国际知名专家 顾超英
商机提示:根据调查采访获悉,中国江苏无锡盛烨特邦新材料科技有限公司研发生产出来的低熔点丝可以大量应用到手套领域去,在国际市场上也很受欢迎,订单也很大的。江苏无锡盛烨特邦新材料科技有限公司负责人透露,该公司一直把低熔点丝提供给巴基斯坦做手套用的,而巴基斯坦将低熔点丝作为编织手套固纱作用的材料,因为使用了低熔点丝后可以让手套更加的服贴、防脱,比如现在的手套一钩就脱线,加低熔点丝经过定形起粘结作用。加入低熔点丝后的手套袖口不用缝了,直接定形,这是编织行业喜欢该原料的理由。还有用在纺织布手套的制作中,电脑编花,用江苏无锡盛烨特邦新材料科技有限公司研发生产出来的全熔丝后,编织好一整块手套,定型后手套整体脱落,省时省工,又美观,没有缝纫线。之所以说,欧美国家特别喜欢江苏无锡盛烨特邦新材料科技有限公司研发生产出来的低熔点丝,竟然扬言要下上亿元的订蛋,胃口也够大的了。
一、超高分子量聚乙烯纤维应用领域广泛
超高分子量聚乙烯纤维是继碳纤维、芳纶之后的第三代高性能特种工业用化学纤维。它是所有高性能化学纤维中密度最小的,具有优异物理机械性能,相同物质量下的强度是不锈钢丝强度的5 倍,是HM 碳纤维和玻璃纤维的1.6 倍,目前已成为高科技领域不可缺少的新型化工基础材料。广泛应用于安全防护、航空、航天、航海、电子、兵器、造船、建材、体育、医疗等诸多领域。
特别是超高分子量聚乙烯纤维具有耐磨擦、防切割等优异性能,可以用于生产各种防切割面料和防切割手套包覆纱,其中防切割面料可以用于防切割手套、防切割箱包、体育休闲服装等,防切割手套包覆纱可以用于生产各种防护等级的防切割手套,产品广泛用于各种行业的劳动保护。
按照EN388标准,超高分子量聚乙烯纤维防切割手套可分为防切割三级、四级和五级。可用于机械加工、设备检修、钻井采油、包装物流、建筑施工、汽车制造和船舶远洋等多种行业劳动保护。
二、世界超高分子量聚乙烯纤维需求情况
目前,每年全世界聚乙烯产量大约1亿吨,其中超高分子量聚乙烯材料产量只有30多万吨(占0.3%),其中仅不到2.0万吨被加工成纤维。产量低的原因是:工艺复杂和资源、能源消耗高,要先将粒料溶解在沸腾的有机溶剂中得到凝胶,凝胶中能用于制成纤维的物质含量不超过2-5%,接下来再进行干燥和拉丝,造成整个工艺能耗高、产品成本高。超高分子量聚乙烯纤维在世界范围内属于稀缺物资,2017-2018年全球年需求量大约6.0-7.2万吨,随着海洋产业、军事、安全防护产品、医疗以及航空航天以及民品等领域开发与应用速度的加快,未来2019-2022年期间世界市场需求数量将达到10万吨以上的水平。毕竟回顾2015 年亚洲地区的中国国内市场需求量达到2 万吨以上,并以每年20%左右的速度递增,预计2020-2022年中国市场需求数量将达到5万吨惊人的数量,而从欧美和我国应用情况来看,军工是其最大应用领域,其次是民用缆绳、海洋产业等领域。国外三巨头市场领跑,国内企业实现技术突破逐一量产。该产品发展初期,市场被荷兰DSM、美国Honeywell 与日本三井所垄断,凭借技术优势三家公司一直获取丰厚利润。通过十几年的技术研发,国内多家企业逐一实现技术突破,在与东华大学的合作下,成功建成了数十条超高分子量聚乙烯纤维生产线,形成了较为完善的规模化生产能力。
因此,无论是现在还是今后,世界各国对超高分子量聚乙烯纤维的总需求量正在逐渐增长。其中,美国大约占全球总需求量的70%,而且,美国地区市场需求很强劲,一直处于供不应求的状况。本土企业不能满足市场需求,该地区需要进口其他国家的产品。超高分子量聚乙烯纤维的消费结构为:欧美主要用于防弹衣和武器装备,约占总量的60%~70%,其次是绳缆,约占20%,渔网等约占5%,劳动保护用品大约占5%。日本主要用于绳缆、渔网、防护类,特别是防切割手套。
三、超高分子量聚乙烯纤维手套生产与应用情况
1.中石化仪征化纤有限公司
中石化仪征化纤有限公司超高分子量聚乙烯纤维是国内唯一一家采用干法生产工艺路线生产的高性能纤维,企业拥有自主知识产权,获得国家“十一五”规划重点支持。产品广泛应用于国防及公安装备、舰艇船舶、海洋石油、远洋渔业、劳动保护等领域等等。
根据中石化相关人士透露,仪征化纤公司打造劳动防护手套升级版,据悉朱宝洪是仪征化纤物流中心长江港区的一名起重工,经常要对门机吊锁具进行检查、维修和更换,过去他在用纱线、帆布手套作业时,油污、铁屑会损伤手,自从用了仪征化纤防切割手套后,这个问题解决了。2016-2017年期间,中国石化公司已有20多家企业一线员工用上了仪征化纤的防切割手套,防切割手套已出口欧美、亚洲10多个国家。该手套采用仪化超高分子量聚乙烯纤维商品名为“力纶”的与其他合成纤维包覆后织造而成,耐磨性能是棉纱手套的70倍,手感柔软、透气吸湿性能好,佩戴舒适灵活,具有耐摩擦、抗切割、抗撕裂、防穿刺等优异性能,寿命是普通棉纱手套的6倍以上,颜色更美观,综合性价比较高。仪征化纤公司防切割手套适用于机械加工、设备检修、钻井采油、包装物流、建筑施工、汽车制造和船舶远洋等多种行业操作锋利和粗糙物件的劳动保护。防切割手套舒适又能防切割,为劳动者提供安全的保障,目前在欧美地区,该手套已经得到了广泛应用,国内使用该产品企业逐年增加。
为了防止手套使用打滑,提高使用舒适性,防切割手套掌心进行了浸胶处理,按照浸胶胶体不同,分为乳胶、丁腈和聚氨酯三种。其中聚氨酯手套胶体较薄,一般用于灵敏度要求相对较高的园艺、电子行业等;乳胶手套和丁腈手套胶体相对较厚,乳胶手套防滑性能更好、丁腈手套防油污性能更好,适用于机械加工、物流搬运、油库作业等。经第三方认证机构CTC检测,根据《手部防护机械危害防护手套》GB24541-2009和欧标EN388,防切割手套的耐切割性能最高达到了五级,耐摩擦性能达到了四级,耐撕裂性能达到了四级,耐穿刺性能达到了三级。目前,中国石化胜利油田劳动防护用品检测中心与仪征化纤联手,已制定防切割手套安全技术标准,为中国石化一级企业标准。仪征化纤超高分子量聚乙烯纤维,商品名为“力纶”。
近年来,中国石化仪征化纤有限公司已先后开发、生产了50多个细旦、高强、有色等系列产品。在军事上已经应用到航空母舰系泊缆、防弹衣、防弹板、防弹头盔、防爆毯等方面,在民用领域积极拓展绳缆、网箱、渔线、防切割手套和特殊面料等应用。回顾2014年,仪征化纤成为国内产销量最大的超高分子量聚乙烯纤维生产企业。2015年,仪征化纤超高分子量聚乙烯纤维制作的防砍背心、防弹头盔、击剑服等产品品“亮相”2015年中国国际纺织纱线展、第六届中国(北京)国际警用装备及反恐技术装备展等大型展览会,受到国内外客户的追捧。2015年5月18日,仪征化纤第二套千吨级超高分子量聚乙烯纤维项目土建工程开工,该项目是在首套千吨级高纤装置成功建成投产、并经过技术优化和设备性能提升的基础上进行设计建设的,将进一步推动品种结构的优化调整和降低成本。
2.PIP公司
最近几年,也听说领先的个人防护用品供应商PIP公司推出其全新的手部防护产品超高分子量聚乙烯纤维防割手套,该产品采用迪尼玛®Diamond Technology 纤维制成,可为中国千千万万的劳动者提供可靠的防割保护、舒适性和耐用性。PIP 最新推出的这款G-Tek® 3GXTM 系列防切割手套符合国家标准《手部防护机械危害防护手套》。(GB24541-2009),以及欧盟EN388 防割标准中3级、4级和5 级等防护等级。PIP 公司负责亚洲、中东和非洲的董事总经理陶骏华先生表示:“随着中国市场不断加快发展,工作场所的安全标准和法规也日益受到重视,我们通过最佳的材料创新、设计和品质打造出了这款全新的防切割保护手套,以便让中国的汽车制造、食品加工、玻璃制品以及其它工业生产企业能够受益于更好的劳动保护,同时提高其劳动效率和经营效益。”PIP 的G-Tek® 3GXTM 系列防割手套采用帝斯曼迪尼玛®Diamond Technology 制作而成,与通用高性能聚乙烯(HPPE)纤维以及芳纶、皮革、尼龙、聚酯/玻璃纤维等防切割手套所采用的其它传统材料相比,优势明显。
该公司防割技术进一步提升,PIP 的G-Tek® 3GXTM 系列防割手套采用迪尼玛®Diamond Technology 制作而成,这种专有的超高分子量聚乙烯纤维通过微粒增强,可实现更高的防割性能。与通用高性能聚乙烯(HPPE)纤维相比,这种独特的材料将防割性能提高了两倍。而与芳纶、皮革、尼龙、聚酯/玻璃纤维等传统材料相比,它能够提供最大程度的防护,即使不采用玻璃纤维或钢丝增强,也能够达到EN388标准的最高防割等级-5级防护。
该公司产品总体舒适性更高,因为与芳纶、聚酯/玻璃纤维、皮革等传统材料制作的手套相比,PIP 的G-Tek® 3GXTM 系列防割手套更加舒适。这就意味着它们穿戴更容易,从而起到防患于未然的作用。迪尼玛®Diamond Technology 纤维手感清凉,比芳纶手套散热更快,因此能够保持手部凉爽干燥。此外,它无须采用钢丝或玻璃纤维增强,便可实现最高的防护等级(EN388 5级防护标准)。钢丝或玻璃纤维在使用中可能发生断裂,造成皮肤不适。
该公司产品灵活性更高,PIP 的G-Tek® 3GXTM 系列防割手套能够实现类似于皮肤的灵活性,从而保证自然的手部动作,这样用户在执行精巧和精细的任务时能够得到很好的防护,手套不会影响或妨碍其工作。其原因在于基于迪尼玛®Diamond Technology 的纱线比通用高性能聚乙烯(HPPE)纤维细,重量也比芳纶纤维轻,最高可达40%,因此制成的防割手套要更薄、更轻、更灵活,并且丝毫不会降低其防护性能。
该公司产品耐用性更高,PIP 的G-Tek® 3GXTM 系列防割手套采用迪尼玛®Diamond Technology 制作而成,与芳纶、皮革、尼龙、聚酯/玻璃纤维等传统材料制作的手套相比,其耐用性更高。它的耐磨性能比芳纶手套要强得多,最高可达50%,即使反复穿戴、洗涤和使用也不会降低性能。
帝斯曼迪尼玛公司全球市场总监Olivier Boubeaud 表示:“帝斯曼迪尼玛始终站在材料创新的前沿,为中国及全球的劳动者提供最好的手部安全保护。我们与PIP保持着紧密的合作关系,采用迪尼玛®Diamond Technology 制成的最新G-Tek® 3GXTM 系列防切割手套证明,我们致力于树立全新的标准,并提供真正可靠的创新型解决方案,以满足各种各样的工业需求,并为中国各行各业千千万万劳动者的双手提供安全保护。”
3. 必康股份公司
必康股份公司2016年8月9日曾经在投资者互动平台上表示,必康股份公司的年产3200吨的高强高模聚乙烯纤维是以粉末状超高分子量聚乙烯为原料,采用全新的冻胶纺丝及超拉伸技术制得。该产品具有优异的物理机械性能,为继碳纤维和芳纶之后出现的第三代高性能纤维。公司年产3200吨高强高模聚乙烯纤维项目分两期建设,2016年一期年产1600吨生产线生产情况正常,产品供不应求,二期工程年产1600吨生产装置正在建设之中。该产品用途广泛,可用于民用和军工领域。公司该产品产销量在国内名列前茅。
4. 日本东洋纺公司
根据日经技术在线2016年新年以后透露,日本东洋纺公司投资20亿日元增产高功能聚乙烯纤维 瞄准全球市场,日本东洋纺2016年1月27日宣布,将增强高功能聚乙烯(PE)纤维“Dyneema”、“Tsunuga”的生产设备,并将在海外销售这两款产品。该公司将以此为契机扩大全球业务。同时,为了避免与荷兰DSM公司制造的“Dyneema”混淆,将从2016年4月1日起将Dyneema的商标变更为“IZANAS”。 IZANAS(现在的Dyneema)方面,将改造敦贺事业所(日本福井县敦贺市)内的Dyneema公司(总部:大阪市)的生产设备。计划导入新技术,生产高强度的新产品。新产品计划从2017年4月开始销售。Tsunuga方面也将增设设备,从2017年4月开始增产。这两个项目的投资额为20亿日元。IZANAS较轻,比重仅为0.97g/cm3,在有机纤维中拥有最高水平的强度和弹性模量。其强度为钢琴丝的约8倍,如果是直径10mm的绳索,理论上可支持约20吨的重量。该产品目前被广泛用于钓鱼丝、船舶系留绳、安全手套、网状物、特殊工业材料等。东洋纺与DSM共同开发了Dyneema,并于1991年在日本合资设立了Dyneema公司,在日本由东洋纺以Dyneema的商标销售。目前的年产量为3200吨。Tsunuga是东洋纺于2008年开发的熔融纺丝式聚乙烯纤维。比重为0.97g/cm3,强度为14.0cN/dtex。据介绍,其抗切割性是普通聚乙烯纤维及聚酰胺纤维的2倍以上。可用于安全手套及防御服等用途。其中,安全手套用途领域的销售情况尤其好。
四、江苏重点研究超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维重点实验室落户中国石化仪征化纤
随着全球下游诸多客户对超高分子量聚乙烯纤维实际需求数量不断增大之中,也导致中国地区生产这种产品的生产企业更加注重产品质量以及新产品开发。2017年上半年期间,根据 中国石化新闻网报道称,江苏省高性能纤维重点实验室通过验收,正式落户中国石化仪征化纤有限公司,江苏省高性能纤维重点实验室是江苏省为推进高性能纤维行业发展、抢占产业技术制高点而建立的研发平台。2013年7月,仪征化纤作为江苏省100家重点自主创新企业和第一批创新型领军企业培育库入库企业,承建了该实验室项目。仪征化纤充分发挥自身高性能纤维应用和共性技术研究优势,将该实验室建在公司研究院内,对原有的3700平方米实验室进行改造,添置大型研究设备20多台,建成对位芳纶实验室、超高分子量聚乙烯纤维实验室、高性能聚酯纤维实验室及分析测试实验室等4个功能子平台。目前,该公司已完成实验室全部软硬件建设目标。组建了拥有博士3人、硕士28人、高级职称45人的专业研发团队,承担了省部级课题5项,其中3项分别获得中国纺织工业联合会一等奖、江苏省科学技术二等奖和中国石化科技进步一等奖;申请发明专利19件,其中10件专利已获得授权;发表专业论文10篇,制定行业标准9项。仪征化纤充分利用实验室的科研基础和中石化自主知识产权优势,实现了超高分子量聚乙烯纤维的工业化生产,建成了两套千吨级高纤装置。去年,第二套千吨级高纤装置建成投产,实现当年投产当年创效,科研成果转化成了现实生产力和效益增长点,成功打造了超高分子量聚乙烯纤维研发生产基地。成功通过验收后,仪征化纤将继续坚持“请进来、走出去”的方式,开放搞科研,以市场和效益为导向,发挥高性能纤维重点实验室丰富的研发、人才优势,结合国家中长期科技发展战略,密切跟踪国内外高性能纤维发展动态,积极承担国家和省市科技攻关项目,围绕高性能纤维急需解决的关键问题,开展联合攻关,提高行业整体竞争力。
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