高附加值非织造布扮演多样化特殊角色

　　高性能纤维非织造布是一类具有高强度、高模量、良好耐热性和耐化学性等特殊性能的非织造布，它可以满足航空航天、国防、海洋、土木建筑、交通运输中的某些特殊要求。美国杜邦公司的芳香族聚酰胺纤维，日本东洋纺的聚苯并咪唑，荷兰DMS公司、日本东洋纺以及美国联信公司的超高分子量聚乙烯，日本东丽公司的碳纤维等高附加值纤维，在非织造布新品种的开发中扮演着越来越重要的角色。

　　超高分子量聚乙烯供不应求

　　目前全世界超高分子量聚乙烯纤维产量总和仅有1万吨左右，全世界年需求量约为5万吨。专家预测，未来10年内每年的市场需求量将在10万吨以上。

　　超高分子量聚乙烯纤维是当今世界三大高科技纤维之一，也是世界上最坚韧的纤维，其性能可谓“轻薄如纸、坚硬如钢。”该纤维的强度是钢铁的15倍，是碳纤维和芳纶1414（凯夫拉纤维）的2倍，是制造防弹衣的主要材料。

　　由于超高分子量聚乙烯纤维的耐冲击性能好、比能量吸收大，在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料，如直升飞机、坦克和舰船的装甲防护板、雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣、盾牌、降落伞等，其中以防弹衣的应用最为引人注目。

　　另外，超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值（U/p）是钢的10倍，是玻璃纤维和芳纶的2倍多。用该纤维增强树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔，已成为钢盔和芳纶增强复合材料头盔的替代品。

　　目前超高分子量聚乙烯纤维在世界范围内仍属于稀缺物资，全世界年需求量约为5万吨，其中美国占70%。但具备生产能力的仅有荷兰帝斯曼公司（DSM）、美国霍尼韦尔公司(Honeywell)、日本东洋纺公司（Toyobo）、日本三井石化公司和中国的数家公司。全世界产量总和仅有1万吨左右。

　　专家预测，未来10年内超高分子量聚乙烯纤维每年的市场需求量将都在10万吨以上，市场潜力巨大。尽管荷兰帝斯曼公司、美国霍尼韦尔公司和日本三井公司近几年多次增建扩产，产量以每年8%以上的速度递增，但仍不能满足市场需求。

　　针刺过滤毡根据温度选原料

　　德国BWF公司推出的针刺过滤毡系列产品，根据使用温度的要求采用不同的纤维原料，产品的定量范围为350g/m2~800g/m2，幅宽为200cm和220cm。

　　非织造布过滤材料已经广泛应用于轻工、纺织、制药、电子、食品、陶瓷等领域，它与各类过滤机械或除尘设备相配套作为过滤介质使用，起到保证产品质量、降低成本和保护环境的作用。但一些环境污染特别严重的行业，如冶炼、火力发电、煤炭锅炉、城市垃圾焚化炉、建筑沥青生产等行业的高温工业炉窑所排出的尾气，不仅产尘量大、温度高，且烟气中含有诸如沥青、SO2或NOx等腐蚀性有害气体。如此苛刻的工作环境，必须选用高性能纤维原料制作的非织造布才能满足要求，例如针刺过滤毡。

　　针刺过滤毡与传统机织滤材相比，孔隙率可高达70%~80%，阻力更小，尺寸更为稳定，对粉尘有强烈的截留和阻筛作用，并可快速形成粉尘层，进行二次高效收尘，从而遏制粉尘的深度渗透，易于清灰。同时，由于采用高性能纤维原料，因此制得的过滤毡能耐高温、抗腐蚀，且尺寸稳定，用于高温烟气净化十分合适，深受用户欢迎。为了扩大产品的应用范围，可在过滤毡中添加金属纤维和其他导电纤维，使过滤毡具有抗静电性能；也可以对过滤毡进行物理表面处理或化学防护处理，使其易于清灰或者能够防油污、防水等。

　　德国BWF公司推出的针刺过滤毡系列产品，可以根据使用温度的要求采用不同的纤维作为原料，产品的定量范围为350g/m2~800g/m2，幅宽分为200cm和220cm两种，可按用户要求剪切、制成袋式气体过滤袋，粉尘排入浓度均小于100mg，达到国际要求的排放水平。该针刺过滤毡可用于燃煤锅炉、垃圾焚烧、金属或非金属冶炼、沥青加工、发电、炭黑工业、化肥工业、陶瓷工业、煤粉气化等各工业粉尘的回收与过滤。

　　自我修复纤维的纳米级结构

　　遭遇小型物体高速撞击时，聚氨酯纳米材料会“融化”成液体，从而阻止小型物体前进，并堵住它们的撞击入口，完成自我修复，而肉眼却看不出它有什么破损。

　　美国莱斯大学的研究人员正在研究一种新型高性能聚氨酯纳米材料，该材料不仅能够阻挡子弹的射击，而且还能进行自我修复。在试验中，研究人员朝这种材料射出小型玻璃珠，结果显示它可有效抵挡玻璃珠的撞击。

　　负责该项目的研究组成员内德·托马斯在莱斯大学的网站上表示，这将是一种很好的新型防弹玻璃材料。当遭遇小型物体高速撞击时，这种复杂的聚氨酯纳米材料会“融化”成液体，从而阻止小型物体前进，并堵住它们的撞击入口，完成自我修复。然而肉眼却看不出这种材料有什么破损，因为表面看上去它既没有弯曲，也没有断裂。

　　目前，研究人员已经设法获得这种材料的横断面结构，以观察子弹的射入深度，并将根据这一深度来确定未来防弹材料的厚度。托马斯表示：“横断面的结构展示了子弹的渗透过程，这将有助于我们了解究竟是何种纳米级结构让这种材料成为高性能、低重量的防弹材料。”