高科技纤维与应用(高科技纤维与应用是什么级别)

 

芳纶纤维是人工合成的芳香族聚酰胺纤维，与碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维并称世界三大高科技纤维，是理想的防弹复合材料。

芳纶纤维包括全芳香族聚酰胺纤维（Aromatic Ployamide Fiber）和杂环芳香族聚酰胺纤维两大类。

全芳香族聚酰胺纤维中，按结构划分为对位芳纶（PPTA）和间位芳纶（PMIA）。按聚合单体种类，芳纶可分为芳纶I型（芳纶14，即聚对苯甲酰胺（PBA）纤维）、芳纶II型（包括PPTA芳纶1414及PMIA芳纶1313）、芳纶III型（包括杂环芳纶，指杂环芳香族聚酰胺纤维）。

性能：高强高模、耐高温、耐摩擦、阻燃、尺寸稳定性好。

间位芳纶：高强度、耐热性、绝缘性等特性。

是一种综合性能优良的耐高温特种纤维，具有优异的热稳定性，可在220℃使用十年以上，240℃下受热1000h，机械强度仍保持原有的65%，在370℃以上才分解出少量气体。具有阻燃性，高温燃烧时表面碳化，不助燃，不产生熔滴。具有电绝缘性，具有可纺性、化学稳定性和耐辐射性。抗辐射性能优良，实验表明，其在50kV的X射线连续照射250h后，仍能保持原有强度的49%。

对位芳纶：高强度、高弹性模量等特性。

耐高温、耐酸耐碱、重量轻。强度为钢丝的5~6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍，韧性是钢丝的2倍，重量仅为钢丝的1/5左右。560℃下不分解，不熔融。200℃经100h后，强度保持率仍在75%以上，160℃经过500h后，仍能保持原强度的95%左右。

间位芳纶成型工艺 ：

合成原料：间苯二甲酰氯(IPC) 、间苯二胺(MPD)

生产方式：

（1）低温缩聚法+干法纺丝工艺（美国杜邦）

（2）界面缩聚法+湿法纺丝工艺（日本帝人）

（3）低温溶液缩聚法+湿法纺丝工艺（泰和新材）

低温溶液聚合法：间苯二胺溶解在N,N二甲基乙酰胺（DMCs）溶剂中，边搅边拌加入间苯二甲酰氯，低温下完成缩聚反应，并逐步升温到反应结束，然后加入氢氧化钙，中和反应生成的氯化氢，使溶液成为DMCs-CaCl2酰胺盐溶液系统，直接用于湿法纺丝。水洗后干燥，切断后打包。

界面缩聚法：将苯二甲酰氯溶于有机相中，然后在强烈搅拌的条件下加入苯二胺的水溶液中，在油相界面立即发生缩聚反应，生成的芳纶树脂沉淀出来后经过分离、水洗、干燥等后处理即可得到固态芳纶树脂。

干法纺丝：是较早的间位芳纶纤维制备产业化技术，相比于湿法纺丝，具有纤维构造较紧密，在纤维凝固阶段纤维中所成的孔隙小而且孔径分布均一的优点。

对位芳纶成型工艺：

原料：对苯二甲酰氯(TPC)、对苯二胺(PPD)

聚合方式：

（1）低温溶液缩聚法：目前商品化对位芳纶的聚合方法（杜邦公司）将一定量的对苯二胺PPD溶解在溶剂中，氮气保护下冷却至-15℃，边搅拌边加入对苯二甲酰氯。所用溶剂为二甲基乙酰胺（DMAc )、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、六甲基磷酰胺（HMPA）等非质子极性溶剂。反应一段时间后，将反应产物用水沉析，分离、洗涤、粉碎和干燥后得到成纤高聚物。采用浓硫酸作为溶剂制备纺丝溶液，溶解温度80℃，溶液浓度14%~20%，可得纺丝原液，采用干喷湿纺的液晶纺丝方法，纤维经过水洗后干燥，卷绕成形。

（2）直接缩合法

（3）离子液体聚合法

（4）发烟硫酸聚合法

广泛的市场应用

国防军工：

（1）防弹材料：军用头盔、防弹背心等

防弹防护（图片来源：中芳特纤官网）

（2）排爆服

（3）高强度降落伞、装甲板等

航空航天：

芳纶是航空航天结构功能一体化重要材料（图片来源：泰和新材官网）

安全防护：

（1）防护服装、防护手套

间位芳纶制成的防护服（图片来源：泰和新材官网）

（2）隔热阻燃、排爆

间位芳纶制成的阻燃服（图片来源：泰和新材官网）

（3）防刺防割

芳纶纤维制成的切割保护手套（图片来源：泰和新材官网）

工业领域：

（1）电气绝缘

芳纶在干式变压器中作为绝缘材料（图片来源：杜邦中国）

（2）信息通信

芳纶纤维保护光纤（图片来源：泰和新材官网）

（3）橡胶增强

使用芳纶纤维增强的轮胎（图片来源：中芳特纤官网）

（4）摩擦材料

芳纶纤维所制刹车片（图片来源：泰和新材官网）

环境保护：

（1）高温除尘滤料、除尘袋等

芳纶纤维制成高温烟尘除尘袋（图片来源：泰和新材官网）

体育器材：

使用芳纶纤维的乒乓球拍（图片来源：天津729体育用品有限公司官网）

全球对位芳纶产能约82000吨/年，生产企业较集中，主要有陶氏杜邦、帝人、科隆、泰和新材等。

衣服有不同的材质，每一种都适合放进电子衣柜吗？各家厂商都会针对不同材质的衣服设计不同的处理行程，但还是有些衣服是不适合用电子衣柜来处理的，使用者可以自己要注意一下衣服洗标上的说明。

高性能芳纶纸：

高附加值材料结构纸和电气绝缘纸，击穿电压可高达19万伏/mm。（电气绝缘、航空航天、交通运输）

芳纶纤维气瓶

国外企业：

1. 杜邦 美国杜邦公司是一家以科研为基础的全球性企业，成立于1802年，在全球70个国家经营业务，共有员工79,000多人。2015年，陶氏化学和杜邦美国宣布合并新公司将成为全球仅次于巴斯夫的第二大化工企业。涉及农业与食品、楼宇与建筑、通讯和交通、能源与生物应用科技等众多领域。

主营产品：对位芳纶Kevlar®，间位芳纶Nomex®

备注：最早实现芳纶纤维的商业化生产，产能约占全球总产能的80%

2. 帝人株式会社 帝人株式会社，成立于1918年，总部设立在日本东京和大阪，在全球20多个国家和地区拥有170家子公司。帝人集团在中国开展业务始于上世纪70年代，向中国出口涤纶纤维的成套设备，从1994年开始进行投资业务并逐渐扩大规模，现在以主要城市为中心，建立了生产、销售、市场等各种功能的企业机构。

涉及芳纶纤维及碳纤维的高性能纤维•复合材料，医药医疗，电子材料•化工产品，纤维产品•流通和IT等领域。主营业务为氨纶和芳纶。

主营产品：对位芳纶Twaron®、Technora®，间位芳纶Conex®

备注：全球芳纶纤维产能第二大的企业，主营业务为氨纶和芳纶，间位芳纶年产能7000吨，对位芳纶年产能1500吨。

3. 韩国科隆工业公司 于1957年作为韩国尼龙公司成立，是韩国锦纶行业早期制造商。生产化学品，其他材料和时尚产品。

主营产品：对位芳纶Heracorn®

备注：产品与世界一流公司相比，性能有明显差距。是芳纶主要的生产企业之一。

4. 俄罗斯卡明斯克化纤股份公司

5. 特威尔化纤股份公司

6. 韩国晓星株式会社

7. 赫斯特国际集团

国内企业：

1．烟台泰和新材料股份有限公司

创建于1987年，专业从事高性能纤维的研发与生产。2008年6月在深交所上市，现有职工2300余人，资产总额83亿元。

业务包括高性能纤维、特种纸、精细化工等多个产业领域，产品以氨纶、间位芳纶、对位芳纶三大板块为主。

主营产品：对位芳纶泰普龙®，泰美达®间位芳纶

备注：是国内规模化高性能纤维研发生产基地和我国化纤行业参与全球高技术竞争的标杆企业，国内领先的芳纶纤维生产企业之一。间位芳纶居全球产能第二位，对位芳纶居全球产能第三位。

2．中芳特纤股份有限公司

成立于2011年，是专业从事芳纶纤维及其复合材料研发与生产的国家高新技术企业。

在国内率先开发出了具有自主知识产权，达到国际领先水平的间位与对位芳纶、芳纶纸、纳米级芳纶隔膜等产业化关键技术，填补多项国家空白，对打破国外技术封锁与航空航天等市场禁售、促进军工与航天航空材料的国产化及相关产业升级作出重要贡献。

主营产品：芳纶长丝、芳纶卷曲短纤维、芳纶布、芳纶浆粕、芳纶捻线、芳纶撕裂绳、芳纶缝纫线、芳纶弹性体等。

3.苏州兆达特纤科技有限公司，被中国中化收购，中化国际扬州子公司

中化国际是值得全球客户信赖的芳纶材料供应商，专注于芳纶材料产业链的研发与创新，主要产品为对位芳纶，年产5,000吨级高强、高韧芳纶纤维及下游产品制备技术达到国际先进水平。

平时我们在生活当中所说的微单相机和单反相机只是取景方式上面的不同，同时微单相机和单反相机的区别更会体现在结构以及性能方面。

图片来源：中化国际官网

公司通过自主研发及技术引进的方式，不断实施创新型技术和产业化精细管理，建成对位芳纶绿色资源化、数字集成化、智能规模化生产基地，预计年产能达7,000吨以上。

公司生产的产品主要规格有200D、400D、800D、1000D、1500D，分为普通型、高模型和高强型，同时也拥有短纤、纱线、捻线、机织布、浆粕等差别化产品，综合性能优异；产品广泛应用于电子通信、轻量化材料、绿色环保、人体防护、海洋开发等领域，为客户提供成套技术解决方案。

4．蓝星(成都)新材料有限公司

3．河南平煤神马集团

4．中国烟台氨纶集团有限公司

5．中国广东彩艳公司

6．圣欧芳纶（江苏）股份有限公司

7．超美斯新材料股份有限公司

材料院所

1．中蓝晨光化工研究设计院有限公司

晨光化工研究院，是我国从事高分子新型合成材料的研制和生产的重要基地之一，于1965年由北京、上海、天津、沈阳等地的24个研究院（所）和生产企业内迁组建而成。

中蓝晨光化工研究设计院有限公司是中国中化蓝星股份公司所属的科技型企业，主要从事有机硅及特种氟材料、改性塑料及助剂、特种纤维、树脂及其复合材料的科研生产、工程化研究及EPC、化工专用装备、分析测试及信息等领域的服务，在国内外都享有较高知名度。

备注：在芳纶Ⅱ及其纤维和杂环芳纶Ⅲ及其纤维的研究开发方面取得了重要进展，在国内芳纶纤维研究领域处于领先地位。通过对连续聚合和高速干湿法液晶纺丝关键技术难题的攻克，晨光化工研究院已经建成相应的芳纶Ⅱ纤维中试生产线。此外，经过多年的技术攻关及积累，杂环芳纶Ⅲ纤维也已经实现稳定生产，在一些型号的武器上成功取代进口芳纶纤维，实现了国产化。

2．东华大学化学纤维研究所

东华大学是教育部直属、国家211工程、国家双一流建设高校。学校秉承崇德博学、砺志尚实的校训，不断开拓奋进，已发展成为以纺织、材料、服装、设计为优势，特色鲜明的多科性、高水平大学。

备注：东华大学在2000年开始展开对位芳纶纤维的研究工作，之后与其他企业合作建成了上海艾麦达纤维科技有限公司，并且在江苏常熟拥有百吨级规模的中试生产装置。

3．上海合成纤维研究所

芳纶纤维是我国战略性新兴产业中重点发展的材料品种之一，国家政策和地方政府积极鼓励对位芳纶产品的开发及产业化。

芳纶纤维最初由美国杜邦公司在20世纪60年代成功开发并率先实现产业化，经过60年的发展，杜邦芳纤无论是研发水平还是规模化生产都日趋成熟，占据技术和市场上的垄断地位。展目前芳纶纤维的产能主要集中在美国、日本、欧洲，由于国外公司技术保密，很长一段时间芳纶市场被杜邦、帝人等美日企业垄断。我国芳纶纤维技术起步较晚，2004年泰和新材率先实现间位芳纶的工业化生产，打破了国外垄断局面。近年来，随着芳纶纤维技术关键问题的不断攻破，我国芳纶纤维的产业化迅速发展。

我国目前现状为间位芳纶产业化规模扩大并实现批量化市场供应；间位芳纶品种齐全，包含长丝、短纤维、芳纶纸等；对位芳纶实现了高强型、高模型国产化替代。芳纶行业具有投资门槛高、技术难度大、生产设备要求高的特点，随着我国下游行业对芳纶纤维的需求日益扩大、纶纤维产品性能的持续提升，未来产品应用范围将持续扩大，有着良好的应用前景，有一定的投资价值。

目前，我国芳纶行业亟需攻克技术壁垒，摆脱对进口产品的依赖，国产化替代大势所趋。此外，国内高端产品的性能稳定性与强度仍未达到一流标准，对于相关的原材料生产流程及相应的理论研究均有待突破。

注：如有遗漏和错误之处，敬请批正！

1080P、4K、UHD等电视分辨率是如何计算的？中国已经迎来高清的时代，1080P已经无法满足大家的需求，近来4K电视受到大家强烈的注目。而所谓的1080P指的就是水平像素乘以垂直像素为1920×1080，4K则为3840×2160。