“中國智造”聚酰亞胺纖維

韓競(jìng)

由江蘇奧神新材料有限責(zé)任公司和東華大學(xué)承擔(dān)的“干法紡聚酰亞胺纖維工程化關(guān)鍵技術(shù)及成套設(shè)備研發(fā)”項(xiàng)目通過鑒定。作為國際上首條干法紡聚酰亞胺纖維生產(chǎn)線項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化實(shí)施的載體，江蘇奧神首期規(guī)劃了年產(chǎn)1000噸高性能耐熱型聚酰亞胺纖維的生產(chǎn)線，并成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在纖維生產(chǎn)工藝技術(shù)及成套裝備等發(fā)明形成了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，獲得國家專利授權(quán)20余項(xiàng)。

關(guān)鍵技術(shù)居國際領(lǐng)先

“干法紡聚酰亞胺纖維工程化關(guān)鍵技術(shù)及成套設(shè)備研發(fā)”項(xiàng)目基于東華大學(xué)纖維材料改性國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張清華教授的科研團(tuán)隊(duì)的研究成果，由中國工程院孫晉良院士任專家組主任，與中國工程院蔣士成院士等6位行業(yè)專家共同組成專家組。

專家組聽取了項(xiàng)目完成單位的匯報(bào)，考察了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，審閱了相關(guān)材料，經(jīng)質(zhì)詢和討論，一致認(rèn)為該項(xiàng)目完成了任務(wù)書規(guī)定的要求，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中“反應(yīng)紡絲”技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。專家組還建議該項(xiàng)目進(jìn)一步開拓市場(chǎng)，加快推廣應(yīng)用。

專家組認(rèn)為，該項(xiàng)目攻克了聚合物紡絲溶液的高均勻性關(guān)鍵技術(shù)難題，解決了前驅(qū)體纖維的穩(wěn)定性問題，掌握了環(huán)化—牽伸工序的一體化關(guān)鍵技術(shù)。項(xiàng)目自主研發(fā)的干法紡聚酰亞胺纖維成套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了工藝集成與設(shè)備的高效匹配，千噸級(jí)生產(chǎn)線工藝及裝備技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、控制和檢測(cè)手段齊全，產(chǎn)品綜合性能達(dá)到了國外同類產(chǎn)品水平，并已成功應(yīng)用于高溫濾料等領(lǐng)域，對(duì)我國環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)防護(hù)、特種裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了重要的支撐作用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

什么是聚酰亞胺纖維

聚酰亞胺纖維是一種重要的高性能纖維，耐溫范圍250℃～350℃，在耐光性、吸水性、耐熱性等方面比芳綸和聚苯硫醚纖維更為優(yōu)越，是目前使用溫度最高和力學(xué)性能最好的有機(jī)纖維之一，在高溫過濾與防護(hù)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，也是航空航天、環(huán)保、防火等領(lǐng)域急需的材料。

早在上世紀(jì)60年代，美國杜邦公司就開始了聚酰亞胺纖維相關(guān)研究工作，但限于技術(shù)難度大、產(chǎn)品差異化等因素，并沒有將聚酰亞胺纖維產(chǎn)業(yè)化。90年代末，俄羅斯開發(fā)出高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維，力學(xué)性能可以與碳纖維T700媲美，質(zhì)量比碳纖維減輕了20%，應(yīng)用于軍工和航空航天中的輕質(zhì)電纜護(hù)套、耐高溫特種編織電纜等領(lǐng)域，但未進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。國外目前僅有奧地利Evonic公司實(shí)現(xiàn)了聚酰亞胺纖維商業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)能較小，售價(jià)很高。

國家《關(guān)于發(fā)布鼓勵(lì)進(jìn)口技術(shù)和產(chǎn)品目錄（2009 年版）的通知》，將“聚酰亞胺耐高溫纖維成套裝備的設(shè)計(jì)制造技術(shù)”（A151）和“聚酰亞胺耐高溫纖維成套裝備”（B62）列為國家鼓勵(lì)引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)和重要裝備?！都徔椆I(yè)“十二五”科技進(jìn)步綱要》明確指出在“十二五”期間要實(shí)現(xiàn)耐熱型聚酰亞胺纖維的產(chǎn)業(yè)化。中國化纖工業(yè)協(xié)會(huì)“《高新技術(shù)纖維產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用》專項(xiàng)實(shí)施方案”中規(guī)定要以突破關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為重點(diǎn)發(fā)展聚酰亞胺纖維材料。

高新纖維已到收獲期

中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長兼秘書長高勇在項(xiàng)目成功通過鑒定后，對(duì)東華大學(xué)和奧神新材料公司的合作項(xiàng)目表示了祝賀。他說，國家“十一五”、“十二五”期間重點(diǎn)開發(fā)的一系列高新纖維項(xiàng)目，近兩三年陸續(xù)進(jìn)入收獲期，大多數(shù)項(xiàng)目達(dá)到國際先進(jìn)水平，還有的項(xiàng)目研發(fā)技術(shù)成為現(xiàn)階段國際領(lǐng)先水平。這說明我國的科技研發(fā)水平和研發(fā)方式已經(jīng)接近或并肩國際，開始擺脫測(cè)繪、跟隨國外先進(jìn)技術(shù)的階段，轉(zhuǎn)向自主研發(fā)階段，正在形成自己的基礎(chǔ)理論體系，包括聚酰亞胺纖維在內(nèi)的一批高新纖維具有“中國智造”的標(biāo)志性意義。

東華大學(xué)副校長、中國工程院院士俞建勇對(duì)東華大學(xué)與奧神新材料公司共同取得的聚酰亞胺纖維研究成果給予了充分肯定，希望東華大學(xué)教學(xué)、科研團(tuán)隊(duì)緊貼行業(yè)需求，貫徹國家政策布局，以人才培養(yǎng)為核心，發(fā)揮院校的科技支撐作用，探索科研和產(chǎn)業(yè)融合的新模式。

連云港市副市長陳巖松表示，近年來新材料產(chǎn)業(yè)作為連云港高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主要增長點(diǎn)，取得了較快發(fā)展，以碳纖維、超高分子聚乙烯纖維為代表的一批高性能纖維產(chǎn)業(yè)化的成功，奠定了連云港市在國內(nèi)新材料行業(yè)的地位與影響。高性能聚酰亞胺纖維項(xiàng)目的成功產(chǎn)業(yè)化，為連云港新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力。

奧神集團(tuán)董事長方念軍表示，該項(xiàng)目通過鑒定后，下一步企業(yè)將從改進(jìn)工藝節(jié)本降耗、聯(lián)合后道用戶構(gòu)建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、產(chǎn)學(xué)研合作挖掘新產(chǎn)品、整合資源進(jìn)行渠道建設(shè)等方面繼續(xù)完善和穩(wěn)定聚酰亞胺纖維的產(chǎn)業(yè)鏈。

為產(chǎn)品應(yīng)用一路探究

奧神集團(tuán)已經(jīng)投資了碳纖維和高強(qiáng)高模聚乙烯纖維，積累了高新纖維產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)驗(yàn)，因此在聚酰亞胺纖維項(xiàng)目成立之初，就在策劃與后道應(yīng)用銜接的重頭戲。據(jù)奧神新材料公司董事長王士華說，在高溫?zé)煔獬龎m領(lǐng)域，聚酰亞胺纖維目前廣泛用作袋式除塵器的主要濾料，在鋼鐵、水泥、火力發(fā)電、有色金屬冶煉等領(lǐng)域的高溫惡劣工況下除塵效果優(yōu)異，性價(jià)比高。

在特種防護(hù)領(lǐng)域，聚酰亞胺纖維擁有良好的可紡性，可以制成各類特殊場(chǎng)合使用的紡織品，用作隔火毯、裝甲部隊(duì)的防護(hù)服、賽車防燃服、飛行服等防火阻燃服裝，同時(shí)可做成阻燃絮片，用作軍用防寒保暖服裝?？芍瞥森h(huán)型針刺毛氈管、環(huán)、袋、帶和成品部件等阻燃隔熱產(chǎn)品，用于高溫型材運(yùn)輸、帶式壓燙粘合襯布、食品烘焙、工業(yè)藥品、化工涂料等方面。

在絕緣及復(fù)合材料領(lǐng)域，聚酰亞胺纖維也是先進(jìn)復(fù)合材料的增強(qiáng)劑，用于航空、航天器、火箭等的輕質(zhì)電纜護(hù)套、高溫絕緣電器、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管及耐高溫特種編織電纜等的制造，還可用于制作新一代戰(zhàn)斗機(jī)殼體、大口徑展開式衛(wèi)星天線張力索、空間飛行器囊體材料的增強(qiáng)編織材料等。

據(jù)初步估計(jì)，僅國內(nèi)市場(chǎng)高溫過濾領(lǐng)域，用作火力發(fā)電、金屬冶煉、水泥生產(chǎn)、垃圾焚燒等領(lǐng)域尾氣處理袋式除塵器的濾料每年對(duì)聚酰亞胺纖維需求量在8000～8500噸，且呈逐年增長的態(tài)勢(shì)；隨著聚酰亞胺纖維在特種防護(hù)領(lǐng)域、工業(yè)阻燃絕熱領(lǐng)域和航空航天隔熱領(lǐng)域，以及絕緣及結(jié)構(gòu)復(fù)合材料領(lǐng)域的后道產(chǎn)品開發(fā)不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)前景十分廣闊。