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項式  2.PEN纖維的商業(yè)化應用                  PEN纖維的突出性能使得它在工業(yè)工程應用方面?zhèn)涫芮嗖A。由于PEN纖維具有良好的耐高溫性、抗疲勞性、抗沖擊性以及粘結性和抗蠕變性，因此很適合用作輪胎簾子線；PEN纖維及其復合材料在熱濕環(huán)境中能較好地保持其機械性能，可廣泛應用于橡膠增強材料中的同步帶、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、耐化學性、耐潮濕和耐磨性，因而也很適合用作過濾材料，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用前景。                  與傳統(tǒng)的輪胎用增強材料相比，PEN纖維使骨架材料的性能有重大改進而成為高性能乘用輪胎和摩托車輪胎的胎體及乘用胎冠帶層理想的增強材料。                  在輪胎冠帶層應用領域內(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纖維成功開發(fā)了Dragon EVO Corsa子午線輪胎，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公司開發(fā)了許多由該新材料制備的工業(yè)紗，目前應用于三角帶和高壓軟管補強材料及船帆領域。                  3.PEN容器的商業(yè)化應用                  PEN樹脂的結構和性能使得用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，對紫外線、CO2、O2阻隔性好，耐化學藥品，使之適用于高酸性食品、碳酸飲料、運動飲料、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注，具有極大的實用性。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，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內(nèi)物質新鮮和營養(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，而且可以回收重復使用，目前世界上已有十多個國家在推廣使用可回收PEN礦泉水瓶。                  可口可樂公司已在試用PEN瓶和PET／PEN復合瓶，正在全球逐步推廣；英國Hero飲料集團下屬的Carters包裝公司1995年開始生產(chǎn)1.5升PEN瓶，它利用原有PET瓶設備用兩步法生產(chǎn)PEN瓶，速度為500瓶／小時。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, 又減少了運輸風險和包裝總成本；韓國Kolon公司則用PEN奶瓶代替了以往的PC奶瓶。                  ■ 啤酒瓶：過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，運輸和貯存的成本高，回收過程中損耗大，各國都在試圖改用塑料瓶裝啤酒。近年來，不少國家已開始采用PET啤酒瓶，但是啤酒極易被氧化而變質，改進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瓶的另一個問題是無法承受啤酒進行巴氏滅菌時的高溫。另外，PET瓶壁面也容易被刮傷，因此PET啤酒瓶沒有得到廣泛推廣。換用PEN瓶裝啤酒，上述問題則迎刃而解。實驗表明，PEN瓶中的啤酒貯存壽命可長達六至九個月(約為PET瓶裝啤酒的5倍以上），而且抗刮傷性好，便于回收。由于延長了貯存期，還可以彌補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個RefPEN啤酒瓶在循環(huán)使用，占全部啤酒瓶的80%。目前，英國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啤酒瓶的測驗；瑞士 Atopast公司正在進行了PEN啤酒瓶的研究開發(fā)。                  ■ PEN/PET復合瓶：PET瓶的主要問題是阻氣性、耐熱性不夠，而PEN作為包裝瓶的問題在于PEN成本過高（現(xiàn)國際市場價約為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瓶壽命的問題。據(jù)報道，中美哥斯達黎加的可口可樂公司已于去年開始使用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性大大提高，PEN對PET瓶的改良是拓寬PEN應用范圍的一條切實可行的途徑。          圖3：各種PEN產(chǎn)品         四、展望                  PEN因其力學性能較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)存儲制品適用于立體聲錄像、高畫質、高素質的程序制作庫和由衛(wèi)星長時間傳送的錄像，PEN薄膜在包裝應用領域中日漸擴大，特別是高檔保管和用于精密儀器耐沖擊的包裝。較高的耐化學性和透明度使它的應用范圍可進一步擴大，例如用于輸血、輸液等醫(yī)用PEN容器即將在美國推出。                  近年來, 國外2,6-萘二甲酸的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，使PEN薄膜的銷售價格也有所下降。預計今后PEN將在食品包裝、保香包裝、醫(yī)藥包裝、電子電器、纖維增強等方面占據(jù)較大的應用市場。其優(yōu)勢逐漸引起國內(nèi)許多有識之士的關注和有關部門的重視，我國在PEN材料的研究開發(fā)工作方面較為薄弱，特別在應用方面與發(fā)達國家相比差距更大，應加強開發(fā)研究工作，加大力度開拓國內(nèi)市場。 （文/北京工商大學材料科學與工程系    許國志 陳秀娟 張寧波）