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          產品與業務
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          超高分子量聚乙烯纖維
          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維

          • 所屬分類:高強高模聚乙烯纖維生產線
          • 發布日期:2019-10-10
          24小時免費咨詢熱線:18905100000
          • 產品概述
          • 性能特點
          • 技術參數

          中國是化纖大國,但不是化纖強國,據專家介紹和有關部門統計,中國的高性能特種纖維的產量僅為世界產量的百分之一。當今世界三大高性能纖維是:碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、芳綸,目前中國由于技術問題芳綸僅有小量生產;碳纖維尚處在試驗和初級生產階段,產品只能應用在耐磨填料等領域;超高分子量聚乙烯纖維已突破關鍵性生產技術,具備規?;a條件。據報道,美國超高分子量聚乙烯纖維70%用于防彈衣、防彈頭盔、軍用設施和設備的防彈裝甲、航空航天等軍事領域,而我國在軍事方面的應用基本上為零,而高性能纖維的發展是一個國家綜合實力的體現,是建設現代化強國的重要物資基礎,為此,從國家利益出發大力支持與加速發展我國的超高分子量聚乙烯纖維的生產與應用尤顯迫切。 

          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維的特殊性能
          超高分子量聚乙烯纖維(英文全稱:Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber,簡稱UHMWPE),又稱高強高模聚乙烯纖維,是目前世界上比強度和比模量Z高的纖維,其特殊性能為:
          1、高比強度,高比模量。比強度是同等截面鋼絲的十多倍,比模量僅次于特級碳纖維。
          2、纖維密度低,密度是0.97g/cm3,可浮于水面。
          3、斷裂伸長低、斷裂功大,具有很強的吸收能量的能力,因而具有突出的抗沖擊性和抗切割性。
          4、抗紫外線輻射,防中子和γ射線,比能量吸收高、介電常數低、電磁波透射率高。
          5、耐化學腐蝕、耐磨性、有較長的撓曲壽命。


          超高分子量聚乙烯纖維的應用前景

          由于超高分子量聚乙烯纖維具有眾多的優異特性,它在高性能纖維市場上,包括從海上油田的系泊繩到高性能輕質復合材料方面均顯示出極大的優勢,在現代化戰爭和航空、航天、海域防御裝備等領域發揮著舉足輕重的作用。
          1、國防軍需裝備方面:由于該纖維的耐沖擊性能好,比能量吸收大,在軍事上可以制成防護衣料、頭盔、防彈材料,如直升飛機、坦克和艦船的裝甲防護板、雷達的防護外殼罩、導彈罩、防彈衣、防刺衣、盾牌等,其中以防彈衣的應用Z為引人注目。它具有輕柔的優點,防彈效果優于芳綸,現已成為占領美國防彈背心市場的主要纖維。另外,超高分子量聚乙烯纖維復合材料的比彈擊載荷值U/p是鋼的10倍,是玻璃纖維和芳綸的2倍多。國外用該纖維增強的樹脂復合材料制成的防彈、防暴頭盔已成為鋼盔和芳綸增強的復合材料頭盔的替代品。



          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維

          2、航空航天方面的應用:在航天工程中,由于該纖維復合材料輕質高強和抗沖擊性能好,適用于各種飛機的翼尖結構、飛船結構和浮標飛機等。該纖維也可以用作航天飛機著陸的減速降落傘和飛機上懸吊重物的繩索,取代了傳統的鋼纜繩和合成纖維繩索,其發展速度異常迅速。
          3、民用方面:
          (1)繩索、纜繩方面的應用:用該纖維制成的繩索、纜繩、船帆和漁具適用于海洋工程,是該纖維的Z初用途。普遍用于負力繩索、重載繩索、救撈繩、拖拽繩、帆船索和釣魚線等。該纖維制成的繩索,在自重下的斷裂長度是鋼繩的8倍,是芳綸的2倍。該繩索用于超級油輪、海洋操作平臺、燈塔等的固定錨繩,解決了以往使用鋼纜遇到的銹蝕和尼龍、聚酯纜繩遇到的腐蝕、水解、紫外降解等引起纜繩強度降低

          和斷裂,需經常進行更換的問題。

          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維

          超高分子量聚乙烯纖維

          (2)體育器材用品:在體育用品上已經制成安全帽、滑雪板、帆輪板、釣竿、球拍及自行車、滑翔板、超輕量飛機零部件等,其性能較傳統材料為好。
          (3)用作生物材料:該纖維增強復合材料用于牙托材料、醫用移植物和整形縫合等方面,它的生物相容性和耐久性都較好,并具有高的穩定性,不會引起過敏,已作臨床應用。還用于醫用手套和其他醫療措施等方面。

          (4)工業上,該纖維及其復合材料可用作耐壓容器、傳送帶、過濾材料、汽車緩沖板等;建筑方面可以用作墻體、隔板結構等,用它作增強水泥復合材料可以改善水泥的韌度,提高其抗沖擊性能。

          超高分子量聚乙烯纖維的市場前景
          超高分子量聚乙烯纖維目前屬世界范圍內的稀缺物資,世界年需求量約5萬噸,其中歐美占70%。但目前全世界產量15000噸左右,缺口很大。據專家預測,未來10年內每年超高分子量聚乙烯纖維的市場年需求量將在10萬噸以上,市場潛力巨大,前景廣闊。
          世界超高分子量聚乙烯纖維研發和產業化情況
          目前,超高分子量聚乙烯纖維國際上只有荷蘭帝斯曼公司(DSM)、美國霍尼韋爾公司、日本三井公司共3家公司能工業化生產,且年總產量不到9000噸?! ?br style="color: rgb(62, 58, 57);font-family: 微軟雅黑;font-size: 12px;white-space: normal"/>上世紀70年代末期,荷蘭帝斯曼公司采用疑凝膠紡絲方法(Gel spinning)紡制超高分子量聚乙烯纖維獲得成功。該公司是該纖維的創始公司,也是該纖維世界上產量Z高、質量Z佳的制造商,年產量約7000噸。80年代美國Allied-Singal公司與荷蘭帝斯曼公司合作,在美國成立霍尼韋爾公司,生產超高分子量聚乙烯纖維中低端產品,且僅限北美市場銷售,年產量約3000噸。日本東洋紡公司和荷蘭帝斯曼公司合資在日本成立三井公司,生產超高分子量聚乙烯纖維,銷售地區僅限日本和中國臺灣省,年產量約800噸。
          世界超高分子量聚乙烯纖維市場情況
          目前歐美和日本的超高分子量聚乙烯纖維用途結構有一定差異。歐美主要用于防彈衣和武器裝備,占總量60%~70%,其次為繩纜占20%,漁網等占5%、勞動防護占5%;日本主要用于繩纜、漁網、防護類,特別是防切割手套,在汽車生產涂漆工序的使用已達到超高分子量聚乙烯纖維總需求量的1/4?! ?br style="color: rgb(62, 58, 57);font-family: 微軟雅黑;font-size: 12px;white-space: normal"/>超高分子量聚乙烯纖維自商業化生產以來,一直在迅速發展。美國發生恐怖事件和世界不斷發生局部戰爭以來,防彈衣料和軍需裝備用超高分子量聚乙烯纖維的需求迅速擴大。同樣在民用領域,超高分子量聚乙烯纖維產品以其優良的性能,迅速成為海上用繩纜、遠洋漁網和海上網箱等的主要材料,其市場需求保持旺盛的增長。盡管荷蘭帝斯曼公司、美國霍尼韋爾公司和日本三井公司近幾年多次增建擴產,產量以每年 8%以上的速度遞增,但仍不能滿足市場需求。
          1、 荷蘭帝斯曼公司的情況。2001年美國發生恐怖事件后,以美國為中心的防彈衣用產品需求激增,帝斯曼公司迅速擴建,將生產能力增加10%以上。據報道,2006年荷蘭帝斯曼公司計劃在美國的北卡羅來納州 Greenville工廠原有生產線的基礎上,再新建1條生產線,將使該公司纖維生產線總數達到10條,新裝置預計將于2008年早期投產。而且Greenville工廠的產品直到今天主要供應美國軍隊和執法機構。
          2、美國霍尼韋爾公司的情況。美國霍尼韋爾公司至今沒有擴產,2006年與帝斯曼公司就有關超高分子量聚乙烯纖維的分歧達成諒解,默認帝斯曼公司在美國境內的不斷擴產,其詳情不得而知。據悉霍尼韋爾公司生產工藝的主要輔料為氟氯化碳(俗稱氟利昂),氟氯化碳的使用給擴產帶來了巨大技術障礙。
          3、日本三井公司的情況。2003年4月日本三井公司開始建設新的超高分子量聚乙烯纖維生產線,加上原來的生產裝置,使日本的年設計生產能力達到800噸。產品重點放在擴大作業手套、釣魚線和繩纜市場上。
          中國超高分子量聚乙烯纖維研發和產業化情況
           我國自90年代末開始超高分子量聚乙烯纖維生產工藝和裝備的研究以及中試生產,江蘇神鶴科技發展有限公司、鹽城超強高分子材料工程技術研究所先后加入研發行列,主要致力于成套裝備的技術研發和設備制造及成套技術產業化,并取得了一系列重大理論與實踐的突破。隨即一些企業投入中試及小規模工業化生產,至今經過不懈努力其纖維性能已經達到國際水平并具有各自的特色,部分進入規?;a階段。目前國內有北京同益中特種纖維技術開發有限公司、湖南中泰特種裝備有限責任公司、寧波大成新材料股份有限公司、山東愛地高分子材料有限公司等十多個廠家生產超高分子量聚乙烯纖維。由于他們所采取工藝方式和設備路線不盡相同,導致產品質量和單機產量差距較大。但大多數生產廠家的纖維質量已達到國外先進水平,完全能滿足國內外的高端市場。也有一部分生產廠商由于采用的工藝和裝備技術落后和不完善,致使纖維質量低劣,生產狀況極不正常。近期,有些非專業廠家不顧對江蘇神鶴科技發展有限公司造成侵權的嚴重后果,對外進行不實虛假宣傳(甚至連網頁宣傳的內容都是抄襲他人的),使個別廠家上當受騙,造成了嚴重的經濟損失,提醒項目投資者要高度重視(該項目的工藝難度和裝備要求是相當高的)。 

           目前,國內90%以上的纖維生產廠家的工程技術和裝備都來源于江蘇神鶴科技發展有限公司,所有生產裝置運行穩定、設計環保、單機產能高且自控水平較好,從投料到成絲卷繞整個過程連續化生產,生產輔料全部回收,產品質量穩定。
          提高單機產量,實現規?;a,以技術進步帶動產業升級,使我國超高分子量聚乙烯纖維的制備技術和裝備水平達到國際先進水平,將是該產品在我國的發展方向和要求。目前,江蘇神鶴科技發展有限公司、鹽城超強高分子材料工程技術研究所和東華大學正聯合研究開發新一代產量高、質量好的工藝和裝備技術。為此,國家在“十一五”和“十二五”規劃中重點將超高分子量聚乙烯纖維產業化研發列為紡織行業重點突破的28項關鍵技術之首位,并要求“要對國內已有基礎的新一代超高強高模聚乙烯等應用技術深化研究,實現產業升級”。

          中國超高分子量聚乙烯纖維市場情況

          超高分子量聚乙烯纖維的高端市場是繩網制造業,其次是用于防彈片(UD)。我國超高分子量聚乙烯纖維能達到出口要求的年產量不足2000噸,國內纖維生產廠家實際產出量在5000噸左右,,主要用于制造防刺服、防彈衣、防彈頭盔、繩纜、遠洋漁網、勞動防護等,部分纖維出口歐美及亞洲等一些國家和地區。國內國防領域已逐步使用,民用領域應用也在推廣使用,每年的市場需求量約在10000噸左右。隨著超高分子量聚乙烯纖維在我國實現規?;I生產,以及生產成本和產品價格的下降,必將迅速帶動中國在其國防和民用應用領域的研究和發展,尤其是在民用領域(繩纜、遠洋漁網、海上養殖、勞動防護類),應用范圍將不斷擴展,社會惠及面越來越廣,市場需求保持旺盛增長。中國超高分子量聚乙烯纖維的發展對國防建設和軍事裝備也將有著不同尋常的戰略意義。

          中國超高分子量聚乙烯纖維生產客戶
          北京同益中特種纖維技術開發有限公司
          北京威斯特特種材料有限公司
          湖南中泰特種裝備有限責任公司
          中紡投資無錫分公司 
          山東愛地高分子材料有限公司 
          浙江東南化纖有限公司
          江蘇儀征化纖
          浙江翔盛集團
          廣東信達化纖有限公司
          江蘇奧神集團(連云港)
          浙江千禧工貿有限公司
          河北坤騰實業有限公司
          山東翔宇化纖有限公司
          青島信泰高分子材料有限公司


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