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超高分子量聚乙烯纤维新材料生产与应用前景分析

来源:第一纺织网 2018-02-12 08:48中国投资咨询网 A-A+

  中国乃至世界劳保用品原材料拥有着繁多的品种。为了增强中国制造业核心竞争力,国家发改委11月27日发布增强制造业核心竞争力三年行动计划已经正式出台,聚焦九大产业,其中更是包括了劳保用品上游原材料产业。例如:九大产业中有轨道交通装备、高端船舶和海洋工程装备、智能机器人、智能汽车、现代农业机械、高端医疗器械和药品、新材料、制造业智能化、重大技术装备等重点领域,组织实施关键技术产业化专项。特别是针对提升先进复合材料生产及应用水平也是专门提出,那就是重点发展高性能碳纤维、对位芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、碳化硅纤维等高性能纤维及其应用,新型溶剂法纤维素纤维、聚乳酸纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维、生物基聚酰胺纤维等生物基化学纤维及其应用;土工建筑、医疗卫生、安全防护、高温过滤等高端产业用纺织材料。加快开发航天航空、轨道交通、无人机制造等领域用纸基新材料等等。

  超高分子量乙烯纤维在劳保领域生产应用分析

  超高分子量聚乙烯纤维(简称UHMWPE),又称高强PE纤维,是当今世界三大高科技纤维(碳纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯纤维)之一,也是世界上最坚韧的纤维。其轻薄如纸、坚硬如钢,强度是钢铁的15倍,比碳纤维和芳纶1414(凯夫拉纤维)还要高2倍,是目前制造防弹衣的主要材料。超高分子量聚乙烯纤维的耐磨耐弯曲性能、张力疲劳性能是现有高性能纤维中最强的,具有突出的抗冲击和抗切割韧性。一根只有头发四分之一粗的超高分子量聚乙烯纤维,用剪刀都难以剪断。加工完成的纺织物必须用特殊机器才能切割。而中石化仪征化纤有限公司超高分子量聚乙烯纤维是国内唯一一家采用干法生产工艺路线生产的高性能纤维,企业拥有自主知识产权,获得国家“十一五”规划重点支持。产品广泛应用于国防及公安装备、舰艇船舶、海洋石油、远洋渔业、劳动保护等领域等等。

  根据中石化相关人士透露,2016-2017年期间,中国石化公司已有20多家企业一线员工用上了仪征化纤的防切割手套,防切割手套已出口欧美、亚洲10多个国家。该手套采用仪化超高分子量聚乙烯纤维商品名为“力纶”的与其他合成纤维包覆后织造而成,耐磨性能是棉纱手套的70倍,手感柔软、透气吸湿性能好,佩戴舒适灵活,具有耐摩擦、抗切割、抗撕裂、防穿刺等优异性能,寿命是普通棉纱手套的6倍以上,颜色更美观,综合性价比较高。仪征化纤公司防切割手套适用于机械加工、设备检修、钻井采油、包装物流、建筑施工、汽车制造和船舶远洋等多种行业操作锋利和粗糙物件的劳动保护。目前在欧美地区已经得到广泛应用,国内使用该产品的企业也逐年增加。

  为了防止手套打滑,提高使用舒适性,防切割手套掌心进行了浸胶处理,按照浸胶胶体不同,分为乳胶、丁腈和聚氨酯三种。其中聚氨酯手套胶体较薄,一般用于灵敏度要求相对较高的园艺、电子行业等;乳胶手套和丁腈手套胶体相对较厚,乳胶手套防滑性能更好、丁腈手套防油污性能更好,适用于机械加工、物流搬运、油库作业等。经第三方认证机构CTC检测,根据GB24541-2009《手部防护机械危害防护手套》和欧标EN388,防切割手套的耐切割性能最高达到了五级,耐摩擦性能达到了四级,耐撕裂性能达到了四级,耐穿刺性能达到了三级。目前,中国石化胜利油田劳动防护用品检测中心与仪征化纤联手,已制定防切割手套安全技术标准,为中国石化一级企业标准。

  近年来,中国石化仪征化纤有限公司已先后开发、生产了50多个细旦、高强、有色等系列产品。在军事上已经应用到航空母舰系泊缆、防弹衣、防弹板、防弹头盔、防爆毯等方面,在民用领域积极拓展绳缆、网箱、渔线、防切割手套和特殊面料等应用。

  全球超高分子量聚乙烯纤维前景看好

  2016-2017年,全球超高分子量聚乙烯纤维实际需求量约为6-6.2万吨左右,未来3-6年内超高分子量聚乙烯纤维每年的市场年需求量将在10万吨以上,市场潜力巨大,前景非常乐观。尽管荷兰帝斯曼公司、美国霍尼韦尔公司和日本三井公司近几年多次增建扩产,产量以每年8%以上的速度递增,但仍不能满足市场需求。近年来,欧美和日本的超高分子量聚乙烯纤维用途结构有一定差异,欧美主要用于防弹衣和武器装备,占总量60%-70%,其次为绳缆,占20%;渔网等,占5%;劳动防护占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达到超高分子量聚乙烯纤维总需求量的1/4。

  就中国而言,2016-2017年对超高分子量聚乙烯纤维的实际需求数量大约为1.5-1.8万吨左右,需求增长速度也在加快中,中国地区应用比较多的是绳索类产品,仅国内缆绳行业的纤维材料年需求数量就在3000吨以上的水平,其次是应用于软质防弹衣、防刺服、防弹头盔等各类产品中。

  未来,超高分子量乙烯纤维产能需要不断提升,价格不断下降,才能真正有效地扩展纤维的实际应用范围,特别是在劳动防护类产品上的应用。

关键词:碳纤维 高科技纤维 新材料
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