超高分子量聚乙烯纤维：从防护到绳缆，产业前景无限

有一种“神奇”的纤维，从防弹服到防切割手套，从深海养殖牧场用网衣到船舶系泊，从港珠澳大桥岛隧工程施工中的“吊带”到“蛟龙号”上配备的深海应急救生缆，都是其“用武之地”。

在相同密度下，其抗拉强度是钢丝绳的15倍，是优质钢纤维的10倍，比芳纶高40%，仅次于特级碳纤维，但延展率仅为3.5%。它便是超高分子量聚乙烯纤维。该纤维是以分子量达100万以上的聚乙烯树脂为原料制备而成，是实现工业化的高性能纤维材料中比强度、比模量最高的纤维。

我国超高分子量聚乙烯纤维的产业化目前取得了哪些成果？纤维在重点领域实现了哪些应用？

国产化技术水平不断提升

超高分子量聚乙烯纤维与碳纤维、芳纶一起，构成高性能化学纤维三大品种。我国超高分子量聚乙烯纤维的产业化时间较晚，但发展较快，产业规模不断扩大。

在纤维制备技术方面，我国已形成了具有自主知识产权的两种工艺技术，一种是湿法纺丝，另一种是干法纺丝。

近年来，国产超高分子量聚乙烯纤维的装备、技术水平和产品质量快速提升。

在防护领域展现“硬核担当”

超高强度、超高模量、低密度，质量比钢轻，强度超过钢，使该纤维成为一种理想防弹材料。据介绍，目前，全球防弹装备整体性能在提升，但重量在减轻，超高分子量聚乙烯纤维在其中起到了十分关键的作用。用其制成的复合材料，能够广泛应用的原因就在于减重效果突出，与芳纶相比，能够减重20%-30%。

由于具有优异的防切割性能、抗撕裂性能、耐摩擦性能、防滑性能和热接触性能，且有超长的使用寿命，劳动防护用品也是该纤维的一大应用领域。

用其制成的防割手套，耐摩擦性能是棉纱手套的70倍以上，实际使用寿命是棉纱手套的6-10倍。有一种防割手套采用迪尼玛制成。这种专有的超高分子量聚乙烯纤维通过微粒增强，能实现更高的防割性能。与通用高性能聚乙烯纤维相比，这种独特的材料将防割性能提高了两倍，即使不采用玻璃纤维或钢丝增强，也能达到EN388标准的最高防割等级-5级防护。

此外，用其制成的滑雪服、击剑服、赛车服等，能够有效防止带棱角物体剐划、耐刺、耐磨损，能有效保护这些运动项目的爱好者。有的企业已用其制成日常场合穿着的服装，可谓功能强大。

在缆绳渔网中“大显身手”

该纤维广泛用于各种缆绳，如工程施工吊带、安全带、安全网等。尤其是在海洋产业中，该纤维是海上用绳缆、船舶系留绳、远洋渔网、海上养殖网箱的主要材料。

与钢丝缆绳相比，用其制成的缆绳具有更好的力学性能，且具有更耐化学腐蚀、更耐磨、直径更小、重量更轻等特点。它的质量轻，密度只有0.97克/立方厘米，是高性能纤维中唯一的密度小于1、可漂浮于水上的纤维，用其制造的绳索也可漂浮于水上。

相关机构预计，到2027年，该纤维在全球市场的需求量将达到16万吨，产业将进入快速发展期。

不过，一个现实因素是，该纤维的价格目前相对较高。只有继续提升产业化水平，降低生产成本，其在民用纺织品、海洋产业等应用领域才能进一步“大显身手”。

来源：中国纺织报