“紡織之光”2014年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎獲獎成果巡禮（一）

馬磊

大連華陽：打破國外防水材料技術(shù)壟斷 推動我國聚酯紡粘技術(shù)進(jìn)步

改性瀝青防水卷材是目前國內(nèi)外最重要、應(yīng)用最廣泛的新型防水材料，而聚酯長絲紡粘針刺胎基布是迄今為止國際公認(rèn)的性能最佳的改性瀝青防水卷材胎體。其所具備的高強(qiáng)力、高延伸率、熱穩(wěn)定、耐老化、抗蠕變、長壽命等特性，賦予了防水卷材優(yōu)異的使用性能，能夠大幅提高相關(guān)基本建筑工程的質(zhì)量和使用壽命。然而由于我國聚酯紡粘技術(shù)的相對落后，未掌握聚酯長絲胎基布核心技術(shù)，其產(chǎn)品及其生產(chǎn)技術(shù)與裝備一直被歐美等少數(shù)發(fā)達(dá)國家所壟斷。因防水材料的技術(shù)性能而導(dǎo)致工程質(zhì)量低、壽命短的問題成為一直困擾我國多領(lǐng)域基本建設(shè)工程的重大難題。

針對這一問題，由大連華陽化纖科技有限公司與安國市中建無紡布有限公司（以下簡稱“安國中建”）共同完成的“高強(qiáng)聚酯長絲胎基布產(chǎn)品及其裝備開發(fā)”項目針對聚酯長絲胎基布對強(qiáng)力、延伸率、熱穩(wěn)定性、縱橫向強(qiáng)力比、均勻性等性能的特殊要求，在深入研究聚酯紡粘法紡絲動力學(xué)、氣流牽伸作用下纖維取向結(jié)晶機(jī)理、工程控制原理等基礎(chǔ)上，開發(fā)了單箱體多模頭高密度精密紡絲技術(shù)、紡程非晶結(jié)構(gòu)可控的纖維冷卻技術(shù)、纖維凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)可控的高效氣流牽伸技術(shù)、結(jié)合氣流擴(kuò)散加機(jī)械打散雙重分絲和高頻大擺幅精密擺絲布絲的均勻成網(wǎng)技術(shù)、低針密高效針刺固結(jié)技術(shù)、以淀粉膠為粘合劑的浸膠整理技術(shù)等，并且通過集成整合及相互交叉關(guān)聯(lián)作用，攻克了聚酯紡粘長絲高強(qiáng)力與高延伸率、高延伸率與低熱收縮的矛盾，解決了布面克重均勻性、強(qiáng)力與延伸率均勻性、縱橫向強(qiáng)力分布比例與均勻性控制等技術(shù)難題，最終成功開發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高強(qiáng)聚酯胎基布全流程生產(chǎn)工藝技術(shù)，全部國產(chǎn)化的全套生產(chǎn)線設(shè)備（共計22臺套），并且產(chǎn)品的整體性能全面超過國外同類產(chǎn)品。

該項目生產(chǎn)以聚酯切片為原料，經(jīng)結(jié)晶干燥、熔融紡絲、管式氣流牽伸、分絲擺絲、均勻成網(wǎng)、針刺固結(jié)制成長絲針刺非織造布，再經(jīng)定形、浸膠、烘干固化、分切成卷制成具有特定性能指標(biāo)的長絲聚酯胎基布。作為國內(nèi)首創(chuàng)，此項目的技術(shù)裝備及產(chǎn)品的質(zhì)量水平達(dá)到了國際先進(jìn)，而且投資小，生產(chǎn)成本低。生產(chǎn)線建設(shè)投資僅為進(jìn)口同類生產(chǎn)的1/5 ～ 1/4，產(chǎn)品的市場銷售價格僅為進(jìn)口同類產(chǎn)品的60%左右，并且聚酯長絲胎基布是我國防水行業(yè)產(chǎn)品升級換代、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整所急需的替代產(chǎn)品，市場需求巨大。因此，該生產(chǎn)線技術(shù)與裝備以及產(chǎn)品的市場推廣應(yīng)用十分迅速。

目前，該項目已在安國中建建成一條最大幅寬為 7 m（生產(chǎn)時，根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格不同可調(diào)節(jié)為6.6 ～ 6.7 m，制成 6幅1.02 m胎基布），年產(chǎn)能為5 000 t的生產(chǎn)線。這是國內(nèi)首條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化聚酯長絲紡粘針刺胎基布生產(chǎn)線，也是國際上首條可同時生產(chǎn) 6 幅胎基布的寬幅生產(chǎn)線。根據(jù)安國中建的財務(wù)報告，該項目 1 條生產(chǎn)線實現(xiàn)年銷售收入可達(dá)1.14億元，利稅2 258.7萬元。

由于該項目的成功研發(fā)及迅速推廣應(yīng)用，我國聚酯長絲胎基布在防水卷材中的應(yīng)用比例從2010年前的不到2%（采用進(jìn)口產(chǎn)品），迅速增加到目前的約30%，按照發(fā)達(dá)國家的80%的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)計算，未來 5 年，僅因產(chǎn)品升級換代我國對該生產(chǎn)線及產(chǎn)品的需求總量將達(dá)到60條生產(chǎn)線以上，超過30萬t/a的產(chǎn)量。

對于我國防水行業(yè)，該項目的成功研發(fā)及產(chǎn)品推廣應(yīng)用，打破了發(fā)達(dá)國家在這一領(lǐng)域的壟斷，彌補(bǔ)了我國高性能防水卷材與發(fā)達(dá)國家的差距，提升了我國防水材料的技術(shù)水平及相關(guān)工程的質(zhì)量水平，推動了防水行業(yè)的產(chǎn)品升級換代和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。同時，對于我國產(chǎn)業(yè)用紡織品紡粘法技術(shù)領(lǐng)域，該項目推動了我國聚酯紡粘技術(shù)的進(jìn)步，并將對調(diào)整不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)做出重要貢獻(xiàn)。

上海金由：成功突破膜裂法聚四氟乙烯纖維制備產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)

聚四氟乙烯（PTFE）纖維在腐蝕性高溫?zé)焿m處理中極具優(yōu)勢，但其生產(chǎn)無法采用常規(guī)溶液或熔融法進(jìn)行紡絲，國內(nèi)多采用的載體紡絲等制備方法存在工藝流程長、強(qiáng)度低、二次污染、價格高等問題，同時裂膜法纖維的細(xì)度、均勻性、力學(xué)性能、熱收縮率難以控制的問題已成為后續(xù)非織造加工以及高溫除塵應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。

由浙江理工大學(xué)、上海金由氟材料有限公司、浙江格爾泰斯環(huán)保特材科技有限公司、總后勤部軍需裝備研究所、西安工程大學(xué)和上海市凌橋環(huán)保設(shè)備廠有限公司等共同完成的“膜裂法聚四氟乙烯纖維制備產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目旨在研發(fā)裂膜生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵加工設(shè)備，形成長絲和短纖批量生產(chǎn)能力，推進(jìn)“藍(lán)天工程”，為我國環(huán)境領(lǐng)域綜合治污提供新型纖維材料。

項目在研究制膜、纖維加工參數(shù)與性能關(guān)系理論的基礎(chǔ)上，研發(fā)PTFE纖維用膜、長絲、短纖生產(chǎn)工藝和設(shè)備，形成了從理論研究、工藝開發(fā)、設(shè)備研制到系列產(chǎn)品的完整創(chuàng)新體系。具體技術(shù)內(nèi)容涵蓋：（1）發(fā)明了PTFE立體加工制膜新方法，包括壓坯、擠出、拉伸、定型及熱處理等在內(nèi)的裂膜法PTFE纖維用膜制備過程與原纖形成、原纖取向、結(jié)晶等的理論關(guān)系研究，確立了原纖取向高、結(jié)晶度低、孔隙率低的纖維用膜加工工藝技術(shù)，為纖維和高效能濾材生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)；（2）發(fā)明了溫度遞增多次拉伸、高溫松弛消除內(nèi)應(yīng)力、熱定形和驟冷等關(guān)鍵技術(shù)，研制出纖維用膜的原料混和、壓延、拉伸等關(guān)鍵生產(chǎn)裝備，形成PTFE纖維用膜生產(chǎn)專利技術(shù)；（3）設(shè)計發(fā)明了高剪切擠出口模、恒張力卷繞、長絲分切等成套裝備，解決PTFE纖維細(xì)度、均勻性、力學(xué)性能和熱收縮性等控制難題，形成100 ～ 1 200 D長絲和1.2 ～ 12 D短纖等系列產(chǎn)品的成套生產(chǎn)技術(shù)；（4）將含細(xì)旦PTFE纖維的針刺氈與PTFE微孔膜熱壓復(fù)合，研制了系列高性能梯度覆膜凈化PM2.5濾材，突破了PM2.5阻隔分離和使用壽命等環(huán)保技術(shù)瓶頸。

作為纖維制造技術(shù)，該項目獲得中國專利33項（授權(quán)發(fā)明18項，實用新型15項），國際PCT專利 1 項，產(chǎn)品獲國家重點新產(chǎn)品 3 項，形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 2 項。在上海、浙江等建立了PTFE膜及纖維生產(chǎn)基地，建成長絲生產(chǎn)線190多臺（套），產(chǎn)能達(dá)2 000 t/a；超細(xì)短纖生產(chǎn)線48臺（套），產(chǎn)能2 200 t/a。

經(jīng)檢驗，長絲細(xì)度達(dá)116 D，短纖1.16 D；以超細(xì)短纖作為迎塵層的過濾材料，集塵率可達(dá)99.995 8%，生活垃圾焚燒中二噁英排放低于0.1 ng-TEQ/m3，煙塵低于4.30 mg/m3；燃煤電廠煙塵在12 ～ 15 mg/m3之間。所測煙塵和二噁英排放濃度達(dá)到國家和歐盟相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。鑒定專家一致認(rèn)為“具有自主知識產(chǎn)權(quán)，總體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平”。

截至2013年12月，PTFE長絲和短纖產(chǎn)品銷售已全部覆蓋包括必達(dá)福、安德魯、3521、鑫華、龍源等在內(nèi)的國內(nèi)大中型耐高溫濾料加工企業(yè)，并被意大利Testori S.P.A、韓國Komemtec等國外著名濾料加工企業(yè)使用，濾料應(yīng)用到燃煤熱電、冶金、化工、垃圾焚燒等60多家單位的高溫尾氣處理上。PTFE纖維及其高性能濾料的研制應(yīng)用，引發(fā)了環(huán)保工藝及材料的升級換代，推動了化纖及產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級，對促進(jìn)我國特種纖維的研究和加工水平，提高環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。

上海金由氟材料有限公司成立于2004年，是專門從事生產(chǎn)聚四氟乙烯纖維及其制品的高新技術(shù)企業(yè)。公司始終堅持科學(xué)是第一生產(chǎn)力，長期致力于環(huán)保材料新技術(shù)的研發(fā)，2004年成功研發(fā)出PTFE基布和PTFE長絲纖維，屬國內(nèi)首創(chuàng)，2005年成功將PTFE線應(yīng)用在牙線領(lǐng)域。

目前公司主營聚四氟乙烯高強(qiáng)度縫紉線、聚四氟乙烯牙線、聚四氟乙烯針刺氈、聚四氟乙烯高強(qiáng)度基布、聚四氟乙烯長短纖維、高彈密封墊片及其它制品，已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、電力、垃圾焚燒、化工、煙草等眾多行業(yè)的煙氣除塵等環(huán)保治理工程中，為改善環(huán)境、提高環(huán)境質(zhì)量做出了貢獻(xiàn)。