摘要：超高分子量聚乙烯纖維與碳纖維、對位芳綸纖維并稱世界三大高性能纖維，本文介紹了超高分子量聚乙烯纖維的性能、市場需求，重點分析了我國超高分子量聚乙烯纖維的發(fā)展現(xiàn)狀。

超高分子量聚乙烯是指分子量在150萬以上的聚乙烯，是一種線性結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料，被稱為“21世紀(jì)的神奇塑料”，其分子量極高，分子鏈長，因而具有其他常規(guī)分子量聚乙烯不具備的機(jī)械性能，質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐磨損性好、耐沖擊性好、耐低溫、耐化學(xué)腐蝕、自潤滑等特性。

超高分子量聚乙烯纖維被廣泛應(yīng)用

超高分子量聚乙烯可以進(jìn)一步制成超高分子量聚乙烯纖維，于上個世紀(jì)70年代由荷蘭的帝斯曼公司最先研制成功，它是比強(qiáng)度和比模量最高的纖維之一，具有突出的抗沖擊性、抗切割性、耐老化性和抗紫外性，而且電絕緣性好、導(dǎo)熱性能佳、耐化學(xué)腐蝕;缺點是耐熱性差，壓縮性差，有可燃性且存在一定的蠕變性。超高分子量聚乙烯纖維與其他高性能纖維材料的性能對比見表1。

表1 幾種高性能纖維材料性能對比

(資料來源：國海證券研究所)

超高分子量聚乙烯纖維在軍工、民用和航空航天等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。在航空航天領(lǐng)域，超高分子量聚乙烯纖維應(yīng)用在飛機(jī)翼尖、雷達(dá)罩、航天降落傘、飛機(jī)吊重物的繩索、高空起球吊索等;在軍工領(lǐng)域，超高分子量聚乙烯纖維主要用于制作防切割手套、防彈頭盔和防彈衣等;在民用領(lǐng)域，超高分子量聚乙烯纖維主要用于制備纜繩、漁網(wǎng)等;此外超高分子量聚乙烯在體育器械、醫(yī)療安全包裝、安全帽等產(chǎn)品也得到了應(yīng)用。

全球超高分子量聚乙烯纖維市場供不應(yīng)求

目前超高分子量聚乙烯纖維以應(yīng)用在防彈衣和武器裝備為主，消費占比達(dá)到65%(見圖1)。超高分子量聚乙烯纖維的耐沖擊性要好于芳綸纖維，在單兵防彈裝備和大型作戰(zhàn)平臺防彈裝甲領(lǐng)域是芳綸纖維的有力競爭對手;超高分子量聚乙烯纖維也被用于運鈔車裝甲、裝甲車裝甲等武器裝備制造。

圖1 全球超高分子量聚乙烯纖維消費結(jié)構(gòu)

(資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院)

2017年超高分子量聚乙烯纖維的全球需求量達(dá)到5萬噸，歐美地區(qū)主要將超高分子量聚乙烯纖維應(yīng)用在防彈衣和防彈頭盔等領(lǐng)域，需求量最大;日本主要應(yīng)用在纜繩、漁網(wǎng)、防護(hù)用具;旺盛的市場需求拉動超高分子量聚乙烯纖維的全球銷售額超過160億美元。目前的全球超高分子量聚乙烯纖維主要生產(chǎn)企業(yè)包括荷蘭帝斯曼、美國霍尼韋爾和日本東洋紡三家，總產(chǎn)能約為4.3萬噸/年，超高分子量聚乙烯纖維全球市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，預(yù)計未來5-10年需求量將持續(xù)增長，可達(dá)到6-10萬噸/年。

我國超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展階段

我國的超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)業(yè)化起步晚，上世紀(jì)80年代才開始進(jìn)行相研究，但發(fā)展較快，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

技術(shù)方面：中國紡織科學(xué)研究院、鹽城超強(qiáng)高分子材料工程技術(shù)研究所、天津工業(yè)大學(xué)、東華大學(xué)等科研院所和高效先后進(jìn)行了一系列技術(shù)突破，開發(fā)了高濃度原液紡絲技術(shù)，繼美國、荷蘭之后，我國成為世界上第三個擁有自主知識產(chǎn)權(quán)生產(chǎn)超高分子聚乙烯纖維的國家。

產(chǎn)能方面：中國超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)業(yè)自2000年后發(fā)展十分迅速，目前我國已經(jīng)有30家超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)企業(yè)，總產(chǎn)能2.25萬噸/年，全球總產(chǎn)能53%的產(chǎn)能在中國(見圖2)，目前有十家企業(yè)年產(chǎn)能超過1000噸，其中最大的北京同益中特種纖維技術(shù)開發(fā)有限公司，產(chǎn)能達(dá)3500噸/年。

圖2 超高分子量聚乙烯纖維全球產(chǎn)能分布情況

(資料來源：國海證券研究所)

市場需求：目前，我國軍工、海洋工程等領(lǐng)域?qū)Τ叻肿恿烤垡蚁├w維的需求巨大且逐年攀升，主要應(yīng)用在纜繩材料、防彈衣和防切割手套等，國內(nèi)每年超高分子量聚乙烯纖維的年需求量為2萬噸，占全球總需求量的40%,且預(yù)計每年增速將超過30%，2020年可達(dá)到3.5萬噸。

我國超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展當(dāng)前也存在一些問題，主要在于欠缺在高端產(chǎn)品方面有競爭力的企業(yè)。國內(nèi)廠家目前采用濕法紡織路線生產(chǎn)，該工藝較復(fù)雜且對環(huán)境有污染，產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率相比發(fā)達(dá)國家也有一定差距，因此目前國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品主要聚焦于中低端市場，高端產(chǎn)品仍然依賴進(jìn)口。

結(jié)語

超高分子量聚乙烯纖維因其優(yōu)越的性能而在多個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，全球市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面;我國超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)能高，市場需求大，技術(shù)上有所突破，發(fā)展較為迅速，但目前高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口，還有較大提升空間。