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超高分子量聚乙烯纤维UHMWPE的介绍

  超高分子量聚乙烯纤维(又称高性能聚乙烯纤维,UHMWPE)与碳纤维、芳纶并称为三大高科技纤维,具有强度高、模量高、比重低、耐光性强和耐磨度高等特点,同时具有耐水、耐湿、耐海水和抗霉,耐疲劳性和较长的挠曲寿命等特点,是目前比强度最高的商业化高性能纤维。在轻质复合材料中有着极大的优势,可广泛应用于航空航天、军工、通讯、医疗、体育器材、建筑和海洋渔业等领域。

  目前UHMWPE纤维有两种工艺技术路线,一条是以高挥发性溶剂(十氢萘)干法凝胶纺丝工艺路线,简称干法路线;一条是以低挥发性溶剂(矿物油、白油等)湿法凝胶纺丝工艺路线,简称湿法路线。干法纺丝工艺生产的UHMWPE纤维中溶剂含量少,强力高,抗蠕变性能好,多用于高端产品。

  目前,国外UHMWPE纤维主要生产商为荷兰帝斯曼(DSM)、美国霍尼韦尔(HONEYWELL)和日本东洋纺(TOYOBO)3家公司。2008年,国外UHMWPE纤维总产能约8500吨,产量约7200吨,其中除美国霍尼韦尔公司的1500UHMWPE纤维生产线采用湿法工艺外,其余均采用干法工艺生产。

  我国UHMWPE纤维主要生产商有北京同益中、湖南中泰、浙江大成等公司,其UHMWPE纤维生产线全部采用湿法工艺技术。2008年,国内总产能约6000吨,产量4200吨。

  与湿法工艺相比,干法纺丝工艺具有流程短、生产工艺环保、产品综合性能指标高等特点,该项技术一直被荷兰DSM公司为代表的国外厂商所垄断。为打破国外技术垄断,中国石化仪征化纤股份有限公司根据中国石化发展战略及市场需求,以中国纺织科学研究院和中国石化南化集团公司研究院合作开发的高性能聚乙烯纤维干法纺成套技术为依托,通过产学研合作,于2008年底建成了国内第一条年产300吨干法纺高性能聚乙烯纤维工业化生产线,实现了干法纺丝技术的国产化突破,填补了国内技术空白。项目的建成投产,将有利于进一步促进了国内超高分子量聚乙烯纤维生产技术和产品档次的提升。

  目前,生产线运行稳定,产品质量已接近荷兰DSM公司SK75水平,单丝纤度达到了1.20dtex,体现出了“细旦、高强”的特点。所生产的产品已在防弹材料、防割防刺用品、缆绳等领域得到了应用,并正在根据市场需求逐步形成品种的系列化。

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