我国芳纶1414产业现状及其发展方向

白荣光　李　洪　窦晓勇　余木火

1. 炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室，河南 平顶山 467000;2. 中国平煤神马集团能源化工研究院，河南 平顶山 467000；3. 东华大学纤维材料改性国家重点实验室，上海 201620



我国芳纶1414产业现状及其发展方向

白荣光1,2李洪1,2窦晓勇1,2余木火3

1. 炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室，河南 平顶山 467000;2. 中国平煤神马集团能源化工研究院，河南 平顶山 467000；3. 东华大学纤维材料改性国家重点实验室，上海 201620

介绍芳纶1414的生产技术及各生产单元的控制重点，并结合国内芳纶1414生产及消费情况，提出芳纶1414产业的发展方向：进行制度创新，深入研究工程化问题，加紧完善千吨级产业化工艺，合力突破关键装备制造技术，及早建成经济规模装置；采用重组并购、合资联营等商业化模式，缩短产业化历程，增强核心竞争力，强化行业集中度，择机提起反倾销申诉。

芳纶1414，现状，产业化，发展方向

轻质、高强是材料发展的永恒主题。纤维增强复合材料是最成功的典型代表，而高性能纤维又是纤维增强复合材料的关键。其中，芳纶1414作为一种常见的高性能纤维，综合性能优良，产量大、应用广[1]。

芳纶1414属高科技合成纤维，是芳香族聚酰胺纤维的一种，具有超高强度和高模量，以及耐高温、耐酸碱、质量轻等优良性能，在骨架材料(如轮胎增强等)、个体防护材料、摩擦密封材料等复合材料领域有着广泛的应用，其中仅在单兵个体防护领域每年就有万余吨的市场需求。

芳纶1414产业化技术难度大[2]。国外从试验室样品到产业化，数十家公司、数万名研究人员、数百亿投资，坚持攻关30年，目前也只有3家公司(分别是美国杜邦、日本帝人、俄罗斯耐热)实现了产业化；我国自“六五”开始持续攻关40年，投入人民币数十亿，参加单位数十家，但关键科学问题和技术近年才有所突破[3]。

1　工艺原理及控制重点

芳纶1414的纤维生产单元主要由溶剂回收、聚合、纺丝及资源开发等部分组成，各生产单元工艺原理及控制重点分述如下。

1.1 溶剂回收

该生产单元通过萃取﹑精馏等分离方法，回收并提供聚合用溶剂。

其控制重点在于，如何保证回收所得溶剂的质与量，尤其是溶剂中带活泼氢物质的完全脱除，减少萃取剂的损失及有机废水等污染物的排放，同时提升装备自动化程度，提高生产负荷，降低消耗。

1.2 聚合

该生产单元以对苯二胺和对苯二甲酰氯为聚合单体，利用溶剂回收生产单元精制得到的溶剂，并在助溶剂的作用下，逐步聚合，再经洗涤、干燥，得到满足纺丝要求的芳纶1414树脂。

其控制重点在于，反应过程中热量、聚合物平均相对分子质量及其分布的控制，单位芳纶1414树脂的公用工程消耗，以及整个生产过程的稳定性与连续性。

1.3 纺丝

该生产单元以聚合生产单元制得的芳纶1414树脂与浓硫酸为原料，经溶解、脱泡、过滤、干喷湿纺及后处理等工序加工后，得到芳纶1414长丝或短纤。

其控制重点除了硫酸和芳纶1414树脂的质量外，还涉及纺丝浆液、喷丝组件及加速器，以及流程各环节的持续性与稳定性。

1.4 资源开发

该生产单元对来自溶剂回收单元的含盐有机废水、来自纺丝生产单元的稀酸、来自聚合和纺丝生产单元的含酸废气进行处理，在达到国家排放标准后进行排放。

其控制重点在于运行稳定性和生产负荷的提升，实现排放达标和降低成本等。

1.5小结

溶剂回收、聚合、纺丝及资源开发生产单元依次为上下游关系，除生产负荷需相互平衡、质量需兼顾外，看似关联度不大，实则不然。各生产单元过程本质上都需考虑工程因素对反应温度、停留时间及混合效果等的影响，同时还应充分认识各生产单元对象的特性，特别是产业化过程中工程因素带来的影响，必须予以足够的重视。

2　国内生产厂家

我国芳纶1414的技术研究始于清华大学、东华大学(原中国纺织大学)和晨光化工研究院等单位。历经40多年的发展，至今已有数家企业进行了产业化转化，具体如表1所示。

由表1可知，各单位的商业化程度各不相同，且各有优势。如：泰和新材得益于间位芳纶的工程化积淀，自主创新能力出色；苏州兆达的基础研究能力突出；四川晨光的央企地位得天独厚；平煤神马的产业链优势显著等。

3　我国芳纶1414消费情况

市场消费情况是产品质量认可度的试金石。图1和图2反映了海关统计的我国芳纶1414长丝近年进出口量价情况，其中2015年的数据是基于前11个月的实际数据预测的[4]。

图1　近年芳纶1414长丝进出口量

图2　近年芳纶1414长丝进出口价格

由图1和图2 可知，我国芳纶1414长丝近年进口量逐年加大、出口量逐年下降，且进出口量的差额也在逐年加大；出口价格先升后降，而进口价格则几乎呈直线下降趋势且一直低于出口价格。深入分析可以发现，国内产业化步伐的加快并未有效遏制进口激增的势头，原因在于国内产品质量的稳定性及规格牌号均较有限，难以满足高端市场需求。另外，进口价格的一路下滑存在一定程度的低价打压战略意图，它们通过低价倾销来迟滞我国芳纶1414产业化进程，进而遏制投资，以此达到巩固寡头垄断地位的目的。

4　问题分析

我国芳纶1414产品质量及规格牌号与国外存在差距的原因：我国芳纶1414生产线因知识产权的问题，仅有极个别装置是经设计院设计的，其余大都自主设计；聚合反应器和纺丝机受制于落后的装备技术，单套产能远低于国外水平，且单线产能提升空间小、单位产能投资高于国外；市场开发战略规划不充分，大部分厂家产品终端市场定位不明确，市场营销还停留在“卖化验单”而非“卖说明书”的层次。

目前，我国芳纶1414产业尽管取得了一定的发展，但还不具备与国际二流水平竞争的能力。具体表现：

(1) 产品下游应用开发迟滞，市场开发与培育举步维艰，且大部分还停留在模仿阶段，市场占有率低；

(2) 产品结构单一，差异化程度低，高端产品尚不具备批量供应的能力；

(3) 工程化技术水平落后，核心装备国产化程度低、技术突破缓慢, 产业化攻关团队稳定性不够、领军人物缺乏；

(4) 产品成本高，生产稳定性低、效率低，生产规模小(远未达到3 000～5 000 t/a的经济规模)，难以形成与国外巨头竞争的局面；

(5) 不具备原材料一体化优势,上下游高效互动的芳纶产业链尚未形成。

5　发展方向

借鉴聚丙烯腈基碳纤维产业化的过程[5]，并结合我国的实际，建议我国芳纶1414产业应向如下目标努力：

(1) 改变传统的模仿复制的市场开发方法，加快以表面处理技术为代表的应用技术的研究，开辟轮胎骨架材料及矿用皮带等独具特色的市场应用领域，避开与国外竞争对手的正面竞争，建立产业联盟，统一行业规则；

(2) 合力攻关突破大型装备制造技术，助推单套装置产能升级；

(3) 尽快完善千吨级规模系统工艺，实现普通级产品的稳定化生产, 早日实现原材料一体化，建成经济规模装置；

(4) 强强联合、取长补短，及早开展并购重组、合资经营等商业化运作模式，在全社会进行人才、技术及装备等资源整合；

(5) 政府加大税收、研发费加计扣除等政策支持力度，加大工程化技术人才培养力度,鼓励国内外技术交流、公共研发测试平台建设和企业积极投入，择优扶强、优胜劣汰，鼓励行业洗牌。

6　结语

雄关漫道真如铁，而今迈步从头越！芳纶1414产业事关我国国防军工等战略大局，市场前景广阔。政府、企业及产业链上下游单位应共同努力，以科学发展观为指导，将“产、学、研、用”无缝对接，定会在“十三五”期间完成产业化重任，使我国跻身国际一流行列，实现进口替代，振兴民族经济，同时确保国家战略安全。

[1]孔海娟,张蕊,周建军,等. 芳纶纤维的研究现状与进展[J].中国材料进展,2013,32(11):676-684.

[2]庹新林,李京龙,闫鸿琛,等.聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的研究进展[J]. 高分子通报,2015(9):171-186.

[3]孔海娟,叶盛,刘静,等.超高相对分子质量PPTA树脂及其高模量芳纶的研究[J].高科技纤维与应用,2015,39(3):15-20.

[4]贸易统计[DB/OL].[2016-03-06].http://www.haiguan.info/onlinesearch/TradeStat/StatCOMSub.aspx?TID=1.

[5] 蔡小平,张明耀, 姜立军,等.碳纤维材料工程技术研究进展[J].中国材料进展,2010(3):55-60.

Industry status and development direction of aramid fiber 1414 in China

BaiRongguang1,2,LiHong1,2,DouXiaoyong1,2，YuMuhuo3

1. State Key Laboratory of Coking Coal Exploitation and Comprehensive Utilization, Pingdingshan 467000，China；2. Energy & Chemical Institute of China Pingmei Shenma Group，Pingdingshan 467000，China；3. State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials，Donghua University, Shanghai 201620, China

The production technology of aramid fiber 1414 and control key points of each production unit were introduced, and combining with domestic aramid fiber 1414’s production and consumption, the development direction of industry was pointed out: carrying on system innovation, studying on engineering problems thoroughly, improving kiloton industrialization process urgently, working together to break through the key equipment manufacturing technology, building equipment with economical scale early; taking commercial mode such as merging, jointing venture and so on, shortening industrialization process, enhancing core competitiveness, strengthening industry concentration, proposing anti-dumping complaints at appropriate time.

aramid fiber 1414, status, industrialization, development direction

2016-01-06

白荣光，男，1981年生，工程师，主要从事尼龙66及芳纶的技术研究工作

TQ342.7

A

1004-7093(2016)07-0001-04