帝人前沿開發(fā)出強(qiáng)度更高、更耐用的環(huán)保聚酯短纖維
帝人集團(tuán)的纖維和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化公司帝人前沿有限公司近日宣布，它開發(fā)出了一種環(huán)保的聚酯短纖維，具有優(yōu)異的性能，可增強(qiáng)橡膠在汽車輪胎、軟管和皮帶等產(chǎn)品中的用途。帝人前沿將于2023年投產(chǎn)，預(yù)計(jì)到2028年3月結(jié)束的財(cái)年，銷售額將達(dá)到10億日元(近820萬(wàn)美元)。
帝人前沿公司在其THINK ECO環(huán)境倡議的指導(dǎo)下，正在努力提高其環(huán)境價(jià)值，包括開發(fā)更環(huán)保的材料和產(chǎn)品，應(yīng)用范圍從服裝到工業(yè)材料。這種新型短纖維符合該公司對(duì)有助于減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)的解決方案的日益重視。
帝人前沿將繼續(xù)擴(kuò)大可用于新型短纖維的聚合物類型，并繼續(xù)將其開發(fā)用于各種橡膠和樹脂產(chǎn)品，如輪胎、軟管和皮帶。該公司還將促進(jìn)利用回收原材料的產(chǎn)品開發(fā)，以減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。
這種新的短纖維融合了聚酯納米纖維和聚乙烯聚合物，這兩種聚合物結(jié)合在帝人前沿公司專有的海島復(fù)合截面中。不同的聚合物用于“?！焙汀皪u”部分，以提高橡膠加固。直徑為400納米或700納米的聚酯納米纖維被用作作為增強(qiáng)材料的”島“，并且周圍的”?！安糠钟扇菀着c橡膠混合的聚乙烯制成。與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，混合發(fā)生在分子水平，這使得數(shù)千倍的納米纖維能夠均勻地分散在橡膠中，以達(dá)到同等或更好的增強(qiáng)效果，但需要的量相對(duì)較少。
這種新型短纖維的長(zhǎng)度僅為1毫米或更短，但由于直徑較小，長(zhǎng)徑比很高，這有助于增強(qiáng)。此外，纖維的短長(zhǎng)度防止了纏結(jié)和扭曲，并且另外有助于均勻地分散纖維和橡膠。纖維形成連續(xù)的線或表面，而不是分散的團(tuán)塊。在實(shí)際使用中，纖維而不是橡膠吸收變形應(yīng)力，導(dǎo)致橡膠產(chǎn)品更耐用。
與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，新的短纖維表現(xiàn)出更高的增強(qiáng)性能，因此可以減少聚合過(guò)程。較短的纖維消除了對(duì)表面處理的需要，從而防止纖維像棉花一樣纏結(jié)。這兩種屬性都有助于減少環(huán)境負(fù)荷，包括減少溫室氣體排放。
參考數(shù)據(jù)
當(dāng)用于汽車輪胎時(shí)，這種新的短纖維纖維增加了彈性，降低了阻力，因此它應(yīng)該有助于提高燃油效率和降低噪音。它還有望提高汽車軟管和皮帶的彈性模量和耐用性，這是迄今為止難以實(shí)現(xiàn)的。
人造短纖維用于增強(qiáng)需要承受反復(fù)變形和磨損的產(chǎn)品中的橡膠。傳統(tǒng)上，這是通過(guò)調(diào)節(jié)纖維強(qiáng)度和長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，后者通常在幾毫米和幾十毫米之間。然而，當(dāng)纖維被揉搓到橡膠中時(shí)，增加的長(zhǎng)度導(dǎo)致纏結(jié)和扭曲，這由于纖維分散效率較低而降低了強(qiáng)度。與此同時(shí)，日益增長(zhǎng)的環(huán)境問(wèn)題提高了對(duì)降低分子量和表面處理以減少溫室氣體排放的需求。