一、超高分子量聚乙烯纤维介绍

超高分子量聚乙烯纤维(简称UHMWPE)，又叫高强PE纤维，是当今世界三大高科技纤维（碳纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯纤维）之一，也是世界上最坚韧的纤维。其“轻薄如纸、坚硬如钢”，强度是钢铁的15倍，比碳纤维和芳纶1414（凯夫拉纤维）还要高2倍，是目前制造防弹衣的主要材料。

超高分子量聚乙烯分子量在150万至800万之间，是普通纤维的数十倍，这也是它名字的由来，具有极其优异的性能。主要包括：

1、结构致密具有很强的化学惰性，强酸碱溶液及有机溶剂对其强度没有任何影响。

2、密度只有0.97克/立方厘米，能漂浮水面。

3、吸水率很低，在成型加工前一般不必干燥处理。

4、具有极好的耐气候老化性，抗紫外线，经过日晒1500小时后，纤维强度保持率仍然高达80%。

5、对放射线具有优良的遮蔽效果，故可用作核电站的遮蔽板。

6、耐低温，在液氦温度（-269℃）下仍具有延展性，而芳纶纤维到-30℃便失去防弹效能；在液氮中（-195℃）也能保持优异的冲击强度，这一特性是其它塑料所没有的，因而能够用作核工业的耐低温部件。

7、超高分子量聚乙烯纤雏的耐磨耐弯曲性能、张力疲劳性能也是现有高性能纤维中最强的，具有突出的抗冲击和抗切割韧性。一根只有头发四分之一粗的超高分子量聚乙烯纤维，用剪刀都难以剪断。加工完成的纺织物必须用特殊机器才能切割。

8、UHMWPE还具有优良的电气绝缘性能。

9、卫生无毒，可用于接触食品和药物。超高分子量聚乙烯纤雏与其它工程塑料相比，主要存在耐热性、刚度和硬度偏低等不足，但可以通过“填充”和“交联”等方法来改善；从耐热性来看，UHMWPE的熔点（136℃）与普通聚乙烯大体相同，但因其分子量大，熔融粘度高，故加工难度大。

该纤维已经广泛应用于武器研发、航空航天、航海、电子、兵器、造船、建材、体育、医疗等诸多领域，国际市场每吨价格高达3万美元以上。因此高性能纤维的发展是一个国家综合实力的体现，也是建设现代化强国的重要物资基础。上世纪90年代以后，生产该类纤维的美国、日本、荷兰等国明确规定，对社会主义国家实行技术封锁和军备产品统筹禁运。中国在突破关键技术后，近几年在该领域发展迅猛。

二、世界超高分子量聚乙烯纤维概况

关于超高分子量聚乙烯纤维的基础理论，早在上世纪30年代就有人提出过；然而真正在技术上取得重大突破的是凝胶纺丝法和增塑纺丝法。上世纪70年代，英国利兹大学的Capaccio和Ward首先研制成功分子量为10万的高分子量聚乙烯纤维，1975年荷兰帝斯曼公司（DSM）利用十氢萘做溶剂发明了凝胶纺丝法(Gelspinning)，成功制备出了UHMWPE纤维，并于1979年申请了专利。此后经过十年的努力研究，证实凝胶纺丝法是制造高强聚乙烯纤维的有效方法，具有工业化前途。由于高强聚乙烯纤维具有优异的性能和广泛的用途，其原材料取得容易，生产成本低廉，立即引起世界工业强国的注意。

1983年日本三井石化公司采用凝胶挤压超倍拉伸法，以石蜡作溶剂，生产超高分子量聚乙烯纤维，商品名为Tekmilon。

1984年荷兰帝斯曼公司开始与日本东洋纺织(株式会社)滋贺工厂合资建设生产能力为50吨/月的中试工厂，商品名为DyneemaSK-60。销售地区仅限日本和中国台湾省，年产量约600吨。

1986年美国的联合信号公司(AlliedSignal)购买了荷兰专利，把溶剂换成了矿物油，开发出了自己的生产工艺并申报了专利，于1988年实现了商业化生产，其纤维商品名为Spectra900，Spectra1000。1990年联合信号公司公司被美国霍尼韦尔公司兼并，继续生产超高分子量聚乙烯纤维，商标为spectra，年产量约3000吨。

1990年荷兰帝斯曼公司的黑尔伦(Heerlen)工厂开始工业化生产，商标为"迪尼玛"(Dyneema)。年产量约5000吨,是世界上产量最高质量最佳的制造商。

目前超高分子量聚乙烯纤在世界范围内属于稀缺物资，全世界年需求量约5万吨，其中美国占70%。但具备生产能力的仅有荷兰帝斯曼公司（DSM）、美国霍尼韦尔公司(Honeywell)、日本东洋纺公司（Toyobo）、日本三井石化公司，和中国的数家公司。全世界产量总和仅有10000吨左右。

据专家预测，未来10年内超高分子量聚乙烯纤维每年的市场年需求量将在10万吨以上，市场潜力巨大。尽管荷兰帝斯曼公司、美国霍尼韦尔公司和日本三井公司近几年多次增建扩产，产量以每年8%以上的速度递增，但仍不能满足市场需求。

2001年美国发生911事件后，防弹衣用产品需求激增，荷兰帝斯曼公司迅速扩建，将生产能力增加10％以上。2006年荷兰帝斯曼公司在美国北卡罗来纳州Greenville工厂原有生产线的基础上，再新建1条生产线，使该公司纤维生产线总数达到10条，新装置于2008年早期投产。Greenville工厂的产品主要供应美国军队和执法机构。

2006年荷兰帝斯曼公司与美国霍尼韦尔公司，就有关超高分子量聚乙烯纤维的分歧达成谅解，霍尼韦尔公司默认帝斯曼公司在美国境内的扩产计划。霍尼韦尔公司生产工艺的主要辅料为氟氯化碳(俗称氟利昂) ，而氟利昂的使用给其扩产带来了巨大技术障碍。

目前欧美和日本的超高分子量聚乙烯纤维用途结构有一定差异。欧美主要用于防弹衣和武器装备，占总量60%-70%，其次为绳缆占20%，渔网等占5%、劳动防护占5%。日本主要用于绳缆、渔网、防护类，特别是防切割手套，在汽车生产涂漆工序的使用已达到超高分子量聚乙烯纤维总需求量的1/4。2003年4月日本三井公司开始建设新的超高分子量聚乙烯纤维生产线，加上原来的生产装置，使日本的年设计生产能力达到600吨。产品重点放在扩大作业手套、钓鱼线和绳缆市场上。 1/3 123下一页尾页