時(shí)科公司在纖維的制備工藝方面獲得了美國(guó)工藝的授權(quán)(工藝技術(shù)號(hào):US 11.390.965 B2),在此之前,時(shí)科先通過(guò)了PCT國(guó)際工藝的審核。該工藝申請(qǐng)歷時(shí)三年,而該技術(shù)的研發(fā)歷時(shí)了六年。為了開(kāi)發(fā)制備出高性能的纖維,時(shí)科的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)從纖維材料、生產(chǎn)工藝,界面處理等多個(gè)角度出發(fā),開(kāi)發(fā)了一系列的技術(shù)工藝。包括:凍膠凝膠法、濕法凝膠紡絲法、超倍率拉伸法、化學(xué)沉積法、防靜電處理法等等。該工藝技術(shù)為: Applicant:Shi Yin. Inventors: Shi Yin, Feng Shi. Method of manufacturing high-strength synthetic fiber utilizing high-temperature multi-sectional drawing. US 11,390,965 B2時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維與鋼纖維的應(yīng)用領(lǐng)域可以互補(bǔ)。中國(guó)臺(tái)灣橋面板灌漿料纖維
灌漿料是剛性很大,因此脆性也很大,任何一點(diǎn)因?yàn)槭湛s引起的微裂紋或缺陷,都很容易擴(kuò)展成大裂紋。因此,在給灌漿料做抗壓和抗折測(cè)試的時(shí)候,常常會(huì)發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)波動(dòng)很大。這些波動(dòng)就是由于灌漿料的剛性所導(dǎo)致的。時(shí)科纖維的加入,可以明顯改善這一情況,讓灌漿料的抗壓和抗折性能更加穩(wěn)定。 對(duì)于震動(dòng)較大的設(shè)備基礎(chǔ),普通灌漿料在震動(dòng)中,會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的開(kāi)裂。而加入高含量的時(shí)科灌漿料纖維,可以讓灌漿料變成完全韌性的材料。不但可以試驗(yàn)曲撓強(qiáng)化,還能達(dá)到多點(diǎn)開(kāi)裂的效果,韌性接近高延性混凝土,強(qiáng)度卻還可以保持灌漿料的強(qiáng)度。經(jīng)測(cè)試,13kg/t時(shí)科纖維的加入能使得灌漿料的韌性提高了414.8%。山東合成纖維灌漿料纖維時(shí)科纖維讓灌漿料的抗壓、抗折數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定。
超高分子量聚乙烯纖維的力學(xué)性能和增強(qiáng)能力是毋庸置疑的。然而, 世界上沒(méi)有任何一種材料是完美的,超高分子量聚乙烯纖維也不例外。不足之處如下: 一、超高分子量聚乙烯纖維耐溫能力較差,當(dāng)溫度130度的時(shí)候,纖維將完全失去強(qiáng)度。 二、超高分子量聚乙烯纖維的價(jià)格較高,每噸價(jià)格在9-13萬(wàn)左右,這也限制了其在建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用。 三、超高分子量聚乙烯纖維對(duì)施工性能影響較大。首先,纖維的分散需要強(qiáng)制型攪拌機(jī);此外,纖維的加入會(huì)極大地降低混凝土的流動(dòng)性。
時(shí)科生產(chǎn)制備的超高分子量聚乙烯纖維,拉伸強(qiáng)度為2000MPa,彈性模量為105GPa。聚甲醛纖維的拉伸強(qiáng)度為800-1500MPa,彈性模量8-15GPa。兩種纖維的強(qiáng)度差距較大,因此應(yīng)用領(lǐng)域也相差較遠(yuǎn)。超高分子量聚乙烯纖維,直徑是25微米,加入后混凝土的流動(dòng)性會(huì)受到極大的影響,因此適用于加固用高延性混凝土ECC和修補(bǔ)砂漿領(lǐng)域。聚甲醛纖維的直徑是200微米左右,加入后對(duì)混凝土的流動(dòng)性影響較小,因此主要應(yīng)用于超高性能混凝土UHPC領(lǐng)域。如果將超高分子量聚乙烯纖維應(yīng)用于超高性能混凝土UHPC中,出現(xiàn)的結(jié)果就是UHPC的抗壓、抗折、抗拉強(qiáng)度降低,但是會(huì)出現(xiàn)應(yīng)變強(qiáng)化、多點(diǎn)開(kāi)裂等高韌性的特征。時(shí)科大體積混凝土纖維可以提高混凝土的抗折強(qiáng)度。
時(shí)科創(chuàng)始人殷石在博士期間,以一作身份發(fā)表國(guó)際SCI論文6篇、國(guó)際會(huì)議論文2篇,在世界極大科技出版社之一德國(guó)斯普林格出版社Springer自行寫作出版著作1本,獲得詹姆斯庫(kù)克大學(xué)創(chuàng)新研究獎(jiǎng)和詹姆斯庫(kù)克大學(xué)Dean’s Award研究獎(jiǎng)。 書名:《再生聚丙烯粗纖維增強(qiáng)混凝土的研究》 出版信息:Development of Recycled Polypropylene Plastic Fibresto Reinforce Concrete. Yin, s. 2017,XX,137 p,66 illus. 18 illus. in color.. HardcoverISBN:978-981-10-3718-4 2015年以再生塑料纖維增強(qiáng)混凝土的研究成果為依托,殷石博士帶領(lǐng)澳大利亞公司和詹姆斯庫(kù)克大學(xué)團(tuán)隊(duì),獲得了澳大利亞國(guó)家創(chuàng)新大賽(制造業(yè)、建筑業(yè)和公共設(shè)施類)一等獎(jiǎng),并在澳大利亞國(guó)家日?qǐng)?bào)以及各地方媒體大為報(bào)道。時(shí)科纖維3kg比20kg鋼纖維的體積量還要大。山東合成纖維灌漿料纖維
不同超高分子量聚乙烯纖維用量,讓高延性混凝土產(chǎn)生的韌性是不同的。中國(guó)臺(tái)灣橋面板灌漿料纖維
時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維與鋼纖維的應(yīng)用領(lǐng)域可以互補(bǔ)。 時(shí)科生產(chǎn)制備的超高分子量聚乙烯纖維,拉伸強(qiáng)度為2000MPa,彈性模量為105GPa,斷裂伸長(zhǎng)率為3%。鋼纖維的拉伸強(qiáng)度為400-2000MPa,彈性模量為220GPa,斷裂伸長(zhǎng)率3-10%。作為增強(qiáng)纖維來(lái)說(shuō),模量是極關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)之一。雖然超高分子量聚乙烯纖維的模量是鋼纖維模量的一半,但是已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于混凝土的模量(30GPa)。 超高分子量聚乙烯纖維,直徑是微米級(jí)的,加入后混凝土表面光滑,但是會(huì)嚴(yán)重影響混凝土的流動(dòng)性。 鋼纖維的直徑是毫米級(jí)的,加入混凝土后,表面會(huì)有露頭扎手,但是對(duì)混凝土的流動(dòng)性影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于超高分子量聚乙烯纖維。 所以,二者的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)有很大的差別。超高分子量聚乙烯纖維適用于薄層加固工程,而鋼纖維適合于澆筑類工程。中國(guó)臺(tái)灣橋面板灌漿料纖維