國(guó)內(nèi)超高分子質(zhì)量聚乙烯纖維生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場(chǎng)分析

宋長(zhǎng)華，肖慧敏，徐家凱，韓廣玲，程 飛

(1.中國(guó)石油吉林石化公司 研究院,吉林 吉林 132021；2.中國(guó)石油吉林石化公司，吉林 吉林 132022；3.中國(guó)石油吉林石化公司 物資采購(gòu)公司，吉林 吉林 132022；4.中國(guó)石油吉林石化公司 合成樹脂廠，吉林 吉林 132021；5.中國(guó)石油吉林石化公司 電石廠，吉林 吉林 132022)

超高分子質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)纖維是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種高性能纖維，外觀為白色，是高性能纖維中密度最小的纖維，也是唯一一種能夠在水面上漂浮的纖維，具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能,廣泛用于防彈衣、防刺服、頭盔、 防切割等安全防護(hù)用品、繩纜和漁網(wǎng)等水上結(jié)構(gòu)材料、航天航空結(jié)構(gòu)件、雷達(dá)罩等，是重要的戰(zhàn)略物資和高技術(shù)材料。

1 國(guó)內(nèi)UHMWPE纖維生產(chǎn)情況

目前，世界UHMWPE纖維的總生產(chǎn)能力約為30.0萬(wàn)t，主要的生產(chǎn)廠家有Honeywell公司(生產(chǎn)能力為3.0萬(wàn)t/a)、DSM公司(生產(chǎn)能力為9.2萬(wàn)t/a)、三井石化公司(生產(chǎn)能力為0.6萬(wàn)t/a)、山東愛地高分子材料有限公司(生產(chǎn)能力為5.0萬(wàn)t/a)、上海瑞斯聚合體科技有限公司(生產(chǎn)能力為3.0萬(wàn)t/a)、湖南中泰特種裝備有限公司(生產(chǎn)能力為2.0萬(wàn)t/a)、寧波大成新材料股份有限公司(生產(chǎn)能力為1.5萬(wàn)t/a)等[1]。

我國(guó)自1985年開始UHMWPE纖維的研究，中國(guó)紡織科學(xué)研究院、東華大學(xué)、 鹽城超強(qiáng)高分子材料工程技術(shù)研究所先后加入其研發(fā)行列，并取得了一系列理論突破，1999年突破關(guān)鍵性生產(chǎn)技術(shù)，近年來(lái)發(fā)展非常迅猛。2006年國(guó)內(nèi)UHMWPE纖維總產(chǎn)量約為1 kt，2008年約為4.2 kt。到2013年，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的 UHMWPE 纖維生產(chǎn)廠家已發(fā)展至20家多家，總生產(chǎn)能力已達(dá)到20.0萬(wàn)t/a。其中，山東愛地公司從 2005年8月開始UHMWPE纖維的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)，經(jīng)過(guò)兩年半技術(shù)攻關(guān)，陸續(xù)建成了8條UHMWPE 生產(chǎn)線，總生產(chǎn)能力可達(dá)到5 kt/a，是目前世界第二、亞洲最大的UHMWPE 纖維生產(chǎn)企業(yè)。愛地公司的UHMWPE纖維已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，現(xiàn)已銷售到北京、廣州等地區(qū)，并出口希臘、比利時(shí)、葡萄牙等多個(gè)國(guó)家[2]。我國(guó)主要的 UHMWPE 纖維生產(chǎn)廠家見表1。

表1 2013 年我國(guó)主要的 UHMWPE 纖維的生產(chǎn)廠家

除了生產(chǎn)能力上的進(jìn)步，我國(guó) UHMWPE 纖維在生產(chǎn)技術(shù)上也突破了以往大體類同的局面，開始出現(xiàn)干法紡絲的新工藝以及在纖維紡絲過(guò)程中加入納米碳纖維的新技術(shù)和新產(chǎn)品。中國(guó)石化儀征化纖股份有限公司、南化集團(tuán)研究院與中國(guó)紡織科學(xué)研究院聯(lián)合開發(fā)的300 t/a UHMWPE 纖維干法紡絲工業(yè)化成套技術(shù)已通過(guò)中國(guó)石化股份有限公司的技術(shù)鑒定，并已建成3 kt/a的納米碳增強(qiáng)的UHMWPE纖維裝置，在一定程度上改進(jìn)了原纖維的耐熱性、抗蠕變性和界面性能[3]。

我國(guó)主要UHMWPE纖維企業(yè)有20多家，分布較為集中。從已有統(tǒng)計(jì)的企業(yè)來(lái)看，UHMWPE纖維企業(yè)多分布在沿海地區(qū)及中部地區(qū)，東北地區(qū)也有零星分布。

UHMWPE纖維企業(yè)分布特點(diǎn)：(1)分布在沿海等對(duì)外開放條件比較好、近幾年地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的地區(qū)。這些地區(qū)通過(guò)有效地吸引國(guó)內(nèi)外的技術(shù)、資金和人才，迅速建立起新的化工高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，例如江蘇、浙江、山東、上海等地；(2)分布在包括省會(huì)城市在內(nèi)的中心城市。這些城市高等學(xué)校和科研院所比較多，科技力量比較強(qiáng)，工業(yè)基礎(chǔ)比較好，交通發(fā)達(dá)便利。隨著UHMWPE纖維市場(chǎng)升溫，越來(lái)越多的企業(yè)加入到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中來(lái)，企業(yè)分布也會(huì)多元化，但以上分布特點(diǎn)并不會(huì)改變。

近幾年，我國(guó)UHMWPE纖維產(chǎn)能擴(kuò)張迅速，國(guó)外企業(yè)也加大了在我國(guó)擴(kuò)張，2011年，世界500強(qiáng)企業(yè)帝斯曼并購(gòu)愛地公司，使愛地公司的UHMWPE纖維產(chǎn)能得到進(jìn)一步擴(kuò)張。隨著UHMWPE纖維生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟,國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)還會(huì)陸續(xù)增加，已有企業(yè)也會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能，與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)UHMWPE纖維產(chǎn)能總量近幾年將會(huì)持續(xù)增大，預(yù)計(jì)2015年產(chǎn)能將達(dá)到2.4萬(wàn)t。

值得注意的是，我國(guó)UHMWPE大型裝置設(shè)計(jì)制造水平也亟需進(jìn)一步改進(jìn)，UHMWPE纖維生產(chǎn)中的工藝控制水平也有待提高。企業(yè)之間為了自身的生存與發(fā)展加劇了市場(chǎng)的相互競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)而出現(xiàn)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)局面。因此，企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能應(yīng)有成熟的技術(shù)和足夠的企業(yè)規(guī)模為前提，不可盲目上馬。

UHMWPE纖維在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)已基本成熟，但是生產(chǎn)的高成本使其在傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用受到極大限制。同時(shí)，高利潤(rùn)促使很多企業(yè)向該行業(yè)投資，在現(xiàn)有生產(chǎn)成本不能有效降低、市場(chǎng)容量不能大幅度擴(kuò)大的情況下，必將導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇。隨著國(guó)內(nèi)UHMWPE纖維裝置的不斷擴(kuò)建，自給率將逐步提升，UHMWPE纖維的開工率將會(huì)上升，預(yù)計(jì) 2015 年我國(guó)UHMWPE纖維產(chǎn)量將達(dá)1.7萬(wàn)t。

近幾年，隨著市場(chǎng)需求的不斷增加，國(guó)內(nèi)幾家公司都在計(jì)劃不同程度的擴(kuò)產(chǎn)，但產(chǎn)品性能仍無(wú)法與國(guó)外的干法產(chǎn)品相比，并且我國(guó)單機(jī)生產(chǎn)能力仍低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平，擴(kuò)大生產(chǎn)能力的直接手段是不斷復(fù)制已有的小規(guī)模生產(chǎn)線，技術(shù)水平偏低，產(chǎn)品質(zhì)量還存在一定的差距。

2 國(guó)內(nèi)UHMWPE纖維市場(chǎng)情況分析

2.1 國(guó)內(nèi)UHMWPE纖維市場(chǎng)需求情況及預(yù)測(cè)

目前，世界對(duì)UHMWPE的總需求量約為5.0萬(wàn)t/a，其中美國(guó)約占70%，處于供不應(yīng)求的狀況。對(duì)UHMWPE纖維需求最為強(qiáng)勁的是美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，該地區(qū)應(yīng)用UHMWPE纖維制作防彈衣、防彈頭盔等防護(hù)用品的生產(chǎn)工藝較為成熟。目前，UHMWPE纖維的消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：歐美主要用于防彈衣和武器裝備，約占總量的60%～70%，其次是繩纜，約占20%，漁網(wǎng)等約占5%，勞動(dòng)保護(hù)約占5%。日本主要用于繩纜、漁網(wǎng)、防護(hù)類，特別是防切割手套，在汽車生產(chǎn)涂漆工序的使用已經(jīng)達(dá)到UHMWPE纖維總需求量的25%。

近年來(lái)，世界對(duì)UHMWPE纖維的需求量逐年增加。2001年約為0.18萬(wàn)t，2005年達(dá)到約0.80萬(wàn)t，2010年進(jìn)一步增長(zhǎng)到約5.0萬(wàn)t，預(yù)計(jì)2015年總需求量將達(dá)到約10.0萬(wàn)t。

目前，世界各國(guó)對(duì)UHMWPE纖維的總需求量正在逐漸增長(zhǎng)。其中，美國(guó)大約占全球總需求量的70%，而且，美國(guó)地區(qū)市場(chǎng)需求很強(qiáng)勁，一直處于供不應(yīng)求的狀況。本土企業(yè)不能滿足市場(chǎng)需求，該地區(qū)需要進(jìn)口其它國(guó)家的產(chǎn)品。

我國(guó)UHMWPE產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有、從小到大發(fā)展到現(xiàn)在，通過(guò)消化再吸收，以及自主創(chuàng)新，已有多套纖維裝置的生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外同行相當(dāng)。我國(guó)已成為全球UHMWPE生產(chǎn)和消費(fèi)的主要國(guó)家之一。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)UHMWPE纖維需求量連續(xù)增長(zhǎng),2006年約為0.8萬(wàn)t，2010年約為1.5萬(wàn)t，2013年約為1.8萬(wàn)t，需求的增長(zhǎng)主要來(lái)自下游應(yīng)用領(lǐng)域。

目前，我國(guó)UHMWPE纖維應(yīng)用較多的是繩索類產(chǎn)品，僅國(guó)內(nèi)纜繩行業(yè)的纖維材料年需求量在3 kt以上；其次應(yīng)用于軟質(zhì)防彈衣、防刺服、防彈頭盔等類產(chǎn)品，市場(chǎng)的需求量非常巨大。我國(guó)有很多企業(yè)都在用進(jìn)口DSM公司的纖維加工防彈衣、防彈頭盔等防護(hù)用品，產(chǎn)品出口主要以防護(hù)用品成品形式大量出口美國(guó)和歐洲。此外，我國(guó)國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)和警察裝備建設(shè)對(duì)個(gè)人防護(hù)用品的需求正處于快速增長(zhǎng)階段，預(yù)計(jì)對(duì)UHMWPE 纖維的需求增長(zhǎng)將高于世界平均增長(zhǎng)率。南方地區(qū)有數(shù)家企業(yè)利用進(jìn)口的Dyneema SK75 纖維生產(chǎn)船舶系泊(軍用、 民用)、海洋救助、運(yùn)輸?shù)跹b等用途的高強(qiáng)度繩索。我國(guó) UHMWPE 纖維的主要應(yīng)用領(lǐng)域及需求情況見表2。

表2 我國(guó) UHMWPE 纖維的應(yīng)用領(lǐng)域及需求量

未來(lái)UHMWPE纖維的應(yīng)用領(lǐng)域也將更加廣泛，特別是近年來(lái)，由于世界各地地區(qū)沖突和戰(zhàn)爭(zhēng)不斷，恐怖事件蔓延不止，軍事裝備工業(yè)得到迅猛發(fā)展，防彈材料的開發(fā)和研究越來(lái)越受到重視。投入應(yīng)用的防彈材料品種較多，考慮到使用的方便和舒適，纖維材料逐漸取代了傳統(tǒng)的鋼鐵和陶瓷而成為主流防彈材料。這類纖維包括碳纖維、Kevlar纖維以及UHMWPE纖維。它們?cè)诜缽楊I(lǐng)域應(yīng)用于防彈衣、防彈裝甲和防彈頭盔，其中UHMWPE因其優(yōu)越的防彈性能而備受關(guān)注。

在“十一五”863計(jì)劃新材料領(lǐng)域“UHMWPE纖維關(guān)鍵技術(shù)”重點(diǎn)項(xiàng)目支持下，浙江寧波大成新材料股份有限公司和中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所等單位承擔(dān)的UHMWPE樹脂、纖維和復(fù)合材料的綜合表征技術(shù)等4個(gè)課題也取得了重要進(jìn)展，于2013年上半年通過(guò)了技術(shù)驗(yàn)收。該項(xiàng)目改進(jìn)了催化劑和溶劑的性能，研發(fā)出2個(gè)牌號(hào)的纖維級(jí)UHMWPE樹脂，建立了中試裝置，形成了2萬(wàn)t/a纖維級(jí)UHMWPE樹脂連續(xù)法工業(yè)生產(chǎn)能力。該項(xiàng)目研發(fā)了纖維表面改性等新技術(shù)，開發(fā)出大容量非連續(xù)凍膠法UHMWPE纖維產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)，單線產(chǎn)能提高到400 t/a以上，同時(shí)，高性能、輕量化無(wú)緯布防彈衣等系列防彈制品，高速低捻合股UHMWPE纖維高強(qiáng)繩纜和高等級(jí)包覆紗線防切割手套等產(chǎn)品都已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價(jià)格的下降，以及其在國(guó)防和民用領(lǐng)域的發(fā)展，尤其是在民用領(lǐng)域(繩纜、遠(yuǎn)洋漁網(wǎng)、海上養(yǎng)殖、勞動(dòng)防護(hù)類)，UHMWPE 纖維應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)展[4]。

2.2 UHMWPE纖維的主要用途

UHMWPE纖維是繼碳纖維、芳綸纖維之后的第三代高性能纖維,它的比強(qiáng)度是普通優(yōu)質(zhì)鋼材的15倍左右，碳纖維的2.6倍，玻璃和尼龍66纖維的4倍，芳綸纖維的1.7倍。且UHMWPE具有良好的耐化學(xué)藥品性、耐海水性、耐摩擦磨耗性、耐切割性、生物相容性、電性能等，拉伸強(qiáng)度是鋼的10倍,遠(yuǎn)高于碳纖維和芳綸纖維；除此之外，還具有密度小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。因此，UHMWPE廣泛應(yīng)用于防彈材料、耐切割衣料和手套、超高強(qiáng)力繩索、賽艇的船帆以及釣魚線等方面。此外，UHMWPE纖維可作為光導(dǎo)纖維的補(bǔ)強(qiáng)材料、船帆及防彈用的特種織物，也能增強(qiáng)熱塑性樹脂、熱固性樹脂、橡膠和混凝土等材料。其復(fù)合材料應(yīng)用于汽車零件、電子計(jì)算機(jī)機(jī)架、防彈背心、體育用品、安全帽、復(fù)合牙托、汽車保險(xiǎn)杠，可以替代芳綸用于光導(dǎo)材料等[5]。

2.2.1 繩纜

由于UHMWPE纖維高強(qiáng)力，高模量，耐腐蝕，耐磨損，耐光照，柔韌性好，用于制作繩索尤其是海洋用繩索，是一種非常優(yōu)秀的材料。UHMWPE密度低，只有0.97 g/cm3，用其制造的繩索可漂浮于水上；其強(qiáng)度高，用其制造的繩索，在自重下的斷裂長(zhǎng)度是鋼繩的8倍，是芳綸的2倍；其耐光性好，可長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受日光照射,經(jīng)日光照射1 500 h后強(qiáng)度保持率仍能達(dá)到80%以上，而芳綸經(jīng)一段時(shí)間日光照射后強(qiáng)度會(huì)急劇下降；其化學(xué)穩(wěn)定性好，耐水和各種化學(xué)溶劑，在海水中不會(huì)腐蝕、水解，而鋼纜在海水中會(huì)銹蝕，尼龍和聚酯纜繩在海水中也會(huì)因腐蝕和水解而引起強(qiáng)度下降和斷裂。基于以上特點(diǎn)，UHMWPE纖維制成的繩索可廣泛用于各種繩索、纜繩，尤其適合船只和海洋工程使用。國(guó)內(nèi)外的海事局已經(jīng)陸續(xù)要求出海的船只必須配備1條重達(dá)100 kg的UHMWPE纖維纜繩以替代傳統(tǒng)的鋼索。如果國(guó)內(nèi)船只能夠按此標(biāo)準(zhǔn)配備，將給國(guó)內(nèi)UHMWPE纖維產(chǎn)業(yè)提供一個(gè)重要的市場(chǎng)空間。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，高性能船用繩纜必將逐步替代現(xiàn)有普通船纜。在許多低溫應(yīng)用領(lǐng)域，如航天降落傘、飛機(jī)懸吊重物的繩索、高空氣球的吊索等，UHMWPE纖維繩纜也是首選。

2.2.2 安全防護(hù)

防護(hù)用品包括防彈用品、防刺用品、防割(含防劃傷)用品，防彈和防刺用品主要用于軍用、警用領(lǐng)域，防割用品主要用于工業(yè)生產(chǎn)、民用防護(hù)等。防護(hù)用品是目前UHMWPE纖維的主要領(lǐng)域，單是防滲透布(LID)的生產(chǎn)就使用了UHMWPE纖維總量的45%以上，LID 布是生產(chǎn)防彈衣、防刺服、防彈板、防彈裝甲的核心材料，其中最主要的產(chǎn)品是軟質(zhì)防彈衣。除單向織布(UD)外，還有非織造布、各種機(jī)織、針織材料也可用于防彈衣、防刺服的生產(chǎn)。UHMWPE纖維防護(hù)用品與芳綸、碳纖維防護(hù)用品及陶瓷、鋼鐵、合金防護(hù)用品相比，在保證防護(hù)性能的前提下，大大降低了防護(hù)用品質(zhì)量。例如用于頭盔可減重400 g左右，相當(dāng)于殼體重的30%～40%，可大大減輕使用人員的負(fù)擔(dān)，所以深受歡迎。在輕質(zhì)裝甲方面，UHMWPE纖維有很好的應(yīng)用前景，如可用于直升機(jī)防護(hù)裝甲、坦克裝甲、裝甲車裝甲等，僅裝甲一輛坦克或裝甲車就需要UD產(chǎn)品400 kg或更多，如果能推廣使用，用量將十分可觀。隨軍備水平的提高，對(duì)UHMWPE纖維的需求也將越來(lái)越多。UHMWPE纖維防護(hù)用品的使用溫度可低至零下150 ℃,已經(jīng)超出地球低溫極限，而芳綸在零下30 ℃就會(huì)失去防彈性能，因此在高寒地區(qū)，UHMWPE纖維產(chǎn)品是防護(hù)用品的首選。防割用品包括防割手套、防割套袖等，主要用于工業(yè)生產(chǎn)防護(hù)、警用防護(hù)，與含不銹鋼絲的防割用品相比，UHMWPE防割用品具有耐疲勞性好、 使用壽命長(zhǎng)、防護(hù)性能好的優(yōu)點(diǎn)。UHMWPE纖維與樹脂復(fù)合材料的抗沖擊韌性非常好，具有較強(qiáng)的比沖擊吸收能量，分別是玻璃纖維復(fù)合材料、芳綸及碳纖維的1.8倍、2.6倍及3倍。因此該種復(fù)合材料在防沖擊吸能領(lǐng)域具有非常好的應(yīng)用。例如用于防彈的避彈衣、頭盔、復(fù)合裝甲等；用于安全生產(chǎn)的防切割手套、護(hù)具、防沖擊板材等；用于高危環(huán)境下的防沖擊護(hù)具，如警用防刺服、礦工防砸頭盔等。隨著世界熱點(diǎn)地區(qū)的緊張局勢(shì)加劇，該纖維生產(chǎn)成本下降及民間消費(fèi)水平的提高，該纖維在防沖擊吸能領(lǐng)域有著非常好的發(fā)展前景。

2.2.3 漁業(yè)

目前，合成纖維已成為制作漁網(wǎng)的最普遍的材料。在網(wǎng)線強(qiáng)度相同的條件下，用UHMWPE纖維加工成的漁網(wǎng)比普通的纖維要輕至少40%，能夠極大地提高捕撈作業(yè)的勞動(dòng)效率，減少漁船能耗。UHMWPE纖維用作深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱，可以制作得無(wú)限大，良好的機(jī)械性能又能夠很好地防治食肉魚對(duì)經(jīng)濟(jì)魚類的獵殺，有效地控制養(yǎng)殖成本及風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.4 休閑體育用品

由于UHMWPE纖維復(fù)合材料比強(qiáng)度、比模量高，韌性和損傷容限好，因此制成的運(yùn)動(dòng)器械質(zhì)量輕且結(jié)實(shí)耐用。如今，UHMWPE纖維被用作網(wǎng)球拍、滑雪板、沖浪板等體育用品的骨架材料，以其優(yōu)良的性能，贏得了使用者的喜愛。

2.2.5 其它復(fù)合材料的應(yīng)用

UHMWPE纖維作為一種性能優(yōu)異的材料，很多科研人員希望能夠通過(guò)界面改性、合理結(jié)構(gòu)與混雜形式的優(yōu)化等方面，研究開發(fā)新一代高性能復(fù)合材料，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。一些相對(duì)比較成熟的研究成果給UHMWPE纖維的應(yīng)用提供了更多的可能。UHMWPE纖維主要以各種復(fù)合材料的形式使用，UD 布實(shí)際上就是一種UHMWPE纖維復(fù)合材料，它是將UHMWPE纖維平行排布后浸漬樹脂制成的預(yù)浸料。各種防彈板材、防護(hù)裝甲都是UHMWPE纖維復(fù)合材料。

除防護(hù)領(lǐng)域外，UHMWPE復(fù)合材料可廣泛用于航空領(lǐng)域、體育器材、輕質(zhì)耐壓容器、高強(qiáng)復(fù)合板材、建筑增強(qiáng)材料、汽車減震材料等，具體產(chǎn)品如飛機(jī)駕駛艙內(nèi)壁、飛機(jī)座艙防彈門、各種飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料、球拍、滑雪板、安全帽、高壓貯氣罐、建筑隔板、增強(qiáng)水泥構(gòu)件、汽車內(nèi)壁、汽車緩沖板等，還有很多應(yīng)用領(lǐng)域有待開拓。

(1) 航空航天結(jié)構(gòu)材料：由于UHMWPE纖維復(fù)合材料質(zhì)輕、高強(qiáng)、 耐沖擊，適用做于飛機(jī)一些非高溫部位的金屬替代材料，現(xiàn)已在飛機(jī)翼尖等領(lǐng)域有所使用。

(2) 薄壁耐壓容器：利用UHMWPE纖維高強(qiáng)高模的性質(zhì)及耐化學(xué)腐蝕性能好的特點(diǎn)，以其為原料制作的復(fù)合材料制成的高性能薄壁高壓容器，能夠用于存儲(chǔ)較為廣泛的氣體或液體介質(zhì)。它的形狀轉(zhuǎn)化效率高達(dá)97%，耐壓容器性能系數(shù)比芳綸制品高 45%。

(3) 水上結(jié)構(gòu)材料：以UHMWPE纖維復(fù)合材料制成的船身具有質(zhì)量輕、使用壽命較長(zhǎng)的特點(diǎn)，可用其制作潛望鏡和海上平臺(tái)等結(jié)構(gòu)材料，也可用于制作帆船風(fēng)帆。

(4) 高性能輕質(zhì)雷達(dá)罩：UHMWPE纖維的介電常數(shù)低，介電損耗值低，電信號(hào)失真小，透射系數(shù)高，用于雷達(dá)罩基材各方面的性能參數(shù)均高于現(xiàn)在常用的玻璃纖維，是制作高性能輕質(zhì)雷達(dá)罩的首選材料。

(5) 醫(yī)用高分子材料：UHMWPE纖維的生物相容性和耐久性都較好，化學(xué)穩(wěn)定性好，不會(huì)引起人體的過(guò)敏反應(yīng)和生物排斥反應(yīng)，可以用作醫(yī)用縫合線及人造器官，例如人造關(guān)節(jié)、人造韌帶、人造肢體等。

2.3 UHMWPE纖維市場(chǎng)需求的發(fā)展趨勢(shì)

今后幾年將是國(guó)內(nèi)UHMWPE產(chǎn)業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展的時(shí)期，新企業(yè)的建成投產(chǎn)和現(xiàn)有企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)大都將飛速發(fā)展，其發(fā)展速度將遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)對(duì)UHMWPE纖維及其制品的需求增長(zhǎng)速度，所以國(guó)內(nèi)UHMWPE生產(chǎn)企業(yè)主要應(yīng)對(duì)的將是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，而如果想在國(guó)際市場(chǎng)爭(zhēng)取更大的份額,除了價(jià)格因素,產(chǎn)品質(zhì)量的提升將是重中之重。相信未來(lái)幾年，國(guó)內(nèi)UHMWPE產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將躍上新的臺(tái)階[6]。國(guó)產(chǎn)UHMWPE纖維的發(fā)展對(duì)我國(guó)的國(guó)防建設(shè)和軍事裝備也有著不同尋常的戰(zhàn)略意義。隨著我國(guó)UHMWPE纖維規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)的日益成熟，加上生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價(jià)格的下降，必將帶動(dòng)其在國(guó)防和民用領(lǐng)域的研究和發(fā)展，尤其是在民用領(lǐng)域(繩纜、遠(yuǎn)洋漁網(wǎng)、海上養(yǎng)殖、勞動(dòng)防護(hù)類等)。鑒于UHMWPE纖維本身所具有的良好性能，應(yīng)立足于防護(hù)、 繩纜兩大市場(chǎng),做好纖維改性、與其它材料進(jìn)行復(fù)合的研究工作，開拓新的用途，尤其是深海、遠(yuǎn)洋、航空航天、極地科考等尖端技術(shù)領(lǐng)域。在防護(hù)領(lǐng)域和繩索領(lǐng)域，UHMWPE纖維的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相對(duì)較為成熟，對(duì)國(guó)內(nèi)UHMWPE纖維生產(chǎn)企業(yè)和應(yīng)用企業(yè)來(lái)講，應(yīng)該在其它復(fù)合材料領(lǐng)域多投入研究開發(fā)，解決UHMWPE纖維的表面改性技術(shù)、抗蠕變技術(shù)、著色技術(shù)，并提高產(chǎn)品均勻性，盡快開發(fā)出適合市場(chǎng)需求的高性能復(fù)合材料產(chǎn)品，重點(diǎn)向量大面廣的民用領(lǐng)域發(fā)展，避免低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，以質(zhì)取勝。

目前世界范圍對(duì)UHMWPE纖維防彈無(wú)緯布材料的需求每年至少在28 000 t以上，并以每年25%左右的速度遞增，但全球目前實(shí)際供給能力只有15 000 t/a左右。在未來(lái)10年，世界UHMWPE纖維的年需求量將達(dá)到10萬(wàn)t以上，市場(chǎng)潛力巨大。

3 結(jié) 語(yǔ)

UHMWPE纖維是我國(guó)唯一具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高性能纖維，因此加大國(guó)產(chǎn)化工藝技術(shù)的開發(fā)和研究，對(duì)促進(jìn)和引導(dǎo)我國(guó)紡織工業(yè)結(jié)構(gòu)由低附加值、低科技含量、 粗放型向高附加值、高科技含量、集約型方向調(diào)整，打破國(guó)外對(duì)我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)壟斷，特別是對(duì)國(guó)防軍工產(chǎn)業(yè)的高端產(chǎn)品實(shí)施的封鎖，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，我國(guó) UHMWPE 纖維的生產(chǎn)技術(shù)以石蠟油為溶劑的工藝路線比較成熟,但產(chǎn)品仍屬于低端產(chǎn)品。與國(guó)外技術(shù)相比，我國(guó)工藝在單機(jī)產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量、消耗成本方面差距仍較大。而干法紡絲工藝流程短，紡絲速度高，產(chǎn)品質(zhì)量較好,溶劑對(duì)環(huán)境的影響小，因此建議進(jìn)一步研究UHMWPE纖維的干法紡絲工藝，尤其是干法紡絲中十氫萘的回收技術(shù)，并進(jìn)行設(shè)備和生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，提高單機(jī)產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)更大的規(guī)?；a(chǎn)，以技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維現(xiàn)狀和展望[EB].http://chemsino.com,2014-04-25.

[2] 武紅艷.超高分子質(zhì)量聚乙烯纖維的生產(chǎn)技術(shù)和市場(chǎng)分析[J].合成纖維工業(yè)，2012,35(6):38-42.

[3] 錢伯章.國(guó)內(nèi)外超高強(qiáng)度聚乙烯纖維研發(fā)和生產(chǎn)現(xiàn)狀[J].橡塑資源利用，2011(4):34-38.

[4] 顧超英，趙永霞．國(guó)內(nèi)外超高分子質(zhì)量聚乙烯纖維纖維的生產(chǎn)與應(yīng)用[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2010(4):52-55．

[5] 任意.超高分子質(zhì)量聚乙烯纖維性能及應(yīng)用概述[J].廣州化工,2010(8)：87-88．

[6] UHMWPE纖維前景看好[EB].http://www.chinairn.com，2014-02-11.