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聚甲醛纤维POM,产业用领域的下一颗新星?

2022年09月23日13:40 【作者:CCF】     
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随着技术工艺的逐步发展,纤维技术也在持续升级中,品类也是日渐的丰富。近日笔者获悉,四川大学开发的聚甲醛POM纤,目前已经成功中试,该纤维具有优良的力学性能、独特的表面特性,以及优异的耐化学品性能,相对于其他纤维具有明显的优势,因此有着良好的应用前景,或许有望成为产业用领域的新星。

01、什么是聚甲醛纤维


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聚甲醛(IUPAC命名Polyoxymethylene,POM)(或称多聚甲醛;聚缩醛)是五大工程高分子材料之一。POM力学性能优异,是工程塑料中力学性能最接近金属的材料,有金属塑料之称。

POM纤维是采用熔融纺丝法生产工艺,将POM树脂加入立式或卧式螺杆挤出机加热熔融,通过计量泵由喷丝头挤出,冷却加工而成的纤维。

POM纤维根据形态可以分为短纤维、单丝、长丝,其中长丝又包括拉伸丝(低速拉伸丝)、超高倍拉伸丝、异型截面丝和共混、复合改性丝等。

目前POM的主要应用在塑料制品行业,POM纤维应用还较少,但是POM纤维具有优良的性能,随着工艺的逐步改进,将发挥出其明显的优势

02、性能优势

力学性能

聚甲醛纤维的拉伸强度和拉伸模量优于高强聚酯纤维和高强聚酰胺纤维;聚甲醛纤维的断裂伸长率高于聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维等。

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弹性回复率及蠕变性能

POM纤维具有优异的延展性和拉伸回复性,伸长率为20%时,伸长回复率仍超过80%;具有优异的尺寸稳定性能,较PP具有更好的蠕变性能。

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摩擦磨损性能

POM具有优良的耐腐、耐磨,显著的自润滑性,其动摩擦系数低于0.25,静摩擦系数低于0.3;其性能不仅可与尼龙相媲美(其耐疲劳、抗蠕变性、刚性和耐水性均优于尼龙),而且可与金属和陶瓷相比。POM纤维具有磨耗系数低的特性,更适合用于制作耐磨耗的材料,如绳索、传送带及工业用刷。

不同摩擦载荷作用下的磨损量(mg)


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不同对磨时间的磨损量(mg)


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不同对磨时间下单位时间内的磨损量(mg)


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抗微生物性能

聚甲醛纤维对海水有较好的抵抗性、吸水率低,在海水中不易被微生物腐蚀,不吸附浮游生物,不长霉菌,能较长时间在海水中保持良好的强度,因此可用于制造殖网箱,尤其是深远海养殖网箱。


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耐化学性能

聚甲醛主链为碳氧相连的结构、无侧链、结晶度高且是非极性聚合物,因此聚甲醛纤维的耐化学腐蚀性优良,对碱、海水和溶剂的抵抗力极强,耐一般的有机溶剂,仅在酸中有轻微分解。

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纤维染色性能

POM纤维染色温度在70~100℃时,染料对纤维的上染速率较快,110℃上染率最高。


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总的来说,POM纤维具有高强度、高伸长的力学特性,强度和伸长高于聚酯纤维、聚酰胺纤维和聚丙烯纤;同时又具有冲击耐久性优、弹性回复率高、蠕变性能好的优势,耐疲劳、抗蠕变性、刚性和耐水性均优于尼龙,而且可与金属和陶瓷相比;耐化学腐蚀性优良,对碱、海水和溶剂的抵抗力极强,在海水中不易被微生物腐蚀,能较长时间在海水中保持良好的强度;此外还有染料上染速率快等优势,有着良好的发展前景和竞争优势。

03、应用领域

物性能等,适合于绳缆、箱包带、土工布、水泥砂浆用纤维、地毯等;而应用于民用服饰,是因为其具有一定的回弹性,易染色,高耐磨,抗微生物性能等,适合于手套、袜子、户外服饰等。目前重点开发的应用领域如下:

POM纤维绳索类

相比而言,POM纤维绳具有质量轻、强度高、耐腐蚀和耐磨的特性,用在超大吨位移动式起重机上优势明显;同时破断拉力大,相比同等直径的钢绳破断拉力可以提高数倍,运输安装比钢丝绳更加方便。


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POM纤维是理想的大型远洋拖网和渔用绳索的制作材料,同时对海水有较好的抵抗性、吸水率低,在海水中不易被微生物腐蚀,不吸附浮游生物,不长霉菌,能较长时间在海水中保持良好的强度,因此可用于造养殖网箱,尤其是深远海养殖网箱。


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POM纤维土工布类

使用POM纤维织成的土工布具有强度高、耐腐蚀及抗微生物性好的优点,能较好地满足土工布隔离、过滤、排水、加筋和防护等功能要求。POM纤维还可以和玻璃纤维复合成刚韧平衡新型土工布,具有较好的加筋隔离和防护的功能。


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水泥混凝土增强材料

与聚丙烯PP纤维相比,当POM纤维和PP纤维的掺量相同时,掺入POM纤维的混凝土具有更为优异的塑性抗开裂能力、抗压强度、劈裂抗拉强度和抗氯离子渗透性能等。


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刷用POM单丝

制刷工业是个传统行业,产品涉及到日常生活、工业领域的方方面面,市场较广,刷用单丝的消耗量也十分巨大。开拓具有高强度、高耐磨、耐腐蚀、自润滑等特性POM单丝技术与产品,必将促进制刷工业的发展。


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家用纺织品

充分发挥POM纤维高强、耐磨与抗菌的特点与优势,开发的家用纺织品如防护服、劳保用品、运动服、袜子、床单等具有较强的市场竞争力和占有率。

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除此之外,POM纤维还可应用于地毯及草坪、箱包带、输送带、毛毡、帘子线、针刺及医疗用无纺布等等领域。

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  03、经济性及发展前景

了解,POM纤维的成本与PA6相似,目前初步核算约在2万元/吨;但强度(大于10g/d)和伸长(大于40-50%)都优于PA6,因此如果顺利实现产业化,则有望获得比较好的经济效益。


  当然,目前依然处于产品推广的初期,还需要更多的生产研发、技术推广等相关工作,接下来将积极拓展市场需求,建设万吨级以上纤维规模化、规范化工艺与制造工程。

因此四川大学也在寻求企业合作,投资、研发、生产、经销均可,力图将其应用推广到不同领域、不同行业,将POM产品高性价比转化兑现。


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联系人:刘楠冰

联系方式:137 0802 8501

地址:成都川大技术转移集团有限公司

 

 



标签:聚甲醛纤维POM
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