高性能纤维的研究进展

高科技纤维应用领域及在我国的发展现状高科技纤维又称特种纤维，按性能划分有五大类：耐强腐蚀含氟类纤维、耐高温纤维、阻燃纤维、高强高模纤维和功能纤维。

其中，高强高模纤维特别是聚丙烯腈基碳纤维和对位或间位芳酰胺纤维（芳纶）最为重要。

早在20世纪80年代初，以美、日为代表的发达国家对化纤的发展作了重要战略转移，开始把投资重点由传统化纤转向高科技纤维。

21世纪发达国家高科技纤维的发展可望继续加速，一些通用化纤生产线不断转产高科技纤维，新工艺、新技术和新产品将不断涌现。

而我国在这方面的研究开发落后于发达国家约20年。

由于发展高科技纤维有着极其重要的战略意义，专家呼吁我国应重视高科技纤维特别是碳纤维的科技攻关和产业化。

其重要意义并不亚于纳米材料，对提升国民经济的整体素质和改造传统产业有着重要作用。

高科技纤维应用领域广泛高科技纤维是具有高附加值和高收益的产品。

以美国为例，1984年高科技纤维产量占化纤总产量的1.6％，而产值却占12.6％；到1998年，其产量所占比例上升至2.4％，而产值却占化纤总产值的20.4％。

尽管这些高科技纤维的前期开发投入较大，但后期回报也高。

在前些年世界经济低弥时期，高科技纤维却供不应求，成为支撑收益的中坚产品。

高科技纤维也是支撑高科技产业发展的重要基础材料，是运载火箭和导弹、各类航天器、宇宙站、人造卫星、宇航服、喷气式客机和战斗机、船舶、超高速列车、医学和生物工程等的关键材料。

同时，也能满足许多传统产业特别是支柱产业更新换代的需要。

例如，环保节能型新一代汽车，其高速飞轮转子、压缩天然气罐、高速子午胎、发动机耐热传感器、轻量传动轴、弹簧板以至车体，皆采用高性能纤维复合材料。

在新建建材领域，高强高模纤维增强水泥、复合材料型材、混凝土结构物的加固修复用片材、大跨度斜拉桥和悬索桥用代钢索缆绳、拉挤成型代钢筋材料等，都采用高性能纤维。

在电子和信息产业领域，柔性印刷线路板基板、光缆及其补强材料、塑料光纤计算网络、防辐射手机外壳、电磁波屏蔽材料、防尘静电工作服、超净室高效空气滤材，都需要各种高性能纤维和功能纤维。

产业专利分析报告-高性能纤维1.介绍高性能纤维是一种具有超强强度和高模量的纤维材料，广泛应用于航空航天、军事、体育用品、汽车、医疗和建筑行业等。

本报告将对高性能纤维领域的专利进行分析，从专利数量、地域分布、主要申请人以及技术趋势等方面进行详细讨论。

2.专利数量根据数据统计，自1980年至今，全球高性能纤维领域共有超过5000项专利申请。

其中，在过去10年中，专利数量呈现逐年上升的趋势。

这表明高性能纤维领域的研究和创新呈现出快速增长的态势。

3.地域分布由于高性能纤维的广泛应用领域，全球范围内的专利分布相对均衡。

然而，一些国家和地区仍然是高性能纤维领域的主要研究和创新中心。

这些地区包括美国、日本、中国和欧洲国家。

其中，美国和日本是高性能纤维领域的主要专利持有者，其专利数量占全球总量的60%以上。

4.主要申请人在高性能纤维领域，一些大型企业和研究机构成为了主要的专利申请人。

例如，杜邦公司（DuPont）是高性能纤维领域的领导者之一，其拥有大量的专利。

另外，日本的鸟居纤维公司（Teijin）、美国的霍尼韦尔国际公司（Honeywell International）和瑞士的阿科信（Oerlikon）等公司也是高性能纤维领域的重要申请人。

5.技术趋势高性能纤维领域的专利技术呈现出以下几个趋势：-新材料研究：高性能纤维的研究不断探索新的材料组合，以提高纤维的强度和性能。

例如，碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维等材料的研究逐渐成为热点。

-制备工艺改进：高性能纤维的制备工艺也在不断改进，以提高生产效率和降低成本。

例如，高速纺丝、物理拉伸和化学改性等技术的发展取得了显著进展。

-功能化纤维：除了强度和模量的提高，高性能纤维还被赋予了其他功能，如阻燃、耐腐蚀和抗紫外线等。

这为高性能纤维的应用带来了更多的可能性。

6.市场前景高性能纤维市场具有广阔的前景。

随着全球对高性能纤维需求的不断增长，预计未来几年市场规模将保持稳定增长。

织物用新型纤维的研究现状及发展趋势一、研究背景和意义随着科技的不断进步，人们对纺织品的需求也在不断提高。

传统的纤维已经不能满足人们的需求，因此新型纤维的研究和开发变得尤为重要。

织物用新型纤维的研究现状及发展趋势，正是针对这一问题而展开的。

首先我们需要了解什么是新型纤维，新型纤维是指在传统纤维的基础上，通过改变其分子结构、形态或加工方式等手段制成的具有特殊性能的纤维。

这些新型纤维具有更好的强度、耐磨性、透气性和抗菌性等特点，可以广泛应用于纺织业。

其次我们需要知道为什么研究新型纤维如此重要，随着全球经济的发展和人口的增长，对纺织品的需求也在不断增加。

而传统的纤维已经不能满足人们的需求，因此需要开发出更加优质、环保和可持续的新型纤维来满足市场需求。

此外新型纤维还可以应用于医疗、航空航天等领域，具有广阔的应用前景。

我们需要了解目前新型纤维的研究现状及发展趋势，目前国内外许多科研机构和企业都在积极开展新型纤维的研究和开发工作。

其中一些具有代表性的新型纤维包括：超细纳米纤维、多功能复合纤维、可生物降解纤维等。

未来随着技术的不断进步和人们对环保意识的提高，新型纤维将会得到更广泛的应用和发展。

1. 纤维材料在纺织品中的应用在纺织品领域，纤维材料的应用可谓是无所不在。

从我们日常生活中穿的衣物、家居用品，到各种工业用途的材料，纤维材料都在起着关键作用。

比如我们的内衣、袜子、床上用品等，都是由纤维材料制成的。

而在工业领域，纤维材料也被广泛应用，如汽车、飞机、建筑等领域都需要使用各种类型的纤维材料。

此外随着科技的发展，新型纤维材料也不断涌现出来。

这些新型纤维材料不仅具有传统纤维材料的优点，还具有一些新的特性和功能。

例如有些新型纤维材料可以防火、防水、防紫外线等，这些特性使得它们在特定的领域得到了广泛的应用。

纤维材料在纺织品中的应用非常广泛，而且随着科技的发展，新型纤维材料的出现也为我们的生活带来了更多的便利和选择。

2. 传统纤维材料的局限性和问题尽管新型纤维材料的研究取得了很大的进展，但我们不能忽视传统纤维材料所面临的局限性和问题。

2021年9期科技创新与应用Technology Innovation and Application研究视界PIPD 纤维的研究现状及发展趋势付兴伟1，2，许伟1，2，范新年1，2，黄治川1，2（1.中蓝晨光化工研究设计院有限公司，四川成都610041；2.高技术有机纤维四川省重点实验室，四川成都610041）聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]（PIPD ）纤维，是一种新型高性能有机纤维，由荷兰Akzo Nobel 研究所的Sikkema 团队首次开发成功。

PIPD 纤维研发的初衷，是为了改善聚对苯撑苯并二噁唑（PBO ）纤维的轴向压缩性能和粘接性能，PIPD 和PBO 的分子结构如式1所示。

[1-3]然而，随着研究的深入，研究人员发现PIPD 纤维不仅压缩性能和粘接性能优异，而且克服了耐光老化和湿热老化性差等大部分高性能有机纤维的缺陷，具有优异的综合性能，有着良好的发展前景。

[4-7]本文对PIPD 纤维的主要性能与应用和国内外发展现状进行了总结，并对未来发展趋势进行了讨论，希望对PIPD 纤维的研究提供参考。

1PIPD 纤维的性能PBO 纤维被誉为“21世纪的超级纤维”，具有高强、高膜、阻燃和耐热的特点，目前只有日本的东洋纺具备工业化生产能力，商品名为Zylon 。

由式1可知，PIPD 与PBO 在化学结构上有着相似性，都具有无构象流动的刚棒状芳杂环结构；都采用液晶纺丝法制备成高性能有机纤维。

但是，PIPD 的分子链上存在大量的-OH 和-NH-，容易在分子间和分子内形成三围氢键网络结构，赋予了PIPD 纤维优异的界面粘接性能和轴向压缩性能。

PIPD纤维与PBO 纤维的基本性能比较如表1所示。

摘要：聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]纤维（PIPD ），是首先由荷兰Akzo Nobel 研究所研制成功的一种高性能有机纤维。

PIPD 纤维具有高强高模、阻燃耐热、耐压缩、耐紫外和粘接性好等优异的综合性能，有着广泛的应用前景。

两种高性能纤维研究进展李艳伟，宁元军，母长明，黄玉东（哈尔滨工业大学化学学院，哈尔滨150001）摘要:简介了聚对苯撑苯并双恶唑（PB O ）纤维和聚二羟基苯撑并吡啶双咪唑（PI PD ）纤维的发展历史、制备方法、性能及应用，着重对PB O 纤维和PI PD 纤维最近几年研究的热点和方向进行了综述。

关键词:聚对苯撑苯并双恶唑纤维；聚二羟基苯撑并吡啶双咪唑纤维；研发；进展中图分类号:TQ342.734；TQ342.733文献标识码:A文章编号:1007-9815（2011）01-0036-08收稿日期:2010-12-17基金项目:国家自然科学基金(51073047)作者简介李艳伟（），女，吉林四平人，博士研究生，研究方向为高性能纤维及复合材料制备，(电话)563(电子信箱)y @y ；通讯作者：黄玉东，教授，(电子信箱)y @。

The Latest Developments on High-performance FibersLI Y an-wei,SONG Y uan-jun,MU Chang-ming,HUANG Y u-dong(The School of Civil and Architectural Engineering,University of Jinan,Jinan250022China)Abstra ct:The history,preparation,properties and applications of PBO fiber and PIPD fiber.Were introduced,and maily focus on the research direction of the PBO fiber and PIPD fiber in recent years.Ke y words:PBO fiber;PIPD fiber;research;developmentVol.36No.1Feb.2011高科技纤维与应用Hi-T ech Fiber &Application第36卷第1期2011年2月随着科学技术的发展与进步，纤维已经不仅仅局限于服装业，高性能纤维开始广泛应用于航空航天、新能源、海洋、生物医学、通讯信息、军工等高科技产业。

■纤•纤纺广角■Cover.Articles项目支持：中国纺织工业联合会科技指导性项目，绳缆专用趨高分子量聚乙烯纤维制备及其在服役条件下的力学性能研究，2015019超高分子量聚乙烯纤维表面改性方法研究进展Research Progress on Surface Modification Methods ofUltra-high Molecular Weight Polyethylene Fiber文/罗峻邓华摘要：针对超高分子量聚乙烯纤维表面无极性基团、化学惰性大、表面粘接性差等缺点，国内科研工作者展开了积极探究。

基于近几年有关超高分子量聚乙烯纤维表面改性方法的文献报道，本文介绍了4种常用飾表面改性方法，包括等离子休改性、化学试剂改性、辐射接枝改性和电荤放电改性。

通过对超高分子量聚乙烯纤维表面改性，进一步拓宽了超高分子量聚乙烯纤维在材料领域的应用。

关键词：超高分子量聚乙烯纤维；改性；粘接性能；力学性能开放科学（资源服务）标识码（OSID）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维又称为高强高模聚乙烯纤维或者直链聚乙烯纤维.通常是平均分子量在150万以上的线性聚合物，与碳纤维.芳纶纤维合称为三大高性能纤维。

UHMWPE纤维具有高比强度、低密度的 特性.在相同的重量下UHMWPE纤维的强度约为钢材的15倍.相同直径下重量只有钢铁的1/6.同时还具有耐光性.耐久性.耐低温性.耐化学腐蚀性.抗冲击以及生物相容性和介电常数低等优异特性.在国防军工.安全防护、海洋产业.航空航天.功能服装等领域得到广泛运用。

由于UHMWPE纤维分子链为线性结构.分子链上只有碳和氢两种元素.表面基本无极性基团.且分子结构非常紧密.具有高结晶度、高取向度，造成其表面能低.化学惰性大、吸湿性差.不易染色、界面粘接性能差.在很大程度上限制了UHMWPE纤维在材料领域的推广应用。

因此.通过对UHMWPE纤维表面进行改性以改善纤维界面粘接性能.进而改善UHMWPE纤维自身的不足.得到区别于UHMWPE纤维表面的其他性能。