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，它開發出了一種環保的聚酯短纖維，具有優異的性能，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環境倡議的指導下，正在努力提高其環境價值，包括開發更環保的材料和產品，應用范圍從服裝到工業材料。這種新型短纖維符合該公司對有助于減輕環境負擔的解決方案的日益重視。
帝人前沿將繼續擴大可用于新型短纖維的聚合物類型，并繼續將其開發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，以減輕環境負擔。
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。與傳統產品相比，混合發生在分子水平，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。
與傳統產品相比，新的短纖維表現出更高的增強性能，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。傳統上，這是通過調節纖維強度和長度來實現的，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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