我が國の高強度高モードポリエチレン繊維：広さと製品品質の応用には向上が必要です。

高強度のポリエチレン繊維は一般的ではない「性格」を持っています。ステンレスのはさみで高モードのポリエチレン繊維を切って、1分間連続して切ると刃の口が鈍化します。また、高強度のポリエチレン繊維は水中での自由斷長さは無限長で、太さが同じ場合、最大品質はワイヤロープの8～10倍です。このようなポリエチレン繊維の強度は鋼の15倍以上になります。

國際的には、高強度のポリエチレン繊維と複合材料製品の主要な応用分野が含まれています。

現在、中國が自主的に生産している高強度のポリエチレン繊維は、軍警用の防弾衣、防弾ヘルメット、防弾板に応用されました。それで作った防弾衣の品質は伝統的な防弾衣より軽くて強度が高く、安全防護業界で大きな価値を発揮しました。

また、「神五」のパラシュートシステムにも応用されています。

しかし、現在はコストと開発能力の制限を受けて、國內の製品の応用範囲は依然として伝統的な安全防護及びロープウェイ業界に限られています。

両家は10軒の勝負をする

現在、我が國はオランダ、アメリカに次いで、高強度のポリスチレン繊維を生産できる國です。

この二つの國の代表企業はオランダのティスマンとアメリカのハネウェルです。

高モードポリエチレン繊維の分野で有名なブランドDynemaは帝スマンが所有しています。

ティスマンは世界でDynemaブランドの高性能ポリエチレン（HPPE）繊維の最大のメーカーになりました。

ハネウェルは、帝スマンに続いて、高強度のポリエチレン繊維の産業化に成功した2社目の會社です。

同社の高強度ポリエチレン繊維の破斷強度は神スマン社の同種製品に比べて低いが、そのモジュール量は後者を上回っている。

下流応用については、ハネウェルが防弾分野の研究をリードしており、防弾衣や防弾ヘルメットなどに広く使われている高強度ポリエチレン繊維の無緯布は、ハネウェルが率先して開発したものです。

オランダの帝斯曼會社は全世界のリードする地位を維持するため、研究開発の上で大量の資金を投入するだけではなくて、同時に世界の範囲の內で工場を分けて、異なっている地區、異なっている領域の取引先の需要を満たします。

上海金秋エネルギー石化スタジオからの資料によると、1990年代以來、帝斯曼會社の高強度ポリエチレン繊維の生産能力は急速な成長を維持しており、2008年にはヨーロッパとアメリカにある工場の生産能力は4500トン/年に達し、日本の合弁工場の生産能力は1600トン/年に達しています。

2010年に帝斯曼會社はヨーロッパとアメリカの工場に位置しています。高強度のポリエチレン繊維の生産能力は6000トン/年に達します。日本の合弁工場の生産能力も3200トン/年に達します。

また、同社は専門的な応用研究と市場開発チームを持ち、高強度のポリエチレン繊維応用分野の開拓をリードしています。

ハネウェルの高強度ポリエチレン繊維の生産能力は2009年までにも1000トン/年に達しています。2010年の生産能力は3000トン/年に達する見込みです。

中國を見ると、不完全な統計によると、現在すでに知られている高精鋭のポリビニル繊維を生産できる企業は十社以上あります。それらは北京同益中特殊繊維技術開発有限公司、湖南中泰特殊裝備有限責任公司、寧波大成新材儀料株式有限公司、征化繊公司、上海斯瑞重合體科技有限公司、江蘇常熟刺繍パース繊維有限公司、山東愛地高分子材料有限公司、杭州高繊維有限公司、威繊有限公司などです。

これらの企業の中には、國有企業に屬するものもあれば、民営資本企業に屬するものもあります。

これらの企業は大學、科學研究院と協力した上で、高強型ポリエチレン繊維の研究開発、産業化の道でも、程度の差がある業績を上げました。

寧波大成は比較的に早く高強度のポリエチレン繊維の産業化を実現する生産企業です。

産業化の研究は1996年に始まりました。

技術面では、海外の特許技術を回避するために、東華大學と提攜して、最終的にはプロセス路線、紡糸溶剤、生産設備などを含めた獨自の知的財産権技術體系が形成されました。

2009年末までに、寧波大成はすでに年産の高強度ポリエチレン繊維1500トン、防弾衣、防弾ヘルメット20萬セット、各種防弾裝甲板300トン、カット手袋600萬組、高強度ロープ300トン、高性能複合材料用基布200トンの生産規模を形成しています。

現在、イギリスのイラク駐留部隊、クウェート駐留部隊、ラク新政府軍と警察、サウジアラビアの一部の軍隊は寧波大成製の防弾裝備を使用しています。

現在、高モードポリエチレン繊維は二種類の技術路線があります。一つは高揮発性溶媒乾式ゲル紡糸工程路線で、略して乾式コースと言います。一つは低揮発性溶媒濕式ゲル紡糸工程ルートで、濕式コースと言います。

ドライスピニング技術で生産された高強度高モードポリエチレン繊維は溶媒含有量が少なく、強力で高く、クリープ変性に強く、ハイエンド製品に多く使われています。

濕式法プロセスと比較して、乾式紡糸プロセスは流れが短く、生産プロセスが環境に優しく、製品の総合性能指標が高いという特徴を持っています。そのため、この技術はずっと帝斯曼公司に代表される海外企業に獨占されています。

中國石油化工の「十條竜」の難関プロジェクトに列挙され、儀征化繊公司、南化グループ會社研究院、中國紡織科學研究院が共同で開発した300トン/年の高性能ポリエチレン繊維乾式紡糸工業化セット技術は2009年11月に中國石油化工株式會社が組織した技術検定に合格しました。

この技術の開発に成功して、國內の高性能ポリエチレン繊維乾法の生産工程の空白を埋めて、國外の技術獨占を打ち破りました。

東華大學化學繊維研究所の劉兆鋒教授によると、現在、中國の高精鋭のポリエチレン繊維の生産能力は世界の総生産量の3分の1を占めています。

このことから、中國の10社の総生産量は世界の1/3の生産量だけを占めていますが、ティスマンとハネウェルの2社は2/3の生産量を占めています。これは私たちの企業規模が小さく、生産量が低いことを示しています。

千元と萬元の差

調査によると、國內で高強度のポリエチレン繊維の在庫が滯り、低価格競爭の背後には、企業の利潤率が低く、設備の著工が足りないという気まずい狀況が現れた。

調査によると、ある國內企業は1トンの高モードポリエチレン繊維を販売する利潤は1000元ぐらいで、國外の1トンの製品の利潤は3~4萬元に達します。

同じハイテク繊維なのに、なぜ私達の利益はこんなに低いのですか？ブランドの影響力を除いて、製品の品質は高低利潤の間に橫たわるのです。

東華大學の劉兆峰教授は、國外の同種の製品と比べて、我が國が生産した製品は繊維の強度と繊度の面で不均一率が高いと指摘しています。樹脂の品質が不安定で、繊維級専用の樹脂が不足しています。繊維の力學性能が足りないので、先進國の同種の製品の中程度しか指標に達していません。

上海金秋エネルギー石化スタジオの創始者である銭伯章氏は、今後10年間で世界の高強ポリエチレン繊維の年間需要量は10萬トンに達すると予想しているが、繊維の直接生産額を300億元、下流製品の生産額は1000億元と分析しているが、現在はコストと開発能力の制限を受けており、國內製品の応用範囲は依然として伝統的な安全防護及びロープウェイ業界に限られており、新たな応用分野はさらなる開発と育成が必要である。

下流域の開発進捗が生産能力の拡大速度に追いつかないため、現在國內ではすでに大量の生産能力過剰と設備のアイドル狀態が現れており、生産者の多くは著工不足の問題がある。

製品については、現在、企業は多くの貴重な生産経験を積んでいますが、製品の品質はまだ理想的な狀態に達していません。

現在、國內の高強ポリエチレン繊維業界はまだ発展初期にあり、市場主體の発育はまだ未熟で、ほとんどが自発的に盲目的な狀態にあります。

資金の條件に制約され、多くの企業が早く投資の収益を得るために、設備の投入と製品の研究開発の面で節約の方法を取っている。これは必ずその製品の品質に大きなマイナス影響を與え、悪循環に陥る。

高強度のポリエチレン繊維産業の持続可能な発展を実現するために、多くの専門家は當面の急務で産學研結合を実現し、科學技術の難関を通じて樹脂と製品の品質を向上させ、耐熱性とクリープ性能を改善し、高強度のポリエチレン繊維の適用範囲を拡大することを提案しています。

醫療用製品の例として、帝斯曼社が開発した高強度のポリエチレン繊維Dynema Purityシリーズの製品は、柔軟性が高く、摩耗に強く、手術用縫合線を作った後、同じ強度のポリエステル線と比べて、直徑は後者の1/2です。

この繊維は介入療法と內視鏡手術用のカテーテルの製造にも使われ、現在國內で大量に使われているのは輸入品であり、価格が高いため、國內で同種のカテーテルを生産できれば、大きな経済効果を得ることができる。

差を知って、もっと頑張れる。

次の五年間で、我が國の高強度のポリエチレン繊維は応用の広さと製品の品質の上で質の向上があると信じています。