超高分子量聚乙烯纖維與對(duì)位芳綸、碳纖維并稱(chēng)當(dāng)今世界三大高科技特種纖維，具有強(qiáng)度高、模量高、質(zhì)量輕、防彈、防刺、防割、防海水性好、耐化學(xué)腐蝕、抗紫外線、耐磨度高、耐低溫等顯著優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、航空航天、安全防護(hù)、工程建筑、海洋漁業(yè)、民用紡織品等領(lǐng)域。目前，我國(guó)已成為全球最大的超高分子量聚乙烯纖維的生產(chǎn)和出口國(guó)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)提升，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，并且打破了長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)外技術(shù)壟斷和產(chǎn)品禁售的局面。

 打破國(guó)外產(chǎn)品技術(shù)壟斷

國(guó)外：

20世紀(jì)70年代末期，荷蘭DSM公司首次研發(fā)出以十氫萘為溶劑的干法紡絲技術(shù)，制得超高分子量聚乙烯纖維，并于1990年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。

日本Toyobo公司通過(guò)與其合資建設(shè)了生產(chǎn)線。

美國(guó)Allied Singal公司（于1990年被Honeywell兼并）在購(gòu)買(mǎi)DSM專(zhuān)利的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了以白油為溶劑的濕法紡絲技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

由于超高分子量聚乙烯纖維在航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域有著不可替代的作用，是涉及到國(guó)家安全的敏感戰(zhàn)略物資。為實(shí)施戰(zhàn)略物資的控制和壟斷，西方發(fā)達(dá)國(guó)家長(zhǎng)期以來(lái)禁止向我國(guó)轉(zhuǎn)讓生產(chǎn)技術(shù)和銷(xiāo)售產(chǎn)品。

我國(guó)：

為打破國(guó)外技術(shù)壟斷，我國(guó)東華大學(xué)（原中國(guó)紡織大學(xué)）于1984年開(kāi)始研究濕法紡絲技術(shù)，1997年進(jìn)行了小試，1999年實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)試生產(chǎn)，此后該技術(shù)被國(guó)內(nèi)多家企業(yè)廣泛采用，得到快速發(fā)展。

中國(guó)紡織科學(xué)研究院干法紡絲技術(shù)則于2000年取得了突破，2006年在中國(guó)石化南化集團(tuán)研究院中試裝置成功生產(chǎn)。2008年起由中國(guó)石化儀征化纖公司獨(dú)家應(yīng)用進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。

提升國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力

我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維行業(yè)已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步，產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)提升，應(yīng)用領(lǐng)域加快拓展，構(gòu)建了較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一形成了產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展

進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)加大了高技術(shù)纖維產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。特別是自2007年起，國(guó)家發(fā)展改革委設(shè)立高技術(shù)纖維專(zhuān)項(xiàng)扶持計(jì)劃，超高分子量聚乙烯纖維規(guī)模由百?lài)嵓?jí)邁上千噸級(jí)；此后經(jīng)過(guò)十年快速增長(zhǎng)，我國(guó)成為全球超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)大國(guó)。目前我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)企業(yè)已近20家，2018年總產(chǎn)能達(dá)25680噸，占全球的68%；總產(chǎn)量17350噸，占全球的61%；進(jìn)口650噸，出口4635噸。

二構(gòu)建了較強(qiáng)的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力

在產(chǎn)品質(zhì)量方面，除了少量高端產(chǎn)品外，其余均已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。在生產(chǎn)成本方面，我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)成本比國(guó)外低20%以上。在生產(chǎn)技術(shù)方面，我國(guó)同時(shí)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的干法和濕法兩種超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)技術(shù)。

三遏制了國(guó)外壟斷暴利

2000年之前，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家超高分子量聚乙烯纖維技術(shù)和市場(chǎng)壟斷期間，每噸產(chǎn)品價(jià)格約在100萬(wàn)元左右（400D產(chǎn)品，下同），同時(shí)對(duì)我國(guó)禁售。隨著我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維逐步產(chǎn)業(yè)化，國(guó)外逐步放開(kāi)對(duì)我國(guó)銷(xiāo)售中低端產(chǎn)品。近年來(lái)，我國(guó)該產(chǎn)品產(chǎn)能和產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)價(jià)格逐步走低，目前已降至10萬(wàn)元/噸左右。這將有利于拓展市場(chǎng)應(yīng)用，提升市場(chǎng)需求。

四拓展了民用紡織品領(lǐng)域

目前，我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維在民用和軍用的比例約為7:3。民用市場(chǎng)具有需求量大、穩(wěn)定性好、應(yīng)用領(lǐng)域廣等特點(diǎn)，拓展民用市場(chǎng)有助于行業(yè)健康發(fā)展。我國(guó)是紡織服裝生產(chǎn)消費(fèi)大國(guó)，隨著超高分子量聚乙烯纖維在涼席、床單、沙發(fā)墊、高強(qiáng)縫紉線、牛仔面料等民用紡織領(lǐng)域的拓展，市場(chǎng)價(jià)格逐步走低，未來(lái)市場(chǎng)前景較好。

產(chǎn)品應(yīng)用：軍民兩相宜

軍工、航天領(lǐng)域

01 | 利用其高強(qiáng)耐磨的防護(hù)性能，應(yīng)用于裝甲車(chē)輛的防護(hù)板、坦克的防護(hù)內(nèi)襯、防彈頭盔、盾牌、防彈衣、防雷靴、防暴毯、防切割手套、輕型復(fù)合裝甲、戰(zhàn)地醫(yī)院、戰(zhàn)地帳篷等方面。

02 | 利用其介電常數(shù)低、介電損耗低、聲吶透過(guò)率高等性能，應(yīng)用于天線整流罩、導(dǎo)彈罩、雷達(dá)防護(hù)外殼罩等方面。

03 | 利用其輕質(zhì)高強(qiáng)性能，應(yīng)用于軍艦和裝甲車(chē)?yán)|繩與牽引繩、水雷系留索、降落傘繩等軍用繩索。

04 | 利用其強(qiáng)度高、抗沖擊、質(zhì)量輕等性能，應(yīng)用于飛機(jī)翼尖結(jié)構(gòu)、飛船結(jié)構(gòu)、浮標(biāo)部件、無(wú)人機(jī)外殼、特種傘材等方面。

民用領(lǐng)域

近年來(lái)，我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維在民用產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用得到了大幅度拓展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨于合理。2018年，我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維消費(fèi)總量13365噸，其中繩網(wǎng)領(lǐng)域用量3320噸（占24.8%），手套領(lǐng)域用量4945噸（占37.0%），防彈防護(hù)領(lǐng)域用量3530噸（占26.4%），織造領(lǐng)域用量1570噸（占11.8%）。

利用其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐磨、耐腐蝕、抗紫外等性能，應(yīng)用于負(fù)力繩索、重載繩索、救撈繩、拖拽繩、帆船索和釣魚(yú)線等方面，包括超級(jí)油輪、海洋操作平臺(tái)、燈塔等的固定錨繩；應(yīng)用于海洋捕撈拖網(wǎng)、大型海洋養(yǎng)殖網(wǎng)箱；應(yīng)用于工程施工吊繩、安全帶、安全網(wǎng)、家庭逃生繩索等。還可作為增強(qiáng)劑在材料中使用，如通過(guò)在混凝土中加入超短纖維，提高混凝土的抗震、抗沖擊性能；利用其生物相容性等性能，在人造骨骼關(guān)節(jié)中加入超高分子量聚乙烯纖維，增強(qiáng)人造關(guān)節(jié)的強(qiáng)度和耐磨性能。

未來(lái)行業(yè)發(fā)展方向

技術(shù)研發(fā)

在技術(shù)研發(fā)方向方面，超高分子量聚乙烯纖維發(fā)展方向如下：

一研發(fā)高強(qiáng)度、高質(zhì)量穩(wěn)定性產(chǎn)品

超高分子量聚乙烯纖維高端產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在強(qiáng)度高、質(zhì)量穩(wěn)定性好。我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)品強(qiáng)度可達(dá)38CN/dtex，但與日本東洋紡的45CN/dtex高強(qiáng)產(chǎn)品相比，還有較大差距，質(zhì)量穩(wěn)定性還需進(jìn)一步提升。

二研發(fā)抗蠕變產(chǎn)品

據(jù)報(bào)道，荷蘭DSM公司已研發(fā)出極低蠕變纖維（Dyneema DM20），在70℃和300 MPa（海中錨固的典型負(fù)荷）下加速蠕變?cè)囼?yàn)，10個(gè)月后蠕變延長(zhǎng)率僅為0.2%，相當(dāng)于在常溫下放置25年左右。我國(guó)相關(guān)企業(yè)也在加快抗蠕變纖維研制。

三研發(fā)高等級(jí)耐切割產(chǎn)品

我國(guó)高等級(jí)耐切割纖維已經(jīng)批量生產(chǎn)，但生產(chǎn)穩(wěn)定性還需提升。

四研發(fā)系列化有色絲

針對(duì)超高分子量聚乙烯纖維染色性能差問(wèn)題，國(guó)內(nèi)已研發(fā)生產(chǎn)有色纖維，但品種尚不夠豐富，未來(lái)需完善標(biāo)準(zhǔn)色卡，形成有色絲系列化。

五研發(fā)改性產(chǎn)品

研發(fā)細(xì)旦、異型纖維產(chǎn)品，滿足民用紡織品舒適感的需求。通過(guò)復(fù)合技術(shù)、加工技術(shù)，滿足材料增強(qiáng)、功能改性的需求。

六研發(fā)低成本生產(chǎn)技術(shù)

通過(guò)持續(xù)技術(shù)升級(jí)、節(jié)能降本等措施，降低生產(chǎn)成本，跟蹤研究熔融紡絲低成本制備技術(shù)進(jìn)展。

 應(yīng)用領(lǐng)域拓展 　

利用其良好的導(dǎo)熱性能，拓展其在民用夏季紡織品的應(yīng)用；

利用其強(qiáng)度高特點(diǎn)，拓展其在家用、產(chǎn)業(yè)用等紡織增強(qiáng)領(lǐng)域的應(yīng)用；

通過(guò)與其他特種纖維優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)協(xié)調(diào)效應(yīng)，研制高強(qiáng)復(fù)合材料，開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域；

利用價(jià)格優(yōu)勢(shì)，替代碳纖維、對(duì)位芳綸等應(yīng)用領(lǐng)域；

通過(guò)材料升級(jí)，替代尼龍、滌綸工業(yè)絲等部分應(yīng)用領(lǐng)域。

行業(yè)規(guī)范發(fā)展

在行業(yè)規(guī)范發(fā)展方面，超高分子量聚乙烯纖維發(fā)展方向如下：

一推進(jìn)行業(yè)協(xié)同、理性發(fā)展，避免惡性競(jìng)爭(zhēng)

既要保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)活力，推動(dòng)淘汰落后、產(chǎn)業(yè)升級(jí)；又要防范非理性發(fā)展、惡性競(jìng)爭(zhēng)，危害行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力。

二完善超高分子量聚乙烯纖維應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維屬于新興產(chǎn)業(yè)，隨著應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，需不斷完善相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，確保下游產(chǎn)品規(guī)范應(yīng)用、性能指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量。

三加強(qiáng)品牌建設(shè)，品牌建設(shè)是打造國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的有力支撐

四要加強(qiáng)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)

來(lái)源：《中國(guó)化工信息》

作者：中國(guó)石化儀征化纖有限責(zé)任公司 劉春盛