编者按:登高徒步,一身合身的户外服饰、一副靠谱的登山杖,是抵御山间风霜雨雪的重要保障。冲锋衣防风防雨,抓绒衣锁温保暖,登山杖轻巧坚韧,却很少有人知道,这些守护登山者的装备主要由石油化工高分子材料制作而成。
地下开采的原油,经过蒸馏裂解、聚合纺丝、复合模压,变身为冲锋衣面料、防水透气薄膜、抓绒保暖纤维、高强度碳纤维构件。本版将拆解登山徒步服饰、登山杖等工具,看石油如何化身登山路上看不见的“护身战甲”。
登山装备要经受哪些挑战?
降水侵袭:山间有阵雨、湿雾,水分渗透会造成体温降低,装备需要可靠防水。
体内潮气:登山运动大量出汗,衣物需要快速导出湿气,拒绝闷汗粘身。
对流失温:高海拔风力大,强风带走体表热量,面料要能够防风锁温。
摩擦撕裂:背包、衣物会被树枝勾扯、被山石剐蹭,面料需要抗撕裂、耐磨损。
身体负荷:长距离登山,登山杖设计需兼顾轻量化和设计强度,以减缓下山的冲击,保护膝关节。
石油如何变成登山装备?
石油如何变成登山服饰?
1.原油经炼油厂蒸馏分出石脑油,高温裂解,产出乙烯、丙烯、丙烯腈等化工单体。这些小分子单体通过聚合反应,生成不同高分子树脂。
2.锦纶、PET聚酯纤维树脂熔融喷丝,织成面料。锦纶耐磨抗撕裂,用作冲锋衣外层基布;涤纶制成速干面料,快速导排汗液。将PTFE树脂拉伸,形成ePTFE防水透气膜,与面料复合,打造防风防雨的硬壳防护层。
3.在化纤制备环节,还可在纺丝原液中加入石墨烯等功能组分,制成改性功能纤维。这类纤维可与常规化纤混纺,用于贴身内衣、保暖中层,增加蓄热、抗静电、抗菌等附加性能。
4.面料织造、染色定形后,进入成衣加工流程。针缝处用石油基压胶条密封,搭配锦纶织带、聚氨酯拉链等辅料。
石油如何变成碳纤维登山杖?
1.原油蒸馏得到石脑油,高温裂解产出丙烯,进一步加工成丙烯腈,作为碳纤维前驱原料。
2.丙烯腈聚合得到聚丙烯腈,制成纺丝原液,经湿法纺丝、牵伸,得到PAN原丝。
3.原丝预氧化后送入高温碳化炉,剔除杂原子,形成碳纤维;黏结用的环氧树脂同样源自石油单体。
4.碳布浸渍树脂,在模具上缠绕、热固化,脱模形成空心杖节。
5.乙烯与醋酸乙烯共聚生成EVA材料,用来制作减震握把;尼龙腕带、塑料锁扣、橡胶杖尖也都是石油化工产品。杖节裁切打磨,装配全部配件,一支碳纤维登山杖便制作完成。
登山装备里有哪些“石油基因”?
冲锋衣:风雨防护盾
硬壳:PET聚酯纤维(涤纶)是冲锋衣最常用的表层面料,具备抗撕裂、耐磨、抗皱等特性。锦纶由石油基原料己内酰胺聚合纺丝制成,纤维强度高于涤纶,多用于高端冲锋衣,面料轻薄、抗拉伸性能优异。
软壳:软壳面料多为聚酯+氨纶混纺,自带弹性,兼顾防风防泼水与伸展性。
防水透气功能膜:PU聚氨酯膜、膨体聚四氟乙烯膜(ePTFE),均属于石油化工制品。薄膜遍布纳米级微孔:微孔尺寸可阻挡液态雨水渗入,却远大于水蒸气分子,人体出汗产生的水汽能够向外透出,实现防水与透气兼顾。膜层与表布经热压复合,搭配压胶工艺,构成硬壳冲锋衣的核心功能层。
辅料:拉链、魔术贴、压胶条、松紧织带皆为石油化工衍生品。
抓绒衣:轻便锁温层
市面上绝大多数抓绒衣的原料为PET聚酯纤维和DGF(石墨烯)腈纶纤维。
聚酯长丝经过拉毛、刷毛处理,面料形成大量微小静止空气层,依靠空气锁住热量。DGF纤维具备远红外线蓄热、抗菌抗紫外线,可混纺制作登山保暖衣,提升高山环境保暖表现。
贴身内衣:排汗不粘身
速干内衣主要为聚酯纤维、改性锦纶。纯棉材料遇汗水之后吸水变重、干得很慢,高山环境极易诱发失温;而石油基合成纤维疏水,汗水会顺着纤维表面导出到面料外层快速蒸发,保持皮肤干爽。部分面料添加氨纶(聚氨酯弹性纤维),赋予衣物弹力,适配登山大幅度肢体活动。
登山杖:轻量化护膝神器
碳纤维杖杆:原料为PAN聚丙烯腈(石油基丙烯腈聚合而来),纺丝成原丝,经过高温碳化得到碳纤维,再浸润环氧树脂,卷绕固化成型。重量极轻,强度远超普通金属,抗腐蚀耐低温。
手柄握把:主流使用EVA材料,柔软吸汗、握持舒适,减震缓冲。
腕带、泥托、锁扣外壳:尼龙、PP聚丙烯、TPU热塑性聚氨酯,全部为石油化工高分子,韧性强、耐磕碰。
对二甲苯
原油经炼化加工生产出对二甲苯(PX),进而制成精对苯二甲酸(PTA)。苯二甲酸与乙二醇聚合生成聚酯(PET),再经拉丝工艺,最终制成聚酯纤维。乌鲁木齐石化生产的对二甲苯,主要供应新疆本地。200万吨/年PTA项目建成后,其生产的苯二甲酸可与新疆优质棉花混纺,形成“涤棉混纺”产业优势。
PX衍生材料具有轻薄、防撕裂、防雨耐造等优势,露营党离不开的轻量化帐篷、天幕、睡袋面料就是由这种材料构成的。除此之外,徒步常用的防水收纳袋、捆扎绳、遮阳帽、户外手套等小配件,也是由PX衍生的聚酯材料制成的。(周恃玉)
DGF(石墨烯)纤维
DGF(石墨烯)纤维是大庆石化自主开发的石墨烯腈纶纤维。石墨烯分布于纤维内部而非附着于表面,面料经反复水洗、摩擦后功能不衰减。

该材料用于冲锋衣,其价值集中在高寒环境下的热管理:石墨烯在远红外线波段具有优异的吸收与发射能力,配合光蓄热特性与疏松絮片结构动态维持人体热平衡,适宜做保暖抓绒、内胆填充与贴身内层。面料中的石墨烯可屏蔽紫外线,其导电性降低纤维表面电阻率、抑制静电积聚,使外衣在高海拔干燥环境中不贴肤、不吸尘,防护与舒适性兼备;高吸湿排汗与抑菌特性可改善贴身层微气候,长时间行进也能保持干爽。(袁小芳)
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA材料)
EVA材料具备柔软回弹、密闭泡孔、隔水防潮、耐低温、无毒环保等优良特性,韧性和缓冲性能优异,不吸水,气密性强。产品广泛应用于光伏新能源、高端涂覆、薄膜材料等多个高端领域,市场应用前景广阔。日常生活中常见的EVA材料产品,利用其密闭微孔结构,可有效阻隔地面潮气渗透,不起潮、不返霉,兼具防水防滑、缓冲减震、轻便耐用的优势,是安全环保的民用新材料制品。
吉林石化EVA新材料项目建设正在稳步推进。联合公司120万吨/年乙烯装置,项目实现原料就近配套,产业链优势突出。(籍红)
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