三项纤维新技术引领行业发展

邵蔚

项目1

高模量芳纶纤维产业化关键技术及其成套装备研发：打破国外技术封锁的壮举

芳纶是世界三大高性能纤维之一，不仅在纤维领域具有非常重要的地位和作用，在国家安全、航空航天、经济建设和科技进步中都有不可替代的重要作用。固体火箭发动机、战斗机、大型飞机、航母、潜艇、坦克、高铁、汽车、光纤增强以及防弹等领域都需要大量的芳纶。但是此前全世界只有日本和美国拥有这种技术，受其技术封锁的影响，国产化研发之路已经迫在眉睫。

在这种情况下，河北硅谷化工有限公司和东华大学等单位进行了产学研合作，积极地走上了高模量芳纶纤维产业化关键技术及其成套装备研发的之路。作为项目的主要负责人之一，纤维材料改性国家重点实验室副主任、东华大学材料学院教授余木火表示，整个项目来之不易，是研究单位和生产单位之间的结合，也有赖于硅谷化工董事长宋福如的坚持和整个团队的通力合作，才有了如今这个项目，毕竟搞科研的人都希望有优质的合作伙伴。

“超高分子量PPTA树脂连续稳定制备关键技术、超高分子量PPTA树脂液晶纺丝及高模量化关键技术、PPTA连续符合及其液晶纺丝和高模量芳纶生产成套装备研发和高压电网芳纶增强柔性间隔棒新产品开发，是整个项目的四大创新点。正是这四大创新点的存在，使得整个项目在国内率先实现了高模芳纶纤维的产业化、芳纶生产装备的国产化，在国际上率先研发成功了柔性间隔棒线产品。”余木火说，专家组还对整个项目进行了鉴定，认为整个项目整体达到了国际先进水平，产品可以替代进口，市场前景非常广阔。

据硅谷化工方面介绍，项目自运行以来，产值为1.7亿元，利润3000万元，税收2000万元。项目运行后，杜邦公司在中国市场采取降价打压策略，从原来的36万元/吨，降价到16万元/吨，暂时影响了项目经济效益，但也为国家节省了数亿美元的外汇。

从更高层面来看，整个项目为芳纶大规模产业化奠定了基础，促进了纺织科技进步和产业升级，对纺织化纤产业升级和科技进步具有重要意义。

与此同时，大飞机、航空发动机、航空轮胎、装甲防弹、个人防护等战略物资迫切需要国产化芳纶纤维，此项目的存在实现了重要战略物资的国产化。柔性间隔棒甚至可以很好的解决高压电网方面的世界难题，大大提高了电网安全，减少了可能产生的损失。

“整个高模量芳纶纤维产业化关键技术及其成套装备研发已是突破，但是不得不承认，在规模和品种方面，还有不少不如国外的地方，芳纶目前的需求量非常大，但是实际生产能力还远远达不到需求量。要达到1000～5000吨的芳纶纤维产能，还有不少技术瓶颈需要解决。目前，在实验室层面我们正在进行技术攻关，希望可以借鉴碳纤维的经验教训。虽然多家企业在做，但是规模都太小。希望芳纶纤维可以在国家和社会各界人士的支持下，实现大规模的产业化。”余木火这样表达着自己的期望。

项目2

对于盛虹控股集团有限公司而言，新型聚酯聚合及系列化复合功能纤维制备关键技术当初的立项，就是为了突破PTT、改性PTT（ MDPTT）及多功能PET（ MFPET）聚合及其纤维成形关键技术，加速产品升级换代，引领企业转型升级。该项目由盛虹控股集团与北京服装学院联合开发，历经三年多辛勤努力，项目顺利完成投产并通过验收。

据了解，项目突破了PTT和MDPTT聚合成套技术，创新设计关键装备。自主研发出钛一锡复合催化剂和复配新型稳定剂，设计返流程酯化、低温缩聚五釜流程，实现高效节能柔性共聚；研发出缓释结晶造粒技术，节能27～35%；攻克环状二聚体解聚、分离与回收技术，降低物耗，实现丙烯醛和烯丙醇的无害化处理。项目还设计了专用纺丝关键装置，开发出MDPTT、MFPET及高粘度差PTT（ MDPTT） /MFPET纤维成形成套技术，制得吸湿、抗静电、抗紫外线、弹性等多功能组合聚酯纤维。

在研究复合功能共聚酯纤维吸湿排湿、抗静电、抗紫外、抗起球机理及合成反应动力学的基础上，通过分子结构设计，创新性地以有机、无机改性剂协同作用，成功研发出热湿舒适性聚酯合成及其纤维制造成套技术。解决了功能性粉体超分散，酯化、缩聚速率、分子结构及其分子量控制，纤维超分子结构与形态结构调控等问题，突破了复合功能聚酯间歇聚合切片纺丝、连续聚合熔体直接纺丝关键技术，生产了不同功能组合的热湿舒适性聚酯纤维及其织物。近年来，中国纺织工业涌现出一大批优秀的技术项目，在每年的“纺织之光”中国纺织工业联合会科技进步奖中也不断看到它们的身影。在“纺织之光”2014年度中国纺织工业联合会科技进步奖一等奖的名单中，高模量芳纶纤维产业化关键技术及其成套装备研发、新型聚酯聚合及系列化复合功能纤维制备关键技术、膜裂法聚四氟乙烯纤维制备产业化关键技术及应用这三个同化纤行业息息相关的获奖技术就受到了业内的一致好评，值得向全行业推介。

新型聚酯聚合及系列化复合功能纤维制备关键技术：系列化产品得到国内外用户好评

“项目工艺技术先进、合理、可靠，产品质量优良，物耗及综合能耗指标先进，单位投资及成本低。整体技术达到国际先进水平，部分技术达到国际领先水平。除此之外，项目还建成了25万吨/年大容量多功能熔体直纺聚酯纤维生产线，属国际首创；建成投产我国首条具有自主知识产权的3万吨/年PTT聚合装置，打破国外对PTT聚合技术的垄断，填补国内该项技术的空白；建成5万吨/年PTT/MFPET双组分弹性纤维生产线。开发了三大系列近百种规格的热湿舒适、防护及弹性聚酯纤维产品，实现了出口创汇，取得了显著的经济和社会效益，为我国聚酯纤维差别化功能化发展和产业转型升级起到了示范作用。”这是业内专家学者在实地考察了盛虹控股集团有限公司参与完成的新型聚酯聚合及系列化复合功能纤维制备关键技术后，所给出的鉴定结果。从鉴定情况来看，整个项目得到了业内专家学者极高的评价。

据盛虹方面介绍，整个项目有四大创新点：PTT和MDPTT聚合关键技术与装备、大容量多功能MFPET聚合关键技术、大容量多功能MFPET熔体直纺关键技术和MDPTT/MFPET纺丝成形关键技术。项目获得授权美国专利1项、中国发明专利15项、实用新型专利6项；起草国际标准1项、国家及行业标准4项、企业标准6项。

目前，盛虹所生产的MDPTT/MFPET复合纤维、PTT及复合功能PET系列化聚酯纤维的产量和市场占有率均居国内首位，使公司的聚酯纤维差别化率超过了80%。盛虹还创建了自主品牌，如“MEMORY”、“雅爽丝”、“富达伦”、“盛虹”、“SHCOOL冰虹丝”、“SHTHERMAL”。形成了近百种规格热湿舒适、防护及弹性等系列化多功能聚酯纤维。项目所生产的产品已经成为国际知名企业耐克、阿迪达斯、东丽、帝人的指定产品，是国内知名企业波司登、七匹狼、李宁、劲霸、迪卡侬等指定供应产品。截至2015年5月，已产出系列化多功能聚酯纤维近58 81万吨，产品出口美国、欧洲、日本、韩国、越南、印尼、泰国、阿联酋、巴基斯坦、孟加拉国等国家与地区，得到了国内外客户的一致好评。

项目3

膜裂法聚四氟乙烯纤维制备产业化关键技术及应用：增强高新技术纤维制备核心竞争力

聚四氟乙烯（ PTFE）纤维是钢铁、燃煤、垃圾焚烧等行业释放的高温腐蚀性烟尘净化过滤过程中不可缺少的材料，也是航空航天、化工等行业的新型材料。膜裂纺丝技术具有生产流程短、不污染环境等优势，性价比高。膜裂纤维被美国Gore、日本Toray等公司垄断，长期占据高价位优势，同时纤维的细度、强度、热收缩、均匀等性能的可控性是世界难题。

正是在这种情况下，浙江理工大学、总后勤部军需装备研究所、上海金由氟材料股份有限公司、浙江格尔泰斯环保特材科技有限公司等单位才携手开始了膜裂法聚四氟乙烯纤维制备产业化关键技术及应用项目的研发。

经过近8年的联合攻关，项目在PTFE纤维用膜、膜裂长丝和短纤、高精度梯度滤料以及生产加工设备等关键技术取得了重大突破，形成了完整自主知识产权体系，PTFE纤维的强度、细度及高温收缩率均低于国外同类产品，梯度滤料满足了PM2.5微细烟尘防治的需要。项目实施在上海、浙江等建立了PTFE纤维及覆膜滤料生产基地，建成长丝生产线1 60多台（套），产能2300吨/年；短纤生产线48台（套），产能2200吨/年。

由中国纺织工业联合会组织了阵容强大的专家鉴定委员会，鉴定委员会主任、副主任由孙晋良、蒋士成、张耀明三位院士担任，来自化纤材料、产业纺织品、环保、化工等领域的11位著名专家一致认为，该项目是我国在高性能纤维的加工技术、生产设备、产品开发等方面重大的集成创新，具有示范效应，总体技术达到国际先进水平。鉴定会专家、中国化纤工业协会顾问、教授级高级工程师叶永茂对记者说，PTFE纤维作为性能优异的骨架材料，它的批量生产能够促进芳纶1313、芳砜纶、聚苯硫醚纤维等高性能纤维在滤料上的应用，可以加快转变中国化纤业的经济发展方式，推动化纤产业结构调整和优化升级，完善和发展现代产业体系。鉴定会专家、国电环境保护研究院除尘除灰研究所所长、教授级高级工程师方爱民说，本项目产品PTFE纤维的重要应用是制备高温腐蚀性烟气除尘用的PTFE滤料。现在，国产PTFE滤料已在垃圾焚烧、燃煤电厂、钢铁业等行业中广泛使用，是我国得以实现节能减排的关键材料之一；同时，PTFE滤料还可用于腐蚀性高温气氛下的气国两相分离领域，作为过滤分离材料。国产PTFE纤维生产技术的重大突破，成功地打破了多年来国外对我们的产品垄断和技术封锁，将引发环保工艺及材料的升级换代，在“十二五”国家推进“蓝天工程”的关键阶段，具有重大的社会意义和经济效益。

来自上海金由氟材料股份有限公司的项目主要完成人黄斌香教授级高工介绍说：“我国膜裂PTFE纤维的销售已经占到了世界市场的75%以上，出口占30%，产品主要用于耐高温滤料，目前燃煤热电中85%以上滤料应用了PTFE纤维、垃圾焚烧中95%应用了PTFE纤维。”

近年来，PTFE纤维入选工信部消费品司等发布的“2014/2015中国纤维流行趋势-PM2.5防护纤维”；梯度覆膜滤料被中国环境保护产业协会评为“2011年国家重点环境保护实用技术”，入选2015年工信部节能和综合利用司发布的《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》，将为落实国务院《大气污染防治十条措施》和《大气污染防治行动计划》提供技术材料支撑。TA