帝人集團的纖維和產品轉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，可增強橡膠在汽車輪胎、軟管和皮帶等產品中的用途。帝人前沿將于2023年投產，預計到2028年3月結束的財年，銷售額將達到10億日元(近820萬美元)。
帝人前沿公司在其THINK ECO環(huán)境倡議的指導下，正在努力提高其環(huán)境價值，包括開發(fā)更環(huán)保的材料和產品，應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有助于減輕環(huán)境負擔的解決方案的日益重視。
帝人前沿將繼續(xù)擴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品，如輪胎、軟管和皮帶。該公司還將促進利用回收原材料的產品開發(fā)，以減輕環(huán)境負擔。
這種新的短纖維融合了聚酯納米纖維和聚乙烯聚合物，這兩種聚合物結合在帝人前沿公司專有的海島復合截面中。不同的聚合物用于“海”和“島”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材料的”島“，并且周圍的”海“部分由容易與橡膠混合的聚乙烯制成。與傳統(tǒng)產品相比，混合發(fā)生在分子水平，這使得數千倍的納米纖維能夠均勻地分散在橡膠中，以達到同等或更好的增強效果，但需要的量相對較少。
海島復合截面示意圖
這種新型短纖維的長度僅為1毫米或更短，但由于直徑較小，長徑比很高，這有助于增強。此外，纖維的短長度防止了纏結和扭曲，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，而不是分散的團塊。在實際使用中，纖維而不是橡膠吸收變形應力，導致橡膠產品更耐用。
與傳統(tǒng)產品相比，新的短纖維表現(xiàn)出更高的增強性能，因此可以減少聚合過程。較短的纖維消除了對表面處理的需要，從而防止纖維像棉花一樣纏結。這兩種屬性都有助于減少環(huán)境負荷，包括減少溫室氣體排放。
參考數據
當用于汽車輪胎時，這種新的短纖維纖維增加了彈性，降低了阻力，因此它應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現(xiàn)的。
人造短纖維用于增強需要承受反復變形和磨損的產品中的橡膠。傳統(tǒng)上，這是通過調節(jié)纖維強度和長度來實現(xiàn)的，后者通常在幾毫米和幾十毫米之間。然而，當纖維被揉搓到橡膠中時，增加的長度導致纏結和扭曲，這由于纖維分散效率較低而降低了強度。與此同時，日益增長的環(huán)境問題提高了對降低分子量和表面處理以減少溫室氣體排放的需求。
文章來源：紡織面料平臺
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