Page 86 - 《橡塑技术与装备》2017年10期（5月塑料）
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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Plastics)
与石油原生聚酯切片相比，采用废旧聚酯瓶片为 在《应用材料和界面》里的一篇论文中，研究人
原料生产的涤纶长丝，原料成本低，但技术难度大。 员报告说，这种纤维可以增强应用在先进火箭引擎的
该公司研发的 “ 利用废旧聚酯瓶片生产再生涤纶长丝 ” 复合材料，可以承受的温度高达 1 600℃(2 912ºF)。
技术，解决了利用废旧聚酯瓶片的技术难题，拿下 8 目前正在开发的火箭中的陶瓷复合材料使用碳化
项国家专利。 硅纤维来增强材料，但是当暴露于氧气时它们会破裂
在龙福环能原材料储备区，记者看到，堆积如山 或变脆。莱斯实验室将碳化硅纳米管和纳米线嵌入到
的巨大聚酯方块捆扎得整整齐齐。这些塑料方块均由 NASA 纤维表面。
废弃的矿泉水瓶、饮料瓶、食品塑料包装袋压制而成。 纳米管和纳米线是卷曲的，像钩和环，它使得
“ 每个塑料方块约有 1 t 重，里面约有 3.3 万个废旧聚 “ 魔术贴 ” 变得很有价值 , 但这仅在纳米级。根据首席
酯瓶。它们经过切片、清洗、净化、结晶、干燥、熔 研究员一名水稻研究生 Amelia Hart 的说法和博士后
融等 30 多道工序，就能制成五彩斑斓的毛毯。” 罗国 Chandra SekharTiwary 说，它们在纤维缠结处有非常
梁说。 强力的互锁连接。
王登勋是龙福环能瓶片车间的负责人，回忆起当 这不仅使得复合材料不容易开裂，而且还将其密
年为了提升废旧聚酯瓶的利用率，从清洗工艺上开展 封以防止氧气改变纤维的化学组成。
流程再造的历史，他颇为感慨。 当 Hart( 她一直在研究碳纳米管在陶瓷毛织物
废旧聚酯瓶的破碎和清洗工序面临许多技术难 上的生长 ) 遇上了 Michael Meador( 他是 NASA 在
题，清洗不彻底就会导致后续纺丝工序出现断丝等 克利夫兰的 Glenn 研究中心的科学家 )，他们在莱斯
问题，不仅浪费材料还消耗资源。为了提升清洗效 材料科学和纳米工程部的开幕式上开始了这份研究。
果，王登勋组建了技术组开展攻关研究，在流程上 (Meador 现在是美国宇航局游戏变革技术项目的纳米
反复修改，最终形成了捡敛、清洗、破碎全自动技 技术项目经理。)
术流程。 这使得 Hart 有机会把她的想法与 NASA 研究工
攀上 2 m 多高的清洗池，王登勋告诉记者 ： “ 这 程师和论文合作者珍妮特 . 赫斯特 (Janet Hurst) 一起
个池子以往是一体的，细料从池中管道进入后完成一 分享。
次清洗，但经常有杂质清洗不净。后来我们改进工艺， Hart 说： “ 她正在从碳纳米管部分转化出碳化硅，
改变进料出料方向，就像是在滚筒里清洗碎料，将一 我们用她的配方和我的生长纳米管的能力，并想出了
个池隔为两个，增加工序以保证清洗效果。这个流程 如何使新的复合材料。”
改造彻底保障了碎料清洗无杂质，提升了废旧聚酯瓶 Hart 和她的同事通过首先在铁催化剂中浸泡碳化
的利用率。” 硅纤维然后使用水辅助化学气相沉积生长出了钩和环，
目前，龙福环能科技公司已与全国上百家纺织 这项工艺部分在莱斯开发，它可以直接把一层碳纳米
企业建立了良好的合作关系，市场延伸到 20 多个 管嵌入到纤维表面上。
省、区、市，产品远销至日本、美国、德国、俄罗 然后在高温下在硅纳米粉末中加热纤维，将碳纳
斯等国家。 米管转化成碳化硅 “ 绒毛 ”。
摘编自“经济日报 ” 研究人员希望他们的 “fuzzy 纤维 ” 能升级成强度
高，轻质和耐热的碳化硅纤维，这些纤维被加入到陶
莱斯大学与 NASA 合作开发碳化 瓷复合材料中，在火箭发动机中测试了坚固的喷嘴和
硅 “fuzzy 纤维 ” 其他部件。
Tiwary 说： “ 因为他们正在使用的碳化硅纤维在
莱斯大学与 NASA 合作，开发出了像 “ 魔术贴 ” 1 600℃下很稳定，所以我们相信，通过附着上碳化硅
一样的碳化硅 “fuzzy 纤维 ”，它可以经得起材料在航 纳米管和纳米线来增强将使它更加尖端。”
空航天领域的试验，其耐热性、抗氧化性能力突出。 新材料还可以使整个涡轮引擎明显减轻。Hart 说：
该电子显微镜图像显示了附着到分离的碳化硅纤 “ 在他们使用碳化硅复合材料之前，许多发动机部件
维上的碳化硅纳米管是如何彼此缠结的。 都是由镍超合金制成的，这些镍合金必须结合一个冷
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