干法纺聚酰亚胺纤维初露锋芒

文/ 本刊记者 伍梦尧

国际领先的干法纺聚酰亚胺纤维项目凭借优秀的性能表现，正在打开市场，助力我国高性能纤维行业的发展

“干法纺聚酰亚胺纤维工程化关键技术及成套设备研发项目完成了任务书要求，整体达到国际先进水平，其中‘反应纺丝’技术处于国际领先水平。”听到专家组的评定意见，江苏奥神新材料有限责任公司副总经理严成心中的一块大石终于落了地，这个自他甫一毕业就为之付出无限辛勤的项目，终于成功了！

“干法纺聚酰亚胺纤维工程化关键技术及成套设备研发”项目由江苏奥神新材料有限责任公司（以下简称“江苏奥神”）和东华大学张清华教授的科研团队共同完成。自2013年正式开展产品的产业化，短短两年时间，江苏奥神已建成首期可年产1000吨的高性能耐热型聚酰亚胺纤维生产线，正在建设的二期生产线计划将于明年正式投产。

捅破那层窗户纸

作为综合性最好的高性能纤维，聚酰亚胺纤维在奥地利、俄罗斯、美国、日本、德国等国家已拥有数十年的研究历史。然而，由于其技术较为尖端，并未得到快速发展，商业化的品种也较少。20世纪末，俄罗斯研制出强度达到T700级碳纤维水平的高强高模聚酰亚胺纤维，却对我国实行技术封锁。目前，奥地利Enovic生产的聚酰亚胺纤维在全球市场占据主导地位，每年产量1500吨左右。而我国受制于发达国家，每年仅可获得300吨左右，且价格昂贵，无法满足国内市场日益增长的需求。

早在上世纪60年代，我国就曾开展过聚酰亚胺纤维的产业化研究，因技术难度大、资金短缺、无持续投入等原因，研究最终中断，且无相关资料保留下来。本世纪初，由于航空航天领域的急迫需求，我国又继续开始了聚酰亚胺纤维的研究。近几年，我国聚酰亚胺纤维产业化的研发取得重要突破，长春高琦聚酰亚胺材料有限公司采用湿法路线成功生产了聚酰亚胺纤维。

作为“干法纺聚酰亚胺纤维”项目的共同完成方，江苏奥神与东华大学张清华教授率领的科研团队在2009年展开合作，推进该项目进入中试阶段，自2011年起花费两年时间进行成果的产业化调试，并于2014年正式通过专家组验收。寥寥数句就可概括的项目过程，其实包含了无限的辛酸与坎坷。

研发团队在项目中遇到的第一个重大难题是聚合物纺丝溶液的高均匀性难以保证。纤维的生产过程具有连续性，其纤度、强度及断裂伸长等性能需要物理、化学条件非常均衡才能保证持续稳定，而过程稳定的前提就是聚合物原料非常均匀。在国内，能够生产聚酰亚胺的企业很少，也没有专用设备。因此，从聚合物的开发到设备的研制都需要自己动手。

聚酰亚胺短纤维。

研究的过程是痛苦的。且不说那一个个为了调试原液配比而熬到天亮的不眠夜，仅是设备的改造就已给了技术人员莫大压力。为了完成项目，做一个反应釜可能就要花上几十万元。然而这个反应釜是否好用，能否顺利得出研究结果，却都还是未知数。然而，比这些大把花去的金钱更让人感到沉重的，是时间——国内已有一两家企业也在研究聚酰亚胺纤维，同时，国外聚酰亚胺的市场价格正在不断走低。到底能不能做出来？做出来后是否还能收回成本？钱财与时间如同两座大山，一点点地消磨着投资者和开发者的信心。

谈到研发过程，严成的语气中虽带着无奈，却又夹着几丝骄傲；“做下来以后，我们发现其实也没有多复杂，没有多困难。每一个工艺关键点可能就是一层窗户纸，但是要把它捅破并且捅对点，却需要经过翻来覆去地尝试。”原料搞不定就反复实验，设备不配合就加班加点重复调试，工艺、设备、操作，研发团队扎扎实实地走稳了项目进程中的每一个节点。

走“引导式消费”之路

功夫不负有心人，终于，干法纺聚酰亚胺纤维路线获得了成功，“干法纺聚酰亚胺纤维工程化关键技术及成套设备研发”项目成果多项指标表现优异。

与我国现有的高性能纤维主流产品芳纶1313对比，聚酰亚胺的长期使用温度可达260℃，而芳纶1313为220℃。同时，在耐酸性、阻燃性、耐辐射等多项指标的对比中，聚酰亚胺纤维的表现也优于芳纶1313，成为特定恶劣环境下防护设施的更优之选。

同时，尽管国内聚酰亚胺纤维生产已有湿法纺技术做了先头兵，江苏奥神干法纺技术与之相比却有着诸多优势。湿法生产技术由于是在敞开的环境中进行操作，溶剂蒸发量较大，溶剂的回收难度较高，耗水量也相对较大。而干法纺工艺是在密闭甬道中进行，在封闭的空间中生产，环境友好性相对较好，产品的稳定性也更能得到保证。

表现优异的项目成果，研发过程中在制备技术、设备等方面获得的14项专利并没让江苏奥神的研发人员满足于纷至沓来的赞誉声中，他们又马不停蹄地开始了新成果的宣传与落地工作。

在新型高性能纤维研制成功时，其市场还未完全打开——对产品性能的不了解，对产品应用方式的不确定，使得很多企业面对新产品望而却步。然而，严成并未灰心，他告诉记者：“所谓行业的转型升级，就是要尝试用新的东西去替代。”

为了打开聚酰亚胺纤维市场，江苏奥神开始积极接触后道企业，走上了严成口中的“引导式消费”之路。江苏奥神将聚酰亚胺纤维的未来市场主要定位在了3个领域：高温过滤领域，特种防护领域和结构复合材料领域。

受到国家政策、资金的大力扶持，目前，高温过滤领域已普遍接受了售价相对较高的聚酰亚胺纤维作为火力发电、金属冶炼、水泥生产、垃圾焚烧等尾气处理袋式除尘器的滤料。特种防护领域可分为产业用和民用产品两部分：民用产品主要在民用健康领域得到推广，用于生产保健养生被胎、保暖服等纺织品；产业用领域则专注于地矿、核工业等特种职业装的开发，目前还处于开发阶段，已与多家企业展开前期洽谈。在结构复合材料领域，聚酰亚胺纤维的目标则是逐步取代芳纶，成为高铁、飞机等蜂窝结构的原材料首选。

作为国际首个干法纺聚酰亚胺纤维项目，截至记者发稿时，江苏奥神已建成首期1000吨生产线一条，正在建设的二期1200吨生产线预计于明年投产运行，三期生产线将于2017年左右投入建设。在“十三五”规划结束之时，江苏奥神计划完成3000吨的产能建设，为我国高性能纤维行业的发展作出贡献。