聚甲醛纖維(POM)的研究與應(yīng)用
第十二屆亞洲紡織會(huì)議嘉賓專訪——四川紡織科學(xué)研究院 王樺教授/文 未來(lái)40年后,全球機(jī)械至少有一半不是用鋼鐵和金屬制造的,而是用各種各樣的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的,這些材料屬于產(chǎn)業(yè)用紡織品的范疇。近年來(lái),我國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)雖然取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)也陸續(xù)開(kāi)發(fā)了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能纖維,但不得不承認(rèn)一些現(xiàn)有原材料的性能尚不能同國(guó)外同類產(chǎn)品媲美,多項(xiàng)原材料品種仍不能產(chǎn)業(yè)化,需要大量進(jìn)口。
實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)要突破
聚甲醛(簡(jiǎn)稱POM)是一種無(wú)支鏈、高密度、高結(jié)晶性的線型聚合物。它具有優(yōu)良的機(jī)械性能、電性能,良好的耐磨性、較好的尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)品性,特別是耐疲勞性突出,并且自潤(rùn)滑性能好,著色性強(qiáng),使用溫度范圍較廣,是目前世界三大通用工程塑料之一,廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、各種機(jī)械設(shè)備、儀器儀表和建筑器材等領(lǐng)域。優(yōu)越的性能決定了它可觀的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)潛力。而我國(guó)聚甲醛纖維研發(fā)工作起步較晚,由于受生產(chǎn)設(shè)備及聚甲醛特殊性能的影響,目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有規(guī)模性生產(chǎn)。 影響聚甲醛工業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)難題是它結(jié)晶速度太快,像滌綸、丙綸一樣采用普通的熔融紡絲方法無(wú)法完成,聚甲醛熔融后會(huì)馬上完全結(jié)晶,后期拉伸非常困難,如何控制聚甲醛的結(jié)晶時(shí)間是解決技術(shù)性突破的重中之重。“我們要讓不定型區(qū)越多越好,結(jié)晶區(qū)則越少越好,后期在拉伸過(guò)程中再讓結(jié)晶部分進(jìn)一步生長(zhǎng)完善,這樣才能提高取向度,從而提高結(jié)晶度和強(qiáng)力。”王樺說(shuō)。而怎么去控制結(jié)晶時(shí)間呢?這就需要在樹(shù)脂合成時(shí)對(duì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)原材料進(jìn)行一些處理,再配套一些經(jīng)過(guò)改造的裝備、工藝來(lái)完成。“通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,國(guó)外能做到的,只要我們持之以恒,也一定能做到,并且超越他們。”王樺教授的話語(yǔ)間充滿了作為一位科研人員的攻堅(jiān)決心和信心。
市場(chǎng)推廣產(chǎn)品價(jià)格和性能同樣重要
“研發(fā)新材料、新產(chǎn)品不是為了純粹的搞研究,研究成果、研究報(bào)告也不能像檔案一樣沉默,使新產(chǎn)品最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化才是搞研究的終極目標(biāo)。”王樺說(shuō)。事實(shí)上,我國(guó)在建材行業(yè)對(duì)聚甲醛的需求量較大,由于混凝土在固化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生原生態(tài)的缺陷(小裂紋),如果這些裂紋擴(kuò)大,對(duì)混凝土的抗壓、抗張等力學(xué)性能都會(huì)產(chǎn)生影響,而加入聚甲醛后,這些問(wèn)題就能迎刃而解了。王樺教授曾做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn),在1m3的混凝土中加入0.9kg的聚甲醛,混凝土的折斷強(qiáng)度能提高28%。但由于進(jìn)口聚甲醛價(jià)格較高,目前國(guó)內(nèi)使用量最大的是聚丙烯纖維,聚丙烯纖維雖然便宜,但它與混凝土的相容性差,分散性也較差,并不是最佳材料。“所以,我們要做的不僅是自主研發(fā)出聚甲醛纖維,而且是要開(kāi)發(fā)出價(jià)格相對(duì)便宜的聚甲醛纖維,才能使其真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”王樺說(shuō)。 目前,國(guó)外的纖維級(jí)聚甲醛樹(shù)脂價(jià)格非常高,大約3萬(wàn)元/噸,而王樺教授和云南天然氣化工股份有限公司共同研發(fā)的聚甲醛纖維價(jià)格可以控制在2萬(wàn)元/噸以內(nèi)。“除了要攻克技術(shù)難題,價(jià)格上要有突破,才能使所研究的產(chǎn)品具有生命力。”王樺自豪地說(shuō),“只要有訂單,我們就可以生產(chǎn)。”而且王樺教授研發(fā)的聚甲醛纖維級(jí)樹(shù)脂的牌號(hào)比國(guó)外多,針對(duì)不同的纖維規(guī)格有相應(yīng)獨(dú)立的樹(shù)脂牌號(hào)去對(duì)應(yīng),現(xiàn)在聚甲醛纖維的生產(chǎn)規(guī)??梢赃_(dá)到千噸級(jí)別。 采訪即將接近尾聲時(shí),王樺教授告訴記者,他希望借助第十二屆亞洲紡織會(huì)議的召開(kāi),多與行業(yè)專家探討交流新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā),并且,聚甲醛畢竟是一種產(chǎn)業(yè)用紡織品新材料,希望能與一些企業(yè)共同進(jìn)行后期的推廣和宣傳工作,把中國(guó)的自主研發(fā)推向市場(chǎng)。 轉(zhuǎn)載本網(wǎng)專稿請(qǐng)注明:"本文轉(zhuǎn)自錦橋紡織網(wǎng)",更多紡織專業(yè)資訊,關(guān)注錦橋紡織網(wǎng)微信公眾號(hào)。微信搜:錦橋紡織網(wǎng) |