超高分子量聚乙烯纖維防切割手套應(yīng)用與市場分析

楊正國

(中國石化儀征化纖有限責(zé)任公司銷售服務(wù)部，江蘇儀征 211900)

據(jù)統(tǒng)計，手部傷害事故占到了各類工傷事故數(shù)量的25%，我國產(chǎn)業(yè)人口數(shù)量龐大，又有勞動密集的特點，為控制和減少手部傷害事故的發(fā)生，各類防機械傷害手套不斷被開發(fā)，其中包括帆布、紗卡布、牛皮、豬皮、絨布和粗紗等或由帆布與皮革混合制成。超高分子量聚乙烯纖維防切割手套以其手感舒適、性能優(yōu)異、使用壽命超長等特點而發(fā)展迅速，在國外，受到越來越多的勞動者青睞。目前我國每年超高分子量聚乙烯纖維防切割手套生產(chǎn)量大約有350萬打，主要銷往國外。近年來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平和人們生活水平的不斷提高，人們更加關(guān)注作業(yè)環(huán)境、作業(yè)安全與職業(yè)健康，對超高分子量聚乙烯纖維防切割手套的需求也將不斷擴大。

1 產(chǎn)品介紹

超高分子量聚乙烯纖維是一種高強高模并有良好的耐磨、耐切割、耐化學(xué)性能的纖維，比強度是同截面鋼絲的10多倍，也是比強度最高的化學(xué)纖維。其生產(chǎn)工藝有兩種:一種是荷蘭DSM公司以十氫萘為溶劑的干法紡絲工藝;另一種是美國Honeywell公司以白油為溶劑的濕法紡絲工藝。

超高分子量聚乙烯纖維防切割手套是超高分子量聚乙烯長絲與其它纖維如滌綸、尼龍、氨綸、玻纖或鋼絲等進行包覆，再經(jīng)過十三針手套機進行編織制成的，考慮產(chǎn)品防滑、防濕及使用環(huán)境等因素，還需對手套進行浸膠、定型處理。另外，針對部分勞動場合對靜電的特殊要求，可在手套織造中加入了導(dǎo)電纖維，開發(fā)具有防靜電功能的超高分子量聚乙烯防切割手套。

目前防切割手套產(chǎn)品的質(zhì)量分級，一般都是參照歐盟的EN388質(zhì)量標準(或者GB24541－2009《手部防護 機械危害防護手套》)。按照不同的防護等級要求，防切割手套分為防切割Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級;按照防護等級和手感要求的不同，輔料纖維也有所不同，Ⅲ級紗主要包括400D超高分子量聚乙烯長絲、滌綸(尼龍)、氨綸，Ⅳ級和Ⅴ級需在三級的基礎(chǔ)上，增加玻纖，以提高產(chǎn)品的防切割性能。手套使用等級選擇，主要是參考作業(yè)環(huán)境特點、單次接觸時間、接觸頻率等條件來確定手套應(yīng)具備哪些防護性能和防護性能等級，對防護多種有害因素，可選擇多功能的防護手套或多重穿戴［1］。超高分子量聚乙烯纖維防切割手套的相關(guān)性能按照防護等級不同測試要求如表1所示。

表1 E N388防護標準中手套防護性能分級標準

從表1中可以看出，防切割手套Ⅲ級和Ⅴ級的區(qū)分主要是以防切割指數(shù)進行區(qū)分，手套耐磨擦和抗撕裂性能最高等級只到Ⅳ級，在實際使用過程中，耐磨擦性能決定了手套的使用壽命。

2 主要特點

2.1 優(yōu)異的防護性能

由于超高分子量聚乙烯纖維具有高強、高模、防切割、抗老化等特點，以其為主材料的防切割手套也具有優(yōu)異的防護性能，特別是防切割性能、抗撕裂性能、耐摩擦性能。儀征化纖400D超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)的Ⅲ級防切割手套、Ⅴ級防切割手套的測試數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 儀征化纖防切割手套性能測試

從表2數(shù)據(jù)可以看出，防切割性能超過了EN388防切割標準相關(guān)等級，更能有效的防止刀具、銳器對手掌和手指造成的傷害，主要用于機械加工、汽車零部件裝配、產(chǎn)品包裝、電子電氣裝配、輕型裝配、建筑安裝、屠宰等工作。［2］

2.2 超長的使用壽命

手套的使用壽命主要是根據(jù)其耐磨擦性能來進行區(qū)分，如果手套使用一段時間以后，出現(xiàn)膠面脫落、手指破裂等現(xiàn)象，手套的防護功能就會下降，應(yīng)該及時予以更換。超高分子量聚乙烯防切割手套的耐磨性能與棉紗手套對比情況見表3。

從表3中可以看出，超高分子量聚乙烯防切割手套的耐摩擦性能是棉紗手套的70倍以上，實際使用壽命是其6～10倍。

表3 超高分子量聚乙烯防切割手套與棉紗手套測試對比

2.3 良好的舒適性

與其它防護手套相比較，這種防切割手套背面沒有涂層，透氣舒適，且具有卓越的耐磨性和抗切割性，彈性好、佩戴舒適，便于清洗，該產(chǎn)品顯著的特性在于超耐磨、彈性好、脫戴方便、透氣舒適，不影響手部關(guān)節(jié)活動，在工作時操作方便，具有更好的握持力，特別適合于機械類加工、操作以及其它行業(yè)勞動保護。

由于干法紡絲的纖維具有“細旦高強、手感柔軟、可紡性好、無溶劑殘留”等特點，其加工成的防切割手套的手感更加柔軟、吸濕排汗和涼感效果非常明顯。同時干法紡絲的纖維也容易織造成面料，用于縫合手套、防護圍裙等，或者切斷后進行紡紗，再加工成手感更加柔軟并具防滑功能的針織手套，進一步提高手套的適用性。

3 市場發(fā)展趨勢

3.1 發(fā)展現(xiàn)狀

荷蘭DSM公司針對超高分子量聚乙烯纖維耐磨、耐切割性能較好的特點，在2000年開始開發(fā)超高分子量聚乙烯防切割手套，手套開發(fā)成功后，受到汽車制造、機械加工等行業(yè)的歡迎。DSM公司目前僅對4家勞保用品生產(chǎn)企業(yè)進行了授權(quán)生產(chǎn)，中國國內(nèi)有2家，所生產(chǎn)的手套僅限于國外的汽車制造生產(chǎn)廠家使用。

2009年北京同益中成功開發(fā)防切割手套用400D纖維，隨后，杭州翔盛、儀征化纖的纖維也陸續(xù)進入市場，使得防切割手套的成本大幅度下降。在儀征化纖和杭州翔盛的大力推動之下，國內(nèi)的防切割手套行業(yè)發(fā)展迅速，每年市場增長量在15%以上，出口量也超過了韓國，成為最大的超高分子量聚乙烯防切割手套出口國，出口占國內(nèi)加工量的95%以上。

表4 近幾年國內(nèi)防切割手套纖維用量統(tǒng)計表單位:噸

與國外超高分子量聚乙烯纖維防切割手套迅速進入各勞動行業(yè)不同的是，國內(nèi)超高分子量聚乙烯防纖維切割手套使用推廣相對緩慢:一方面是對防切割手套認識不足，部分企業(yè)認為可能會增加勞保費用;另一方面是勞動者的職防意識不強。值得關(guān)注的是，國內(nèi)防切割手套生產(chǎn)知名企業(yè)如上海賽立特和上海強生等均在開拓國內(nèi)市場。

3.2 發(fā)展方向

隨著超高分子量聚乙烯防切割手套生產(chǎn)量的快速增長，防切割手套生產(chǎn)商之間的競爭越來越激烈，常規(guī)防切割手套的利潤越來越薄。為了應(yīng)對競爭，生產(chǎn)企業(yè)越來越重視手套創(chuàng)新。為配合手套生產(chǎn)企業(yè)的創(chuàng)新，超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)企業(yè)也推出更多的手套用紗線新產(chǎn)品。

(1)有色手套

由于超高分子量聚乙烯纖維不易染色，而勞動場合大多具有易臟的特點，所以超高分子量聚乙烯防切割手套大多為麻灰色，色彩較為單調(diào)，為解決這一問題，纖維生產(chǎn)企業(yè)從原液著色出發(fā)開發(fā)了有色超高分子量聚乙烯纖維，纖維的各項性能指標不變。有色纖維生產(chǎn)開發(fā)的成熟，帶動下游企業(yè)手套的顏色逐漸豐富，目前常見的有色纖維有黑色、紅色、藍色等。

(2)細旦超薄手套

為了改善防切割手套的手感，纖維生產(chǎn)廠家開發(fā)了細旦纖維，包括單絲細和總纖度細兩種，使得手套的手感得到進一步的改善，同時針對要求手部敏感的特殊應(yīng)用場合的手套也相繼開發(fā)成功。儀化公司開發(fā)的 400/364、400/396、200/198、100/92 等細旦纖維，滿足了客戶差異化手套的要求，特別是國外高端客戶。

(3)高防切割手套

DSM公司推出了一款具有較好防切割性能的纖維，該纖維采用添加無機礦物質(zhì)的方法提高了纖維本身的防割性能，使用該纖維時，無需再包覆玻纖或鋼絲纖維，就可以達到防切割Ⅳ級和Ⅴ級，避免了由于玻纖包覆不好，而造成手部過敏的情況發(fā)生。該纖維在中國地區(qū)還未正常銷售，國際銷售價格較高，國內(nèi)纖維生產(chǎn)商要加快同類纖維的開發(fā)。

(4)短纖紗手套

通過超高分子量聚乙烯長絲進行切斷，再與其他纖維進行混紡，制成混紡紗線，由短纖紗線再生產(chǎn)防切割手套。短纖紗手套的開發(fā)改變了長絲手套表面光滑的不足，而且又兼具長絲的各項防護性能，因此得到了認可，已成功推向市場。

(5)縫制手套

縫制手套是由超高分子量聚乙烯織物經(jīng)過裁剪后進行縫合或局部粘貼，防割性能與其它功能進行組合，形成差異化的功能性手套。該類手套制作的難點是由于纖維本身高強、防割，對手套裁剪、縫制有更高的要求。

3.3 發(fā)展前景

超高分子量聚乙烯纖維防切割手套是超高分子量聚乙烯纖維在民用領(lǐng)域的成功應(yīng)用，其防割、耐磨等優(yōu)異的性能得以充分發(fā)揮。目前超高分子量聚乙烯纖維手套發(fā)展迅速，國外應(yīng)用已經(jīng)從原來的屠宰行業(yè)、機械加工、汽車制造延伸到了包裝物流、電子產(chǎn)業(yè)、遠洋船舶等領(lǐng)域。國內(nèi)防切割手套的市場僅少量的汽車加工企業(yè)在進行使用，市場發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｖ袊谙到y(tǒng)內(nèi)進行推廣，在提高中國石化整體職防水平的同時，帶動全國范圍使用。在未來5年內(nèi)，超高分子量聚乙烯纖維防切割手套可以保持10%以上的年增長率。

表5 未來幾年防切割手套纖維用量預(yù)測 單位:噸

4 結(jié)語

超高分子量聚乙烯纖維防切割手套有著手感舒適、防護性能優(yōu)異、性價比高等特點，將在越來越多的行業(yè)中得以應(yīng)用，不斷提高操作人員的安全防護水平。未來5年，防切割手套將保持10%以上的年增長率。

［1］ 趙衛(wèi).高性能防切割手套的研制［J］.中國個體防護裝備，2014，2:54 －56.

［2］ 梁志強，楊明娜，羅潔曼.GB/T 29512－2013《手部防護 防護手套的選擇、使用和維護指南》國家標準解讀［J］.中國個體防護裝備，2014，1:2.