高附加值非織造布扮演多樣化特殊角色

高性能纖維非織造布是一類具有高強(qiáng)度、高模量、良好耐熱性和耐化學(xué)性等特殊性能的非織造布，它可以滿足航空航天、國防、海洋、土木建筑、交通運輸中的某些特殊要求。美國杜邦公司的芳香族聚酰胺纖維，日本東洋紡的聚苯并咪唑，荷蘭DMS公司、日本東洋紡以及美國聯(lián)信公司的超高分子量聚乙烯，日本東麗公司的碳纖維等高附加值纖維，在非織造布新品種的開發(fā)中扮演著越來越重要的角色。
　　
　　超高分子量聚乙烯供不應(yīng)求
　　
　　目前全世界超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)量總和僅有1萬噸左右，全世界年需求量約為5萬噸。專家預(yù)測，未來10年內(nèi)每年的市場需求量將在10萬噸以上。
　　
　　超高分子量聚乙烯纖維是當(dāng)今世界三大高科技纖維之一，也是世界上最堅韌的纖維，其性能可謂“輕薄如紙、堅硬如鋼�！痹摾w維的強(qiáng)度是鋼鐵的15倍，是碳纖維和芳綸1414（凱夫拉纖維）的2倍，是制造防彈衣的主要材料。
　　
　　由于超高分子量聚乙烯纖維的耐沖擊性能好、比能量吸收大，在軍事上可以制成防護(hù)衣料、頭盔、防彈材料，如直升飛機(jī)、坦克和艦船的裝甲防護(hù)板、雷達(dá)的防護(hù)外殼罩、導(dǎo)彈罩、防彈衣、防刺衣、盾牌、降落傘等，其中以防彈衣的應(yīng)用最為引人注目。
　　
　　另外，超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料的比彈擊載荷值（U/p）是鋼的10倍，是玻璃纖維和芳綸的2倍多。用該纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料制成的防彈、防暴頭盔，已成為鋼盔和芳綸增強(qiáng)復(fù)合材料頭盔的替代品。
　　
　　目前超高分子量聚乙烯纖維在世界范圍內(nèi)仍屬于稀缺物資，全世界年需求量約為5萬噸，其中美國占70%。但具備生產(chǎn)能力的僅有荷蘭帝斯曼公司（DSM）、美國霍尼韋爾公司(Honeywell)、日本東洋紡公司（Toyobo）、日本三井石化公司和中國的數(shù)家公司。全世界產(chǎn)量總和僅有1萬噸左右。
　　
　　專家預(yù)測，未來10年內(nèi)超高分子量聚乙烯纖維每年的市場需求量將都在10萬噸以上，市場潛力巨大。盡管荷蘭帝斯曼公司、美國霍尼韋爾公司和日本三井公司近幾年多次增建擴(kuò)產(chǎn)，產(chǎn)量以每年8%以上的速度遞增，但仍不能滿足市場需求。
　　
　　針刺過濾氈根據(jù)溫度選原料
　　
　　德國BWF公司推出的針刺過濾氈系列產(chǎn)品，根據(jù)使用溫度的要求采用不同的纖維原料，產(chǎn)品的定量范圍為350g/m2~800g/m2，幅寬為200cm和220cm。
　　
　　非織造布過濾材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于輕工、紡織、制藥、電子、食品、陶瓷等領(lǐng)域，它與各類過濾機(jī)械或除塵設(shè)備相配套作為過濾介質(zhì)使用，起到保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和保護(hù)環(huán)境的作用。但一些環(huán)境污染特別嚴(yán)重的行業(yè)，如冶煉、火力發(fā)電、煤炭鍋爐、城市垃圾焚化爐、建筑瀝青生產(chǎn)等行業(yè)的高溫工業(yè)爐窯所排出的尾氣，不僅產(chǎn)塵量大、溫度高，且煙氣中含有諸如瀝青、SO2或NOx等腐蝕性有害氣體。如此苛刻的工作環(huán)境，必須選用高性能纖維原料制作的非織造布才能滿足要求，例如針刺過濾氈。
　　
　　針刺過濾氈與傳統(tǒng)機(jī)織濾材相比，孔隙率可高達(dá)70%~80%，阻力更小，尺寸更為穩(wěn)定，對粉塵有強(qiáng)烈的截留和阻篩作用，并可快速形成粉塵層，進(jìn)行二次高效收塵，從而遏制粉塵的深度滲透，易于清灰。同時，由于采用高性能纖維原料，因此制得的過濾氈能耐高溫、抗腐蝕，且尺寸穩(wěn)定，用于高溫?zé)煔鈨艋�十分合適，深受用戶歡迎。為了擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，可在過濾氈中添加金屬纖維和其他導(dǎo)電纖維，使過濾氈具有抗靜電性能；也可以對過濾氈進(jìn)行物理表面處理或化學(xué)防護(hù)處理，使其易于清灰或者能夠防油污、防水等。
　　
　　德國BWF公司推出的針刺過濾氈系列產(chǎn)品，可以根據(jù)使用溫度的要求采用不同的纖維作為原料，產(chǎn)品的定量范圍為350g/m2~800g/m2，幅寬分為200cm和220cm兩種，可按用戶要求剪切、制成袋式氣體過濾袋，粉塵排入濃度均小于100mg，達(dá)到國際要求的排放水平。該針刺過濾氈可用于燃煤鍋爐、垃圾焚燒、金屬或非金屬冶煉、瀝青加工、發(fā)電、炭黑工業(yè)、化肥工業(yè)、陶瓷工業(yè)、煤粉氣化等各工業(yè)粉塵的回收與過濾。
　　
　　自我修復(fù)纖維的納米級結(jié)構(gòu)
　　
　　遭遇小型物體高速撞擊時，聚氨酯納米材料會“融化”成液體，從而阻止小型物體前進(jìn)，并堵住它們的撞擊入口，完成自我修復(fù)，而肉眼卻看不出它有什么破損。
　　
　　美國萊斯大學(xué)的研究人員正在研究一種新型高性能聚氨酯納米材料，該材料不僅能夠阻擋子彈的射擊，而且還能進(jìn)行自我修復(fù)。在試驗中，研究人員朝這種材料射出小型玻璃珠，結(jié)果顯示它可有效抵擋玻璃珠的撞擊。
　　
　　負(fù)責(zé)該項目的研究組成員內(nèi)德·托馬斯在萊斯大學(xué)的網(wǎng)站上表示，這將是一種很好的新型防彈玻璃材料。當(dāng)遭遇小型物體高速撞擊時，這種復(fù)雜的聚氨酯納米材料會“融化”成液體，從而阻止小型物體前進(jìn)，并堵住它們的撞擊入口，完成自我修復(fù)。然而肉眼卻看不出這種材料有什么破損，因為表面看上去它既沒有彎曲，也沒有斷裂。
　　
　　目前，研究人員已經(jīng)設(shè)法獲得這種材料的橫斷面結(jié)構(gòu)，以觀察子彈的射入深度，并將根據(jù)這一深度來確定未來防彈材料的厚度。托馬斯表示：“橫斷面的結(jié)構(gòu)展示了子彈的滲透過程，這將有助于我們了解究竟是何種納米級結(jié)構(gòu)讓這種材料成為高性能、低重量的防彈材料。”