超高分子量聚乙烯纖維與對位芳綸、碳纖維并稱當今世界三大高科技特種纖維，具有強度高、模量高、質量輕、防彈、防刺、防割、防海水性好、耐化學腐蝕、抗紫外線、耐磨度高、耐低溫等顯著優點，廣泛應用于國防軍工、航空航天、安全防護、工程建筑、海洋漁業、民用紡織品等領域。目前，我國已成為全球最大的超高分子量聚乙烯纖維的生產和出口國，產業規模不斷增長，產品質量持續提升，應用領域不斷拓展，并且打破了長期以來國外技術壟斷和產品禁售的局面。

 打破國外產品技術壟斷

國外：

20世紀70年代末期，荷蘭DSM公司首次研發出以十氫萘為溶劑的干法紡絲技術，制得超高分子量聚乙烯纖維，并于1990年實現了工業化生產。

日本Toyobo公司通過與其合資建設了生產線。

美國Allied Singal公司（于1990年被Honeywell兼并）在購買DSM專利的基礎上，開發了以白油為溶劑的濕法紡絲技術，并實現工業化生產。

由于超高分子量聚乙烯纖維在航空航天、國防軍工等領域有著不可替代的作用，是涉及到國家安全的敏感戰略物資。為實施戰略物資的控制和壟斷，西方發達國家長期以來禁止向我國轉讓生產技術和銷售產品。

我國：

為打破國外技術壟斷，我國東華大學（原中國紡織大學）于1984年開始研究濕法紡絲技術，1997年進行了小試，1999年實現了擴試生產，此后該技術被國內多家企業廣泛采用，得到快速發展。

中國紡織科學研究院干法紡絲技術則于2000年取得了突破，2006年在中國石化南化集團研究院中試裝置成功生產。2008年起由中國石化儀征化纖公司獨家應用進行工業化生產。

提升國際市場競爭力

我國超高分子量聚乙烯纖維行業已經形成了產業規模化發展，生產技術不斷進步，產品質量持續提升，應用領域加快拓展，構建了較強國際競爭力。具體表現在以下幾個方面：

一形成了產業規模化發展

進入21世紀后，我國加大了高技術纖維產業化進程。特別是自2007年起，國家發展改革委設立高技術纖維專項扶持計劃，超高分子量聚乙烯纖維規模由百噸級邁上千噸級；此后經過十年快速增長，我國成為全球超高分子量聚乙烯纖維生產大國。目前我國超高分子量聚乙烯纖維生產企業已近20家，2018年總產能達25680噸，占全球的68%；總產量17350噸，占全球的61%；進口650噸，出口4635噸。

二構建了較強的國際市場競爭力

在產品質量方面，除了少量高端產品外，其余均已達到國際領先水平。在生產成本方面，我國超高分子量聚乙烯纖維生產成本比國外低20%以上。在生產技術方面，我國同時擁有自主知識產權的干法和濕法兩種超高分子量聚乙烯纖維生產技術。

三遏制了國外壟斷暴利

2000年之前，在西方發達國家超高分子量聚乙烯纖維技術和市場壟斷期間，每噸產品價格約在100萬元左右（400D產品，下同），同時對我國禁售。隨著我國超高分子量聚乙烯纖維逐步產業化，國外逐步放開對我國銷售中低端產品。近年來，我國該產品產能和產量快速增長，市場價格逐步走低，目前已降至10萬元/噸左右。這將有利于拓展市場應用，提升市場需求。

四拓展了民用紡織品領域

目前，我國超高分子量聚乙烯纖維在民用和軍用的比例約為7:3。民用市場具有需求量大、穩定性好、應用領域廣等特點，拓展民用市場有助于行業健康發展。我國是紡織服裝生產消費大國，隨著超高分子量聚乙烯纖維在涼席、床單、沙發墊、高強縫紉線、牛仔面料等民用紡織領域的拓展，市場價格逐步走低，未來市場前景較好。

產品應用：軍民兩相宜

軍工、航天領域

01 | 利用其高強耐磨的防護性能，應用于裝甲車輛的防護板、坦克的防護內襯、防彈頭盔、盾牌、防彈衣、防雷靴、防暴毯、防切割手套、輕型復合裝甲、戰地醫院、戰地帳篷等方面。

02 | 利用其介電常數低、介電損耗低、聲吶透過率高等性能，應用于天線整流罩、導彈罩、雷達防護外殼罩等方面。

03 | 利用其輕質高強性能，應用于軍艦和裝甲車纜繩與牽引繩、水雷系留索、降落傘繩等軍用繩索。

04 | 利用其強度高、抗沖擊、質量輕等性能，應用于飛機翼尖結構、飛船結構、浮標部件、無人機外殼、特種傘材等方面。

民用領域

近年來，我國超高分子量聚乙烯纖維在民用產品領域應用得到了大幅度拓展，產品結構趨于合理。2018年，我國超高分子量聚乙烯纖維消費總量13365噸，其中繩網領域用量3320噸（占24.8%），手套領域用量4945噸（占37.0%），防彈防護領域用量3530噸（占26.4%），織造領域用量1570噸（占11.8%）。

利用其輕質高強、耐磨、耐腐蝕、抗紫外等性能，應用于負力繩索、重載繩索、救撈繩、拖拽繩、帆船索和釣魚線等方面，包括超級油輪、海洋操作平臺、燈塔等的固定錨繩；應用于海洋捕撈拖網、大型海洋養殖網箱；應用于工程施工吊繩、安全帶、安全網、家庭逃生繩索等。還可作為增強劑在材料中使用，如通過在混凝土中加入超短纖維，提高混凝土的抗震、抗沖擊性能；利用其生物相容性等性能，在人造骨骼關節中加入超高分子量聚乙烯纖維，增強人造關節的強度和耐磨性能。

未來行業發展方向

技術研發

在技術研發方向方面，超高分子量聚乙烯纖維發展方向如下：

一研發高強度、高質量穩定性產品

超高分子量聚乙烯纖維高端產品的優勢主要體現在強度高、質量穩定性好。我國超高分子量聚乙烯纖維產品強度可達38CN/dtex，但與日本東洋紡的45CN/dtex高強產品相比，還有較大差距，質量穩定性還需進一步提升。

二研發抗蠕變產品

據報道，荷蘭DSM公司已研發出極低蠕變纖維（Dyneema DM20），在70℃和300 MPa（海中錨固的典型負荷）下加速蠕變試驗，10個月后蠕變延長率僅為0.2%，相當于在常溫下放置25年左右。我國相關企業也在加快抗蠕變纖維研制。

三研發高等級耐切割產品

我國高等級耐切割纖維已經批量生產，但生產穩定性還需提升。

四研發系列化有色絲

針對超高分子量聚乙烯纖維染色性能差問題，國內已研發生產有色纖維，但品種尚不夠豐富，未來需完善標準色卡，形成有色絲系列化。

五研發改性產品

研發細旦、異型纖維產品，滿足民用紡織品舒適感的需求。通過復合技術、加工技術，滿足材料增強、功能改性的需求。

六研發低成本生產技術

通過持續技術升級、節能降本等措施，降低生產成本，跟蹤研究熔融紡絲低成本制備技術進展。

 應用領域拓展 　

利用其良好的導熱性能，拓展其在民用夏季紡織品的應用；

利用其強度高特點，拓展其在家用、產業用等紡織增強領域的應用；

通過與其他特種纖維優勢互補協調效應，研制高強復合材料，開拓新的應用領域；

利用價格優勢，替代碳纖維、對位芳綸等應用領域；

通過材料升級，替代尼龍、滌綸工業絲等部分應用領域。

行業規范發展

在行業規范發展方面，超高分子量聚乙烯纖維發展方向如下：

一推進行業協同、理性發展，避免惡性競爭

既要保持市場競爭活力，推動淘汰落后、產業升級；又要防范非理性發展、惡性競爭，危害行業整體競爭力。

二完善超高分子量聚乙烯纖維應用標準

我國超高分子量聚乙烯纖維屬于新興產業，隨著應用領域不斷拓展，需不斷完善相關應用標準，確保下游產品規范應用、性能指標和產品質量。

三加強品牌建設，品牌建設是打造國際競爭力的有力支撐

四要加強保護知識產權

來源：《中國化工信息》

作者：中國石化儀征化纖有限責任公司 劉春盛