纱线防切割手套等产品都已实现工业化量产,并取得了良好的经济效益。项目还建立了超高分子量聚乙烯纤维级树脂检测企业标准,提出了纤维级超高分子量聚乙烯树脂规格国家标准建议稿。该项目的实施提升了我国超高分洛阳那家治癫痫医院好子量聚乙烯(纤维技术水平,开发出了系列高性能下游产品,达到了国外同类产品指标,提升了我国超高分子量聚乙烯武汉治小儿癫痫医院树脂、纤维和复合材料制品在国际市场的竞争力。

  与国外齐头并进

目前,世界对超高分子量聚乙烯纤维的总需求量正在逐渐扩大,其中美国大约占总需求量数量的70%,美国地区市场需求很强劲,一直处于供不应求的状况,美国地区也需要进口其他国家的产品来满足自身领域的需求。再者,欧洲等发达国家和地区,该地区应用超高分子量聚乙烯纤维制作防弹衣、放弹头盔等防护用品的生产工艺较为成熟。目前,超高分子量聚乙烯纤维的消费结构为:欧美主要用于防弹衣和武器装备,约占总量的60%~70%,其次是绳缆,约占20%,渔网等约占5%,劳动保护用品大约占5%。日本主要用于绳缆、渔网、防护类,特别是防切割手套,在汽车生产涂漆工序的使用已经达到超高分子量聚乙烯纤维总需求量的25%甚至以上的水平。而我国对超高分子量聚乙烯纤维的使用量还没有国外高。中国是一个很大的超高分子量聚乙烯纤维消费市场。例如,剑乔科技江苏有限公司年产3200吨超高分子量聚乙烯纤维项目,投资10亿元建设10条超高分子量聚乙烯纤维生产线、2条无纬布生产线和1条年产10万件防弹衣生产线。该项目建成投产后,可实现年销售收入9.7亿元、各类税收1亿元。该公司的这些产品就应该在尽力投放到国内市场上各个需求领域的基础上,力争将产品出口到美国等供不应求的发达国家去赢得更高的利润,让中国的高性能产品走出国门。

  应用领域广泛

超高分子量聚乙烯纤维未来前景看好,因为超高分子量聚乙烯纤维具有非同一般的高强“性格”。一把不锈钢剪刀剪超高分子量聚乙烯纤维,在连续剪一分钟后刀口就会钝化。此外,超高分子量聚乙烯纤维在水中的自由断裂长度为无限长,在粗细相同的情况下,它能承受的最大质量是钢丝绳的8~10倍,这种超高分子量聚乙烯纤维的强度比钢高15倍。若按质量计算,其强度比芳纶高40%,可称之为当今世界上强度最高的纤维。因此它也成为继碳纤维、芳纶纤维之后的第三代超高强度纤维。国际市场上,超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料产品的主要应用领域包括:国防军需,如飞机、坦克、装甲车及各类战车、舰艇、轻质防弹装甲板材;安全防护,如轻质防弹衣、轻质防弹头盔、防刺衣、防切割服装面料、防切割手套等。回顾2012年7月27日获悉,江苏研发强度高于钢筋的超高分子量聚乙烯纤维。该公司自主研发的超高分子量聚乙烯纤维,强度相当于钢筋的15倍,是国家重点发展的新材料产业之一。高强聚乙烯纤维的耐冲击性能好,能量吸收大,在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料:如坦克防护板、雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣等。高强聚乙烯纤维的防护织物主要用于防切割、防刺、防链齿等领域,如手套、击剑套服等。因此,超高分子量聚乙烯纤维应该属于朝阳行业,大力发展该产业任重道远。

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