“纺织之光”2014年度中国纺织工业联合会科学技术进步一等奖获奖成果巡礼（一）

马磊

大连华阳：打破国外防水材料技术垄断 推动我国聚酯纺粘技术进步

改性沥青防水卷材是目前国内外最重要、应用最广泛的新型防水材料，而聚酯长丝纺粘针刺胎基布是迄今为止国际公认的性能最佳的改性沥青防水卷材胎体。其所具备的高强力、高延伸率、热稳定、耐老化、抗蠕变、长寿命等特性，赋予了防水卷材优异的使用性能，能够大幅提高相关基本建筑工程的质量和使用寿命。然而由于我国聚酯纺粘技术的相对落后，未掌握聚酯长丝胎基布核心技术，其产品及其生产技术与装备一直被欧美等少数发达国家所垄断。因防水材料的技术性能而导致工程质量低、寿命短的问题成为一直困扰我国多领域基本建设工程的重大难题。

针对这一问题，由大连华阳化纤科技有限公司与安国市中建无纺布有限公司（以下简称“安国中建”）共同完成的“高强聚酯长丝胎基布产品及其装备开发”项目针对聚酯长丝胎基布对强力、延伸率、热稳定性、纵横向强力比、均匀性等性能的特殊要求，在深入研究聚酯纺粘法纺丝动力学、气流牵伸作用下纤维取向结晶机理、工程控制原理等基础上，开发了单箱体多模头高密度精密纺丝技术、纺程非晶结构可控的纤维冷却技术、纤维凝聚态结构可控的高效气流牵伸技术、结合气流扩散加机械打散双重分丝和高频大摆幅精密摆丝布丝的均匀成网技术、低针密高效针刺固结技术、以淀粉胶为粘合剂的浸胶整理技术等，并且通过集成整合及相互交叉关联作用，攻克了聚酯纺粘长丝高强力与高延伸率、高延伸率与低热收缩的矛盾，解决了布面克重均匀性、强力与延伸率均匀性、纵横向强力分布比例与均匀性控制等技术难题，最终成功开发了具有完全自主知识产权的高强聚酯胎基布全流程生产工艺技术，全部国产化的全套生产线设备（共计22台套），并且产品的整体性能全面超过国外同类产品。

该项目生产以聚酯切片为原料，经结晶干燥、熔融纺丝、管式气流牵伸、分丝摆丝、均匀成网、针刺固结制成长丝针刺非织造布，再经定形、浸胶、烘干固化、分切成卷制成具有特定性能指标的长丝聚酯胎基布。作为国内首创，此项目的技术装备及产品的质量水平达到了国际先进，而且投资小，生产成本低。生产线建设投资仅为进口同类生产的1/5 ～ 1/4，产品的市场销售价格仅为进口同类产品的60%左右，并且聚酯长丝胎基布是我国防水行业产品升级换代、产业结构调整所急需的替代产品，市场需求巨大。因此，该生产线技术与装备以及产品的市场推广应用十分迅速。

目前，该项目已在安国中建建成一条最大幅宽为 7 m（生产时，根据产品规格不同可调节为6.6 ～ 6.7 m，制成 6幅1.02 m胎基布），年产能为5 000 t的生产线。这是国内首条具有自主知识产权的国产化聚酯长丝纺粘针刺胎基布生产线，也是国际上首条可同时生产 6 幅胎基布的宽幅生产线。根据安国中建的财务报告，该项目 1 条生产线实现年销售收入可达1.14亿元，利税2 258.7万元。

由于该项目的成功研发及迅速推广应用，我国聚酯长丝胎基布在防水卷材中的应用比例从2010年前的不到2%（采用进口产品），迅速增加到目前的约30%，按照发达国家的80%的产品结构计算，未来 5 年，仅因产品升级换代我国对该生产线及产品的需求总量将达到60条生产线以上，超过30万t/a的产量。

对于我国防水行业，该项目的成功研发及产品推广应用，打破了发达国家在这一领域的垄断，弥补了我国高性能防水卷材与发达国家的差距，提升了我国防水材料的技术水平及相关工程的质量水平，推动了防水行业的产品升级换代和产业结构调整。同时，对于我国产业用纺织品纺粘法技术领域，该项目推动了我国聚酯纺粘技术的进步，并将对调整不合理的产业结构做出重要贡献。

上海金由：成功突破膜裂法聚四氟乙烯纤维制备产业化关键技术

聚四氟乙烯（PTFE）纤维在腐蚀性高温烟尘处理中极具优势，但其生产无法采用常规溶液或熔融法进行纺丝，国内多采用的载体纺丝等制备方法存在工艺流程长、强度低、二次污染、价格高等问题，同时裂膜法纤维的细度、均匀性、力学性能、热收缩率难以控制的问题已成为后续非织造加工以及高温除尘应用的技术瓶颈。

由浙江理工大学、上海金由氟材料有限公司、浙江格尔泰斯环保特材科技有限公司、总后勤部军需装备研究所、西安工程大学和上海市凌桥环保设备厂有限公司等共同完成的“膜裂法聚四氟乙烯纤维制备产业化关键技术及应用”项目旨在研发裂膜生产工艺和关键加工设备，形成长丝和短纤批量生产能力，推进“蓝天工程”，为我国环境领域综合治污提供新型纤维材料。

项目在研究制膜、纤维加工参数与性能关系理论的基础上，研发PTFE纤维用膜、长丝、短纤生产工艺和设备，形成了从理论研究、工艺开发、设备研制到系列产品的完整创新体系。具体技术内容涵盖：（1）发明了PTFE立体加工制膜新方法，包括压坯、挤出、拉伸、定型及热处理等在内的裂膜法PTFE纤维用膜制备过程与原纤形成、原纤取向、结晶等的理论关系研究，确立了原纤取向高、结晶度低、孔隙率低的纤维用膜加工工艺技术，为纤维和高效能滤材生产奠定了基础；（2）发明了温度递增多次拉伸、高温松弛消除内应力、热定形和骤冷等关键技术，研制出纤维用膜的原料混和、压延、拉伸等关键生产装备，形成PTFE纤维用膜生产专利技术；（3）设计发明了高剪切挤出口模、恒张力卷绕、长丝分切等成套装备，解决PTFE纤维细度、均匀性、力学性能和热收缩性等控制难题，形成100 ～ 1 200 D长丝和1.2 ～ 12 D短纤等系列产品的成套生产技术；（4）将含细旦PTFE纤维的针刺毡与PTFE微孔膜热压复合，研制了系列高性能梯度覆膜净化PM2.5滤材，突破了PM2.5阻隔分离和使用寿命等环保技术瓶颈。

作为纤维制造技术，该项目获得中国专利33项（授权发明18项，实用新型15项），国际PCT专利 1 项，产品获国家重点新产品 3 项，形成企业标准 2 项。在上海、浙江等建立了PTFE膜及纤维生产基地，建成长丝生产线190多台（套），产能达2 000 t/a；超细短纤生产线48台（套），产能2 200 t/a。

经检验，长丝细度达116 D，短纤1.16 D；以超细短纤作为迎尘层的过滤材料，集尘率可达99.995 8%，生活垃圾焚烧中二噁英排放低于0.1 ng-TEQ/m3，烟尘低于4.30 mg/m3；燃煤电厂烟尘在12 ～ 15 mg/m3之间。所测烟尘和二噁英排放浓度达到国家和欧盟相关标准要求。鉴定专家一致认为“具有自主知识产权，总体技术达到国际先进水平”。

截至2013年12月，PTFE长丝和短纤产品销售已全部覆盖包括必达福、安德鲁、3521、鑫华、龙源等在内的国内大中型耐高温滤料加工企业，并被意大利Testori S.P.A、韩国Komemtec等国外著名滤料加工企业使用，滤料应用到燃煤热电、冶金、化工、垃圾焚烧等60多家单位的高温尾气处理上。PTFE纤维及其高性能滤料的研制应用，引发了环保工艺及材料的升级换代，推动了化纤及产业用纺织品行业结构调整和优化升级，对促进我国特种纤维的研究和加工水平，提高环境质量具有重要意义。

上海金由氟材料有限公司成立于2004年，是专门从事生产聚四氟乙烯纤维及其制品的高新技术企业。公司始终坚持科学是第一生产力，长期致力于环保材料新技术的研发，2004年成功研发出PTFE基布和PTFE长丝纤维，属国内首创，2005年成功将PTFE线应用在牙线领域。

目前公司主营聚四氟乙烯高强度缝纫线、聚四氟乙烯牙线、聚四氟乙烯针刺毡、聚四氟乙烯高强度基布、聚四氟乙烯长短纤维、高弹密封垫片及其它制品，已广泛应用于钢铁、水泥、电力、垃圾焚烧、化工、烟草等众多行业的烟气除尘等环保治理工程中，为改善环境、提高环境质量做出了贡献。