赵莉;谢雄军
【摘 要】本文综合研究了超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)纤维UD复合材料市场的发展状况,简要分析了相关技术与项目特点,指出了高科技纤维复合材料广阔的市场发展前景.
氢氧焊接机【期刊名称】《纤维复合材料》
风筝绞盘【年(卷),期】2010(027)003
【总页数】4页(P32-35)
【关键词】超高分子量聚乙烯纤维(UHMW-PE纤维);UD复合材料;纤维防弹技术;市场分析
伺服缸【作 者】赵莉;谢雄军
【作者单位】中国航天三院310所,北京,100074;中国航天三院310所,北京,100074
【正文语种】中 文
超高分子量聚乙烯纤维是一种合成纤维类,白,比重只有 0.97g/cm3(小于水的比重),其分子结构具有很高的伸直平行度和取向度,这种分子结构决定了超高分子量聚乙烯纤维具有极高的强度和模量,并具有良好的化学稳定性、耐腐蚀性和防腐性等优点。由于上述特性,超高分子量聚乙烯纤维及其增强复合材料已广泛应用于航天、航空、航海、通讯、体育、缆绳等各个工业领域。特别是二十一世纪以来,超高分子量聚乙烯纤维由于其独特的性能,已超越芳纶纤维平纹织物,开始大量应用在世界军事、警用防弹防护领域,成为该领域中替代传统钢结构防弹材料中的主流材料。据国外资料统计,目前国际市场上的超高分子量聚乙烯纤维 70%左右的产量全部应用于防弹防护领域。
超高分子量聚乙烯纤维UD材料是近些年国际市场上出现的、主要用于高级防弹领域的一种新型高性能复合材料,也称为 UD防弹布、防弹无纬布。其基本结构是使两层或两层以上单向排列的无纬布,按照一定的纤维轴旋转角度 (多为 0°/90°/0°/90°)进行交叉铺层,其中使用胶粘剂进行复合后形成软片形式,作为基本成品材料提供下游用户使用。它与传统结构的防弹材料 (机织布、针织布、编织布等)在成型结构、加工工艺和抗弹性能上存在极大差异。超高分子量聚乙烯纤维无纬布中的长纤维顺直、平行地排列在基体材料中,加之在加工过程中纤维的强度损失极小,能充分发挥超高分子量聚乙烯纤维本身的独特优势,所以成品的抗弹性
能极好。而在传统机织布、针织布、编织布等结构中,其经向与纬向的长纤维相互交错、弯曲,且在织布加工过程中纤维的强度损失大 (最高可达 40%左右),所以传统织物的抗弹性能不高。
现代战争的发展,已对作战士官的防护提出了越来越高的要求,各国均在加大提高单兵作战能力的研究力度。据国外资料统计,战场上对士兵的伤害主要是由弹片所致占 80%,直射弹击伤仅占20%,头部和胸腹部致命伤分别占 45%和 39%。如果使用防弹背心与头盔,士兵的头、胸、腹部直接受到的伤害可减少 70%～80%。所以,为了最大限度地提高单兵防护能力和作战能力,世界各国都在积极使用防弹材料用品,特别是大量采购新型纤维防弹材料,以替代传统防弹材料。
与传统的防弹材料相比,超高分子量聚乙烯纤维无纬布具有密度较小、抗冲击强度高、柔韧性好、耐切割性好、吸收子弹与弹片、防止跳弹而产生二次伤害等等众多突出的优点,是一种综合性能最优异的新型高科技防弹材料。所以该产品替代传统材料的优势非常明显,成为了当今国际市场上最受欢迎的新型高科技防护产品。
特别是 9.11事件和伊拉克战争以后,为了战争和防恐的需要,更多的国家和地区增加了资金
投入,开始了新的一轮军备扩张和新型警用装备更新与采购,极大地促进了超高分子量聚乙烯纤维防弹无纬布材料等高科技产品的需求。
目前超高分子量聚乙烯纤维无纬布材料在满足原有军用与警用装备市场的同时,新市场 (如:世界反恐市场、军民飞机与高级轿车的防弹装备、大型公众场所的防范设施,地下防护工程装备,等等)应用的领域也在不断地扩大。该市场基本处于供不应求的局面,市场需求规模越来越大。
跟踪研究十年以来国内外多家企业的成功经验,可以发现超高分子量聚乙烯纤维无纬布材料生产加工项目具有巨大的经济价值、社会效益和战略意义,项目特明显。
本项目投资较少资金、在较短时间 (约 3个月左右)可完成 200吨规模的生产能力配置,可分批进行设备到位与人员培训上岗,将超高分子量聚乙烯纤维快速加工成纤维防弹无纬布,快速实现和提高纤维的市场附加值。从近几年世界范围的防弹无纬布产品销售形势及市场容量看,该产品具有较大的利润空间和广阔的国际市场舞台。
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本项目依托特殊加工工艺、成套设备及胶粘剂配制等核心技术,这些技术是历经多年实际生汽车座套广告
产与销售的经验总结,是多家大型中央企业、股票上市公司、国内外高科技企业等成功采用与长期受益的。市场实践证明这些系列技术可靠性高、灵活性强、适应面宽、经济效益明显。
超高分子量聚乙烯纤维无纬布产品生产项目,将整体提升企业市场竞争力和品牌形象,将站在全球的供应舞台上,面向国际国内政府招标采购市场领域,提供性能稳、成本低、附加值高的尖端产品,为树立世界级高性能纤维优秀品牌打下扎实的技术、人才与市场基础。
十多年以来,国产超高分子量聚乙烯纤维厂家中的关键技术与设备水平不断提高,目前全中国十家左右规模生产的厂家、共计 5000吨左右的纤维产能,完全可以保证本项目长期稳定的纤维原料供货。项目战略上可以采取暂时避开围绕纤维数亿元以上的大规模投资,而是先采取“单刀直入”的战术,首先在该种纤维附加值最多、市场最成熟、实现销售最快、初期投资较少的防弹无纬布加工项目上进行前期突破,直接开展国际国内无纬布材料市场的统一营销策划,有利于整体项目快速、稳定成长。近几年来国内多家企业的成功经验证实了这一项目战略的可行性和超前性。
通过无纬布生产技术与设备的引进,在纤维无纬布产品快速进入销售市场的同时,迅速积累市
场经验,进行人才储备,积极创立品牌,根据企业实际情况同时争取下一步直接投资纤维生产项目(或参股相关企业),适当抻长产业链,增加产品附加值,提高企业综合竞争力。这样在大量满足纤维无纬布产能需求的同时,积极开展高科技纤维的直接生产与销售,使得无纬布产品和纤维产品同时成为新企业的两个重要产品支柱。
从高性能纤维新兴行业发展趋势来看,超高分子量聚乙烯纤维无纬布加工型项目附加值高、全球竞争对手较少、资金与市场开发门槛较高、技术含金量较大,有利于较快形成著名的高科技企业,为下一步顺势开发上、下游相关产业 (如其它类型的高性能纤维产业、特种绳索渔网产业、防弹衣与防弹头盔加工产业、防弹装甲工程、军工定点加工产业等)、开展国际多元合作、进行资本运作、争取股票上市等,提供一个高、大的事业舞台。
在全球范围内,由于地区发展的不平衡和局部冲突的进一步加剧,特别是“9.11”事件以后,全世界反恐形势发展迅速,急需大量的个体防护装备,市场需求急剧上升,超高分子量聚乙烯纤维无纬布总体上出现供不应求的局面。
据国外统计分析数字表明:目前每年世界范围对超高分子量聚乙烯纤维防弹无纬布材料的需求至少在 28000吨以上,并以每年 25%左右的速度递增,但全球目前实际供给能力只有 4000
吨 /年左右(其中包括中国国内该类产品实际供给能力 1000吨 /年左右)。所以,全球市场上总体还处于供不应求的状态,每年的全球供应缺口极大。
国际市场普遍将高性能纤维防弹材料的保质使用寿命设定为不超过 5年,所以超高分子量聚乙烯纤维防弹产品在满足新市场的同时,还必须满足原有防弹装备的正常更新。所以,新、旧两个市场需求空间都很巨大。
国外主要市场中,美国、德国、英国、法国、以列、巴勒斯坦、埃及、伊朗、韩国、印度、巴基斯坦、马来西亚、印尼、斯里兰卡等都是成熟大市场,他们的政府每年都向国际公开招标、大量采购。
根据多年来的实际市场经验总结,此类产品在国际市场中的认知度、可信度较大,只要生产企业具有相当规模的供货能力和质量保障,每年采购该类产品的很多客户的贸易成交率很高,数千、上万件防弹衣的大订单比较普遍,有时一个订单就需要消化近 100吨的纤维无纬布材料,利润也非常可观。
目前世界上能用于防弹材料的几类高科技纤维中,我国只有超高分子量聚乙烯纤维这一种实
现了规模工业化。所以目前在世界范围内、包括我们中国也只能主要依赖这一种纤维材料进行大规模的军警装备与应用。专家估计,未来中国对这种纤维无纬布的需求将呈现不断放大的趋势。
从西方发达国家军队及警察防弹装备的历史发展与现状来看,防弹装备已向单兵综合防护系统方向发展,中国军队及警察系统也不例外。我国在缩小与发达国家军队与警用装备差距的同时,个体防护装备上也必将不断更新与发展。据有关信息报道,我国军队军需装备部门正在大力进行“士兵综合防御系统”的研究,拟在今后数十年内逐步将士兵战斗力提高到国际先进作战能力,这样必将大大促进国产超高分子量聚乙烯纤维无纬布材料的巨大需求。
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