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突破聚甲醛纤维技术方向已确定

来源: 更新日期:2018-01-12 14:17:25

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  第十二届亚洲纺织会议(ATC12)暨2013中国纺织学术年会将于10月24日~26日在上海召开,本次会议邀请行业内诸多知名的专家学者就纺织理论研究、生产实践与技术应用等方面展开讨论。据了解,四川纺织科学研究院王桦教授将在论坛上就“聚甲醛纤维(POM)的研究与应用”发表观点。
 
  未来40年后,全球机械至少有一半是用各种各样的纤维增强复合材料制成,这些材料属于产业用纺织品的范畴。近年来,我国产业用纺织品行业取得了突飞猛进的发展,国内也陆续开发了一批具有自主知识产权的高性能纤维,但一些现有原材料的性能尚不能同国外同类产品媲美,多项原材料品种仍不能产业化,需要大量进口。
 
  聚甲醛(简称POM)是一种无支链、高密度、高结晶性的线型聚合物。它具有优良的机械性能、电性能,良好的耐磨性、尺寸稳定性、耐化学品性,特别是耐疲劳性突出,并且自润滑性能好,着色性强,使用温度范围较广,是目前世界三大通用工程塑料之一,广泛应用于汽车工业、各种机械设备、仪器仪表和建筑器材等领域。而我国聚甲醛纤维研发工作起步较晚,由于受生产设备及聚甲醛特殊性能的影响,目前国内还没有规模性生产。
 
  影响聚甲醛工业化的关键技术难题是它结晶速度太快,像涤纶、丙纶一样采用普通的熔融纺丝方法无法完成,聚甲醛熔融后会马上完全结晶,后期拉伸非常困难,如何控制聚甲醛的结晶时间是解决技术性突破的重中之重。“我们要让不定型区越多越好,结晶区则越少越好,后期在拉伸过程中再让结晶部分进一步生长完善,这样才能提高取向度,从而提高结晶度和强力。”王桦说。而怎么去控制结晶时间呢?这就需要在树脂合成时对分子进行设计,对原材料进行一些处理,再配套一些经过改造的装备、工艺来完成。“通过大量实验去发现问题,解决问题,国外能做到的,只要我们持之以恒,也一定能做到,并且超越他们。”王桦教授的话语间充满了作为一位科研人员的攻坚决心和信心。
 
  “研发新材料、新产品不是为了纯粹的搞研究,使新产品最终实现产业化才是搞研究的终极目标。”王桦说。事实上,我国在建材行业对聚甲醛的需求量较大,由于混凝土在固化过程中会产生原生态的缺陷(小裂纹),如果这些裂纹扩大,对混凝土的抗压、抗张等力学性能都会产生影响,而加入聚甲醛后,这些问题就能迎刃而解了。王桦曾做过一个实验,在1立方米的混凝土中加入0.9千克的聚甲醛,混凝土的折断强度能提高28%。但由于进口聚甲醛价格较高,目前国内使用量最大的是聚丙烯纤维,但它与混凝土的相容性差,分散性也较差。“我们不仅要自主研发出聚甲醛纤维,而且要开发出价格相对便宜的聚甲醛纤维,才能使其真正实现产业化。”王桦说。
 
  目前,国外的纤维级聚甲醛树脂价格大约3万元/吨,而王桦教授和云南天然气化工股份有限公司共同研发的聚甲醛纤维价格可以控制在2万元/吨以内。“除了要攻克技术难题,价格上还要有突破,才能使所研究的产品具有生命力。”王桦自豪地说,“只要有订单,我们就可以生产。”而且王桦研发的聚甲醛纤维级树脂的牌号比国外多,针对不同的纤维规格有相应独立的树脂牌号去对应,现在聚甲醛纤维的生产规模可以达到千吨级别。