創(chuàng)新技術攻克纖維“硬漢”
發(fā)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(yè)考慮的重點，也是技術發(fā)展的重點，規(guī)�；瘜⒊蔀榘l(fā)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(lián)合開發(fā)的超高分子量聚乙烯干法凝膠紡絲工藝形成工業(yè)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(xù)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(qū)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(shù)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(yè)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(yè)發(fā)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(yōu)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(yī)療、體育器材、建筑和海洋漁業(yè)等領域。
啟動國內研發(fā) 自有技術破題
由于超高分子量聚乙烯纖維具有眾多的優(yōu)異特性，目前屬世界范圍內的稀缺物資。
業(yè)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(fā)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(fā)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(huán)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(fā)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(fā)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(yè)部副主任楊勇介紹，目前，公司兩套生產線均運行穩(wěn)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(yè)考慮的重點，也是技術發(fā)展的重點，規(guī)�；瘜⒊蔀榘l(fā)展趨勢。”楊勇指出。
目前，儀征化纖已經實現(xiàn)了規(guī)�；墓I(yè)生產，且實現(xiàn)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(fā)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(fā)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(fā)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(huán)境友好型的工藝生產路線，已經實現(xiàn)千噸級的生產規(guī)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(yè)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(fā)展和產品檔次的提升。
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