一張圖讓你看懂8種高性能纖維的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時間:2015-07-27]  []

　　7月15日~16日，在杭州蕭山召開的“高性能纖維與復合材料工程前沿技術研究高層論壇”暨“2015年（蕭山）中國紡織工程學會化纖專業(yè)委員會學術年會”上，中國化學纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平作了“高性能纖維發(fā)展現(xiàn)狀及建議”的報告，他指出，中國用不到10年的時間縮短了與國外30年的差距，所有高性能纖維品種齊步發(fā)展也是任何一個國家無法企及的。并重點講述8種高性能纖維的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，請跟隨小編一起去學習一下吧！

　　1、聚丙烯腈（PAN）碳纖維

　　領先企業(yè)：全球排名排三的碳纖維生產(chǎn)商：東麗、東邦和三菱。

　　主要用途：碳纖維復合材料廣泛應用于國防型號、大型客機及風電葉片等高端工業(yè)領域，占比達80%。

　　產(chǎn)量預測：2014年全球產(chǎn)能已達12.3萬噸，預計到2020年全球碳纖維需求將達到14萬噸。汽車將成為碳纖維應用新的領域，2020年汽車用需求將達到約1.69萬噸，應用規(guī)模將與飛機相當。

　　2、芳香族聚酰胺纖維

　　領先企業(yè)：世界對位芳綸領域形成了以美國杜邦和日本帝人為核心的產(chǎn)業(yè)格局，兩家企業(yè)的產(chǎn)能占全世界產(chǎn)能的85%左右，高等級的對位芳綸產(chǎn)品幾乎全部由這兩家企業(yè)生產(chǎn)。

　　產(chǎn)量：2014年全球芳綸產(chǎn)能共計12.02萬噸，其中對位芳綸產(chǎn)能7.68萬噸，間位芳綸產(chǎn)能4.34萬噸，預計到2020年世界芳綸纖維需求將達到22萬噸。消費區(qū)域主要集中在北美、歐洲、日本和中國。

　　國際需求：主要分布在車用摩擦材料、防彈材料和光學材料，分別占到30%、30%和15%。從國際消費結構看，汽車相關對位芳綸需求量占比達到45%。

　　應用領域：國產(chǎn)間位芳綸已實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，目前應用仍以過濾材料為主，比例可達到60%以上；在安全防護領域的用量逐年增加。

　　國產(chǎn)通用型對位芳綸應用領域主要集中在室內光纜、摩擦密封和橡膠領域，比例可達到90%；高端防護和復合材料領域比例約為10%。

　　高強型對位芳綸已小批量生產(chǎn)，并通過軍隊搜/排爆服等裝備應用的定型；高模型對位芳綸已突破關鍵技術。

　　3、聚酰亞胺（PI）纖維

　　領先企業(yè)：20世紀60-70年代，美國的杜邦公司和前蘇聯(lián)的科研機構先后開展了聚酰亞胺纖維的研究。

　　性能：聚酰亞胺纖維與高強高模聚乙烯、聚苯硫醚等高性能纖維相比，具有更廣的耐溫性（-267-550℃）；與芳綸相比，耐熱等級更高，阻燃更好，耐候性更佳。同時還具有獨特的紡織加工和人體親和性等綜合特性。

　　最新發(fā)展：奧地利Evonik公司商品名P84，產(chǎn)能為1000噸/年。

　　國內長春高崎和江蘇奧神建成兩條千噸級生產(chǎn)線，形成濕法和干法兩種工藝路線。

　　浙江先諾新材料建成30噸/年生產(chǎn)線。

　　中科院長春應化所和東華大學正在研發(fā)高強高模型聚酰亞胺纖維，強度和模量可達到對位芳綸水平。

　　4、聚苯硫醚（PPS）纖維

　　各國研發(fā)現(xiàn)狀：歐美、日本等發(fā)達國家和地區(qū)燃煤電力、燃煤鍋爐行業(yè)對聚苯硫醚纖維的需求量一直保持25％左右的年增長率。

　　印度、巴西等國也開始大量采用袋式除塵技術，加大了全球對聚苯硫醚纖維的市場需求。

　　日本仍占據(jù)著全球聚酯硫醚纖維的主要份額，其中東麗產(chǎn)能為3000噸/年，東洋紡產(chǎn)能為4000噸/年。70%的產(chǎn)品出口到中國生產(chǎn)耐高溫過濾材料。

　　韓國政府相關政策支持，聚苯硫醚纖維出口日益增多。

　　國外新產(chǎn)品研發(fā)：

　　荷蘭：超高強度和超韌性纖復絲；

　　日本：細纖度和圓與異形斷面絲；

　　德國：PPS與PET的皮芯型復合纖維。

　　技術進步：

　　成功開發(fā)出具有良好耐高溫、耐腐蝕性能的納米復合聚苯硫醚短纖維，氧化誘導溫度較純PPS纖維大大提高，在230℃下，纖維強度保持率依然大于90%，較好的解決了純聚苯硫醚纖維在高溫、高腐蝕工況下極易氧化的難題。

　　5、聚對苯撐苯并雙噁唑（PBO）纖維

　　主要品種：有低模量（AS）和高模量（HM）兩種，超高模量（HM+）纖維尚處于實驗階段，日本是目前世界上唯一能進行PBO纖維工業(yè)化生產(chǎn)的國家。

　　主要產(chǎn)能：目前東洋紡PBO的產(chǎn)能據(jù)稱在千噸能，實際產(chǎn)量每年400噸左右；纖維強度達到5.8GPa，模量180-270GPa，力學性能佳，但耐光性能較差，影響儲存穩(wěn)定性。

　　缺點：由于性價比不佳的原因，該纖維的應用受到較大限制，目前主要用于耐高溫消防戰(zhàn)斗服等。

　　6、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維

　　領先企業(yè)：荷蘭帝斯曼（DSM）、美國霍尼韋爾（HONEYWELL）和日本東洋紡（TOYOBO）等3家，占全球總產(chǎn)能的50%左右。

　　新技術：干法紡絲技術的優(yōu)化，大幅提高生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，更加環(huán)保節(jié)能。

　　新產(chǎn)品：通過在纖維中摻入硅鋁鈣鎂氧化物，提高纖維的耐切割性；將纖維與聚四氟乙烯纖維相結合，并包覆有交聯(lián)功能的有機硅聚合物以減少內外摩擦損傷，可提高纜繩的抗彎壽命，適用于深水吊裝；美國Honeywell公司開發(fā)新品種，防彈性能比以往產(chǎn)品提高25%，而質量輕30%。與對位芳綸或玻纖相組合的防切割手套系列產(chǎn)品，大幅提高耐切割性。

　　新興應用領域：醫(yī)療產(chǎn)品、車用混雜復合材料結構件等。

　　關鍵技術：

　　突破著色技術且保證強力無損，目前已實現(xiàn)量產(chǎn)，拓展了應用領域；

　　細旦化技術穩(wěn)定，短纖紡紗技術已在研發(fā)，為未來民品應用奠定了技術基礎；

　　市場應用：

　　依然是防彈無緯布、防切割手套和繩纜三分天下，但繩纜市場比例有所擴大；

　　防割手套和養(yǎng)殖圍網(wǎng)等民用應用領域獲得下游用戶肯定；

　　近年來暴力恐怖事件、地區(qū)沖突有所加劇，防彈產(chǎn)品需求持續(xù)增長。

　　7、陶瓷纖維

　　各國發(fā)展現(xiàn)狀：

　　日本、美國和歐洲等先進發(fā)達國家在碳化硅、氮化硼、氧化鋁等新型陶瓷纖維領域也取得了巨大突破。

　　日本碳公司研發(fā)出Nicalon系列的三代產(chǎn)品，成為碳化硅纖維質量的代表。

　　中國已突破碳化硅纖維技術。

　　應用領域：高性能陶瓷纖維的實際應用仍以軍工行業(yè)為主。

　　8、連續(xù)玄武巖纖維

　　技術進步：已突破1200孔漏板和“一帶六”組合爐技術，可進一步擴大生產(chǎn)規(guī)模和降低生產(chǎn)成本，也為今后池窯化的大規(guī)模生產(chǎn)奠定了基礎；

　　應用領域：玄武巖纖維已成功應用汽車消音器、增強瀝青路面、外墻建筑節(jié)能保溫和體育休閑用品等方面，在汽車板簧、管材、阻燃織物等方面已取得實質性進展。
　　一張圖讓你看懂8種高性能纖維的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢