芳纶纤维主要使用在于防弹防爆、航空航天,复合材料制作中。它比铝轻2倍、比钛轻3或4倍、比钢轻6倍,芳纶作为世界三大高科技纤维之一被慢慢的变多的领域所熟知和应用。由于生产技术难度非常大,全世界只有屈指可数的几家公司能够实现量产。位于山东东营的中芳维科华(山东)新材料有限公司是全国仅有的几家芳纶量产企业之一。近日,记者探访该企业,揭开芳纶纤维的神秘面纱。
“芳纶纤维最早是被应用到航空航天中,后期延续到单兵的作战防护。”中芳维科华(山东)新材料有限公司总经理连业科介绍道。作为世界三大高科技纤维之一,芳纶纤维相对密度小、强度高,因此被大范围的使用在轮胎、光缆、防弹、高铁、航空航天等高端领域。
“芳纶纤维长丝的原色是金黄色的,但是我们厂能生产出黄、黑、藏青、橘红等颜色。这种着色工艺在全国只有两家公司能做。”连业科介绍道,不一样的颜色的芳纶被应用到不同的场景。“比如藏青色的芳纶就可拿来生产消防员的防火工装”。
芳纶分为对位芳纶、间位芳纶和杂环芳纶。芳纶纤维长丝是对苯二胺和对苯二甲酰氯缩聚而成的对位芳纶(简称芳纶纤维)。芳纶于上世纪60年代初由美国杜邦公司研发成功,后来日本、韩国相继研发成功。此后,在长达50多年的时间里,在该技术领域我国始终受制于人。为了攻克技术壁垒,中芳维科华(山东)新材料有限公司历经14年,先后经历了实验室研发、小试、中试、大试、工程化验收,最终实现了芳纶的自主量产,开启了高性能合成纤维的新纪元。黄三角农高区的对位芳纶采用中芳新材料自主研发的工艺流程,打破了美国杜邦在对位芳纶生产的基本工艺技术方面的垄断,入选国家十四五产业规划。
在中芳维科华(山东)新材料有限公司,一台台精密的纺机,将芳纶纤维长丝卷到线滚上。随着科学技术的发展和芳纶的逐步量产,芳纶在国内外的应用市场也慢慢变得广泛,产业集群最重要的包含,航空航天、军工、特种织物、橡胶复合、科技商业。
“芳纶增强型光缆可以保障光缆拥有近20年的常规使用的寿命,大风速、极端温度也能正常使用。”连业科说,国内光缆保护市场规模庞大,是芳纶纤维的重要应用领域。当光纤出现拉伸等情况时,芳纶纤维能保证光缆安全,同时具备减重优势。
在橡胶复合及其他材料领域中,芳纶纤维也有着主体地位。例如,汽车行业的轮胎帘子线、高压胶管、水油管路骨架材料,以及工业传输带、矿山传输带等骨架材料,多采用芳纶纤维编织而成。
“战争让人们对防弹衣和防弹头盔有了更深入的认识,进而提升了对芳纶纤维的认知度。防护领域是芳纶纤维的关键应用场景之一。”在中芳维科华(山东)新材料有限公司,两种样式的防弹头盔内胆引起了大家的注意。“应用芳纶纤维做成防弹衣、防弹头盔,可以大幅度保障战士们的生命安全。”连业科打开防弹衣的内层,能够正常的看到若干层芳纶纤维织物叠加在一起。凭借着高强度、耐腐蚀、耐酸、耐碱、耐高温的特性,芳纶纤维被大范围的应用到防弹衣、防弹头盔,以及消防工装服中。“针对化工、钢铁型材加工和玻璃加工等特种行业,芳纶纤维也发挥了很大的作用。”连业科说。
“其实,现在芳纶纤维离我们老百姓慢慢的接近了。”普通保护市场体现在服装、劳保和体育用品等方面。如登山服、冲锋衣、登山攀岩设备、极限运动装备、防切割手套、防刺穿装备等。“芳纶纤维从生产线出来后呈液晶取向状态,下游产品是纤维后加工产物。先将纤维制成卷曲纤维模仿棉的结构,然后根据生产的基本工艺进行大条处理形成纱线,纱线触感更好、更细腻,在编织过程中能提供更好的舒适度,且在制造下线过程中可与其他纤维复合,赋予纱线不同功能,如增加弹性、防静电等功能,从而形成各种服装和日常使用的布料,用于制作后端纺织用品。”连业科拿起展示架上的各种布料,用打火机检测,它们均不能被点燃。
“如果说,防弹衣、防弹头盔是普通老百姓接触不到的‘高精尖’,那么汽车则是一个与我们生活息息相关的产品。”连业科介绍道,在汽车领域,芳纶纤维目前主要使用在于内燃机相关部件,如涡轮增压管、油液管道、刹车片、摩擦材料和轮胎等。随着新能源汽车的慢慢地发展,芳纶纤维在新能源汽车领域的应用场景持续不断的增加,如新能源车对轮胎提出更高的要求,芳纶轮胎就具备更好的性能,同时在电机、电池等部位也有应用场景,“比如动力电池的隔膜,电机的在允许电压下不导电的材料等。”
芳纶纤维行业在国内虽起步较晚,但发展迅速,且前景广阔。“作为国家战略性新型材料,随技术的不停地改进革新,其性能将不断的提高,未来有望开发出更高强度、更好弹性、更优异的具有防静电功能的产品,以满足多种领域的需求。在应用方面,随着日常生活水平的不断的提高,其应用场景将持续拓展,在汽车、防护、服装等领域的需求将一直增长。同时,国家政策的全力支持将助力国内企业加大研发投入,提升技术水平,缩小与世界先进企业的差距,实现弯道超车。在全球竞争格局下,中国的芳纶纤维企业应热情参加全球市场之间的竞争,提升产品质量和品牌影响力,将中国的芳纶纤维产品推向全球。”提到芳纶纤维的未来发展,连业科信心满满。
“勤朴忠实产业报国”,正如黄三角农高区中芳维科华(山东)新材料有限公司的企业标语一样,芳纶纤维行业的发展不仅是企业的机遇,更是国家的使命。“中国的芳纶纤维企业应肩负起国家战略新型材料发展的重任,不停地改进革新,为国家的经济发展和国防建设贡献力量。同时,积极推动芳纶纤维在国内各领域的应用,提高国民的生活品质,让芳纶纤维更好地服务于国家和人民。相信在国家政策的支持和企业的共同努力下,中国的芳纶纤维行业必将迎来更加辉煌的未来。”(大众新闻.黄三角早报记者孙娜娜赵军杜美萱)