这种纸布比A4纸耐烧,95%酒精都腐蚀不了,国产替代进口大突破!

博速说科技前沿 2025-03-16 09:08:45

这是一种令人称奇的纸布,当它与A4纸并排放置,用打火机尝试点燃时,A4纸迅速燃烧起来,而它却顽强地保持无动于衷。

左侧为纸布,右侧则是A4纸。当我们向纸布上滴加95%的硫酸,静置十分钟后,用镊子轻轻挑动,会发现它依旧保持原样,毫无变化。相较之下,旁边的棉布已经完全被腐蚀。

硫酸对纸布的腐蚀性较弱

向纸布上滴加95%的硫酸并静置十分钟,即使经过轻轻挑动,纸布仍能保持原样,未见明显变化。这与旁边的棉布形成鲜明对比,后者在同样的条件下已经完全被硫酸腐蚀。这一实验结果显示,硫酸对纸布的腐蚀性相对较弱。

棉布被腐蚀,纸布更耐煮

在经过烧碱溶液的煮沸处理后,我们对比了两种纤维的强度。经过30分钟的煮沸,棉布的强度明显下降,而纸布则展现出更强的耐煮性。这一结果进一步印证了,在面对某些化学条件时,纸布的耐久性优于棉布。

纸布展现卓越强度

经过烧碱溶液的煮沸考验,我们发现纸布相较于棉布,其强度在30分钟的煮沸后仍能保持较高水平。这一发现进一步彰显了纸布在耐久性方面的优越性。

棉布虽广泛使用,但其强度相较于其他材料,如芳纶,则显得较为脆弱。芳纶,这种被誉为世界三大高科技纤维之一的材料,究竟有何过人之处?

根据其独特特性,芳纶纤维可分为“防弹纤维”和“防火纤维”。其中,“防弹纤维”又称“凯芙拉”,其强度惊人地达到优质钢材的5~6倍,韧性更是钢材的两倍,而重量却仅为钢材的五分之一。正因如此卓越的性能,凯芙拉常被广泛应用于防弹衣、防弹头盔等安全防护装备中。

在防弹测试中,我们观察到布料并未被穿透,这得益于一种名为“诺美克斯”的芳纶纤维。这种纤维不仅热稳定性、阻燃性和电绝缘性出众,而且制成的“芳纶纸蜂窝”在多个领域都有广泛应用。例如,在飞机制造中,这种蜂窝复合材料被巧妙地应用于“夹芯结构”,类似于三明治的构造,其中两层蒙皮之间夹着一层蜂窝复合材料。这样的设计不仅有效减轻了飞机的整体重量,还显著增强了其结构强度。在飞机的多个关键部位,如舱门、舱壁、地板、天花板、行李架、襟翼、尾翼以及雷达罩等,都可以看到这种材料的身影。

“芳纶纸”的制造技术曾长期被美国和日本等国家所垄断,长达数十年之久。尽管单个异形件的成本仅为20元,但日本却以高达2800元的价格销售,且数量完全由其掌控,这种受制于人的局面无疑令人深感不适。正因如此,在20世纪末至21世纪初这段时间里,我国开始着手进行芳纶纸的研究工作。

由于传统的造纸工艺与高性能合成纤维的融合存在困难,陕西科技大学的张美云教授在深耕造纸专业的同时,开始探索高分子材料的研发。经过深入钻研,她最终选定“热压成型”技术对纤维进行改造。历经三年的不懈努力,张美云团队向厂商提供了17个批次的小样,并成功赢得了产业化的认可。值得一提的是,这一杰出成果在2017年荣获了“国家科技进步奖二等奖”。

此外,华南理工大学的胡健教授团队也在这项技术的研发道路上持续迈进。他们在2016年成功研发出芳纶纸技术,并以其6684万元的价值,以技术入股的方式与中车集团旗下的公司共同创立合资企业。经过三年的精心筹备,2019年终于迎来了第一批芳纶纸的顺利投产。

尽管目前国产芳纶纸与进口产品相比仍存在一定的性能差距,但华南理工大学胡健教授团队已迈出了坚实的一步。随着科学技术的不断进步,我们有理由相信,未来国产芳纶纸必将实现全面替代进口的目标。

来源:未来的创造者、迈爱德编辑整理

文章来源:芳纶产业圈

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