創新技術攻克纖維“硬漢”
發布時間：2013-07-31 新聞來源：中國石化新聞網
超高分子量聚乙烯纖維暴利時代已經過去，提高質量、降低成本是各企業考慮的重點，也是技術發展的重點，規模化將成為發展趨勢
日前，由南化公司研究院、儀征化纖公司、中國紡織科學研究院聯合開發的超高分子量聚乙烯干法凝膠紡絲工藝形成工業化成套技術，獲得了中國石化科技進步一等獎。
該項技術打破了國外技術封鎖，填補了國內空白，達到了國際先進水平，目前已經在儀征化纖建成了1300噸/年產能。
纖維中的“硬漢”
用一把不銹鋼剪刀剪超高分子量聚乙烯纖維，在連續剪1分鐘后刀口就會鈍化。如此“堅強的個性”讓此類纖維在軍工方面得到廣泛應用。
南化公司研究院院長儲政博士介紹，區別于普通聚乙烯的低分子量，超高分子量聚乙烯的分子量數以百萬計。超高分子量聚乙烯纖維是支撐世界高新技術產業的重要新材料之一，與碳纖維、芳綸并稱為三大典型的高性能化高科技纖維。
超高分子量聚乙烯纖維的強度比鋼高15倍，比芳綸高40%，它也成為繼碳纖維、芳綸纖維之后的第三代超高強度纖維。在粗細相同的情況下，它能承受的質量是鋼絲繩的8~10倍。
目前，我國自主生產的超高分子量聚乙烯纖維成功應用到軍警用防彈衣、防彈頭盔和防彈板等領域，在安全防護行業發揮了巨大價值。
該纖維還具有較好的耐磨、耐沖擊、耐水、耐腐蝕、耐光、耐磨等優良性能，可直接制成繩索、纜繩、漁網和各種織物，還廣泛應用于通訊、醫療、體育器材、建筑和海洋漁業等領域。
啟動國內研發 自有技術破題
由于超高分子量聚乙烯纖維具有眾多的優異特性，目前屬世界范圍內的稀缺物資。
業內人士估計世界年需求量5萬噸，其中美國需求量占70%，但目前全世界年產量僅2萬噸。國內外專家預測，未來5年世界高強度纖維的市場年需求量達6萬噸，國內對高強度纖維的需求量為1萬噸。
目前超高分子量聚乙烯纖維有兩種工藝技術路線。
一是以高揮發性溶劑（十氫萘）干法凝膠紡絲工藝路線，簡稱干法路線；二是以低揮發性溶劑（礦物油、白油等）濕法凝膠紡絲工藝路線，簡稱濕法路線。
干法紡絲工藝生產的高強度纖維中溶劑含量少，強力高，抗蠕變性能好，多用于高端產品。與濕法工藝相比，干法紡絲工藝具有流程短、生產工藝環保、產品綜合性能指標高等特點，但技術長期被國外廠商所壟斷。
為打破國外技術壟斷，從2000年開始，南化公司研究院就和中國紡織科學研究院合作開發超高分子量聚乙烯纖維干法紡成套技術。項目被列為中國石化“十條龍”攻關項目。
以此為依托，南化公司通過產學研合作，于2008年12月30日在儀征化纖建成投產了我國首套300噸/年高性能聚乙烯纖維干法紡絲裝置，該裝置于2009年11月14日通過中國石化驗收。
2011年6月25日國內首套1000噸/年裝置又相繼建成投產。該項技術的開發成功，填補了國內高性能聚乙烯纖維干法生產工藝空白，打破了國外的技術壟斷。
儀征化纖公司髙纖事業部副主任楊勇介紹，目前，公司兩套生產線均運行穩定，且產品質量達到了國際先進水平，已在防彈材料、防割防刺用品、纜繩等領域得到了廣泛應用。
產能突破之后 產品提質在即
“超高分子量聚乙烯纖維暴利時代已經過去，提高質量、降低成本將是各企業考慮的重點，也是技術發展的重點，規模化將成為發展趨勢。”楊勇指出。
目前，儀征化纖已經實現了規模化的工業生產，且實現了滿負荷生產，年產量居國內第一。而且在二季度，公司成功開發出了50D~300D系列的細旦產品，該系列產品屬于高附加值產品，主要用于生產高端的釣魚線，日前該系列產品已經走向市場，受到了用戶的好評。
“隨著人們生活水平的提高，防護用品、家庭逃生裝備、拖繩、漁具等產品將逐漸進入百姓家庭，細旦化是開發這些產品的關鍵。產品細旦化有利于提高產品的強度和模量，有利于提高產品的舒適性，將是今后產品開發和技術改進的新方向。”楊勇說。
由于超高分子量聚乙烯屬高能耗產品，隨著產能的提高，能耗也將成為突出問題。而儀征化纖干法技術是一種環境友好型的工藝生產路線，已經實現千噸級的生產規模，裝置成本進一步降低，有效推動了國內高性能聚乙烯纖維產業化進程，并進一步推動了國內超高分子量聚乙烯纖維生產技術的發展和產品檔次的提升。
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