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項(xiàng)式  2.PEN纖維的商業(yè)化應(yīng)用                  PEN纖維的突出性能使得它在工業(yè)工程應(yīng)用方面?zhèn)涫芮嗖A。由于PEN纖維具有良好的耐高溫性、抗疲勞性、抗沖擊性以及粘結(jié)性和抗蠕變性，因此很適合用作輪胎簾子線(xiàn)；PEN纖維及其復(fù)合材料在熱濕環(huán)境中能較好地保持其機(jī)械性能，可廣泛應(yīng)用于橡膠增強(qiáng)材料中的同步帶、輸送帶、高壓水管、蒸汽管、燃料和冷劑管道等；由于PEN具有優(yōu)異的耐高溫性、耐化學(xué)性、耐潮濕和耐磨性，因而也很適合用作過(guò)濾材料，其性能可與聚苯硫醚(PPS)及其他高性能聚合物相媲美。此外，PEN纖維還在纜繩、絲網(wǎng)印刷、電氣絕緣材料及裝飾方面具有廣泛的應(yīng)用前景。                  與傳統(tǒng)的輪胎用增強(qiáng)材料相比，PEN纖維使骨架材料的性能有重大改進(jìn)而成為高性能乘用輪胎和摩托車(chē)輪胎的胎體及乘用胎冠帶層理想的增強(qiáng)材料。                  在輪胎冠帶層應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，由于PEN纖維在一定的高溫下的收縮力較高，有利于保持高速行駛狀態(tài)下輪胎的外形。PEN纖維骨架材料改善了輪胎的尺寸穩(wěn)定性、強(qiáng)度和耐溫性，PEN纖維優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性還可以改善輪胎的均勻性，提高輪胎的速度等級(jí)和改善輪胎的操縱性能。                  意大利的倍耐力公司于1999年用PENTEX纖維成功開(kāi)發(fā)了Dragon EVO Corsa子午線(xiàn)輪胎，取得了巨大的成功。日本普利斯通公司生產(chǎn)的Regno GR7000輪胎，可以減少30%的公路噪音。                  Kosa公司開(kāi)發(fā)了許多由該新材料制備的工業(yè)紗，目前應(yīng)用于三角帶和高壓軟管補(bǔ)強(qiáng)材料及船帆領(lǐng)域。                  3.PEN容器的商業(yè)化應(yīng)用                  PEN樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)和性能使得用PEN吹塑的各種容器瓶(如圖2)也同樣優(yōu)于PET瓶。PEN瓶透明度好、充填溫度高，對(duì)紫外線(xiàn)、CO2、O2阻隔性好，耐化學(xué)藥品，使之適用于高酸性食品、碳酸飲料、運(yùn)動(dòng)飲料、果汁、嬰兒食品和瓶裝水的包裝，而且還可用于醫(yī)藥包裝。PEN瓶作為飲料容器尤其引人關(guān)注，具有極大的實(shí)用性。PEN瓶可采用PET瓶的各種吹塑方法(拉吹、注吹等)加工，但為了最大地發(fā)揮PEN的優(yōu)勢(shì)，最好采用拉伸吹塑法。                  ■ 食品飲料容器：PEN游離析出少，不吸附原裝飲料的氣味和空瓶回收過(guò)程中帶入的異味，耐水解，能承受高溫下堿洗和消毒，其高阻隔性能保持瓶?jī)?nèi)物質(zhì)新鮮和營(yíng)養(yǎng)不損失。所以PEN瓶特別適合裝礦泉水、純凈水、碳酸飲料、果汁等軟飲料，而且可以回收重復(fù)使用，目前世界上已有十多個(gè)國(guó)家在推廣使用可回收PEN礦泉水瓶。                  可口可樂(lè)公司已在試用PEN瓶和PET／PEN復(fù)合瓶，正在全球逐步推廣；英國(guó)Hero飲料集團(tuán)下屬的Carters包裝公司1995年開(kāi)始生產(chǎn)1.5升PEN瓶，它利用原有PET瓶設(shè)備用兩步法生產(chǎn)PEN瓶，速度為500瓶／小時(shí)。目前Carters公司生產(chǎn)兩種規(guī)格的PEN軟飲料瓶，一種是59g重的一次性瓶，另一種76g重的可重復(fù)使用瓶；日本Fujlya公司的碳酸檸檬汁也采用了PEN瓶。日本有名的FANCL化妝品公司采用PEN瓶代替玻璃瓶，既保證了化妝品的衛(wèi)生情況, 又減少了運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)和包裝總成本；韓國(guó)Kolon公司則用PEN奶瓶代替了以往的PC奶瓶。                  ■ 啤酒瓶：過(guò)去一般用玻璃瓶灌裝啤酒，但是玻璃瓶比較重，易破碎，經(jīng)常引起爆炸，運(yùn)輸和貯存的成本高，回收過(guò)程中損耗大，各國(guó)都在試圖改用塑料瓶裝啤酒。近年來(lái)，不少?lài)?guó)家已開(kāi)始采用PET啤酒瓶，但是啤酒極易被氧化而變質(zhì)，改進(jìn)的辦法是加一層防滲透涂層或阻隔層以防止O2滲入和CO2滲出。PET瓶的另一個(gè)問(wèn)題是無(wú)法承受啤酒進(jìn)行巴氏滅菌時(shí)的高溫。另外，PET瓶壁面也容易被刮傷，因此PET啤酒瓶沒(méi)有得到廣泛推廣。換用PEN瓶裝啤酒，上述問(wèn)題則迎刃而解。實(shí)驗(yàn)表明，PEN瓶中的啤酒貯存壽命可長(zhǎng)達(dá)六至九個(gè)月(約為PET瓶裝啤酒的5倍以上），而且抗刮傷性好，便于回收。由于延長(zhǎng)了貯存期，還可以彌補(bǔ)PEN瓶的較高成本。                  Rexam公司制造的83g褐色PEN瓶耐用性高，可承受多次高溫洗滌、再灌注，而且阻隔性特高。目前挪威大約有五百萬(wàn)個(gè)RefPEN啤酒瓶在循環(huán)使用，占全部啤酒瓶的80%。目前，英國(guó)Petplas包裝公司研制100％ PEN啤酒瓶 ；意大利吹塑制造商SIPA也已完成PEN啤酒瓶的測(cè)驗(yàn)；瑞士 Atopast公司正在進(jìn)行了PEN啤酒瓶的研究開(kāi)發(fā)。                  ■ PEN/PET復(fù)合瓶：PET瓶的主要問(wèn)題是阻氣性、耐熱性不夠，而PEN作為包裝瓶的問(wèn)題在于PEN成本過(guò)高（現(xiàn)國(guó)際市場(chǎng)價(jià)約為PET的3倍）。為此，吹塑生產(chǎn)商用PEN與PET摻混使用，不增加太多成本就解決了PET瓶壽命的問(wèn)題。據(jù)報(bào)道，中美哥斯達(dá)黎加的可口可樂(lè)公司已于去年開(kāi)始使用PET/PEN小型碳酸飲料瓶。PEN與PET摻混使用，拓展了PET瓶的用途，提高了PET瓶的檔次和性能，使PET瓶成為可進(jìn)行工業(yè)消毒的耐熱瓶，從而可以循環(huán)使用，并使PET瓶的阻隔性和耐紫外線(xiàn)性大大提高，PEN對(duì)PET瓶的改良是拓寬PEN應(yīng)用范圍的一條切實(shí)可行的途徑。          圖3：各種PEN產(chǎn)品         四、展望                  PEN因其力學(xué)性能較PET高，具有耐高溫性、高透明度和高氣體屏蔽性等性能，是食品、飲料、藥品、化妝品等產(chǎn)品包裝的最佳選材，PEN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)制品適用于立體聲錄像、高畫(huà)質(zhì)、高素質(zhì)的程序制作庫(kù)和由衛(wèi)星長(zhǎng)時(shí)間傳送的錄像，PEN薄膜在包裝應(yīng)用領(lǐng)域中日漸擴(kuò)大，特別是高檔保管和用于精密儀器耐沖擊的包裝。較高的耐化學(xué)性和透明度使它的應(yīng)用范圍可進(jìn)一步擴(kuò)大，例如用于輸血、輸液等醫(yī)用PEN容器即將在美國(guó)推出。                  近年來(lái), 國(guó)外2,6-萘二甲酸的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，使PEN薄膜的銷(xiāo)售價(jià)格也有所下降。預(yù)計(jì)今后PEN將在食品包裝、保香包裝、醫(yī)藥包裝、電子電器、纖維增強(qiáng)等方面占據(jù)較大的應(yīng)用市場(chǎng)。其優(yōu)勢(shì)逐漸引起國(guó)內(nèi)許多有識(shí)之士的關(guān)注和有關(guān)部門(mén)的重視，我國(guó)在PEN材料的研究開(kāi)發(fā)工作方面較為薄弱，特別在應(yīng)用方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距更大，應(yīng)加強(qiáng)開(kāi)發(fā)研究工作，加大力度開(kāi)拓國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。 （文/北京工商大學(xué)材料科學(xué)與工程系    許國(guó)志 陳秀娟 張寧波）