世界唯一聚丙烯腈長絲是如何煉成的

王菲

聚丙烯腈長絲具有耐老化、防腐蝕、易功能化等特性，是高端仿真面料、戰(zhàn)略武器與航空航天等高端軍事裝備屏蔽網(wǎng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，是纖維領(lǐng)域高端制備的標(biāo)志性品種。曾經(jīng)，這一技術(shù)只為三菱麗陽等幾家日本企業(yè)所掌握，而如今，常熟市翔鷹特纖有限公司（以下簡稱“翔鷹特纖”）經(jīng)過13年的自主研發(fā)，于2016年研發(fā)了聚丙烯腈長絲全自動(dòng)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，并成為目前世界上唯一生產(chǎn)聚丙烯腈長絲的企業(yè)。

同年，由翔鷹特纖牽頭，東華大學(xué)、中國石油天然氣股份有限公司大慶石化分公司共同參與的“聚丙烯腈長絲及導(dǎo)電纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”通過了中國紡織工業(yè)聯(lián)合會的科學(xué)技術(shù)成果鑒定，并于2017年榮獲“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

十年磨一劍

對于翔鷹特纖董事長陶文祥來說，2017年有兩件最值得紀(jì)念的事情，第一件就是“聚丙烯腈長絲及導(dǎo)電纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”獲獎(jiǎng)，第二件則是在高爾夫球場HOLE-IN-ONE（一桿進(jìn)洞），對于高爾夫?qū)I(yè)選手來說這都是可遇不可求的。如果說一桿進(jìn)洞憑借的是20%的技術(shù)+80%的運(yùn)氣，那么，聚丙烯腈長絲項(xiàng)目的成功依靠的卻是陶文祥10余年來100%的投入與執(zhí)著。

聚丙烯腈長絲是纖維多元化發(fā)展的需求。據(jù)介紹，2017年我國滌綸長絲產(chǎn)能為2500萬噸，尼龍長絲為300萬噸，丙綸長絲2萬噸，而腈綸長絲產(chǎn)能偏低，尚處于發(fā)展初期。尤其是耐久性導(dǎo)電纖維是特種材料的緊缺品種，錦綸（尼龍）基、滌綸基、丙綸基等有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維具有顏色單一、柔韌性差，金屬負(fù)載量有限，以后整理涂覆法為主，耐洗滌性、持久性差等問題，急需開發(fā)高柔性、可編織、耐久性導(dǎo)電纖維產(chǎn)品。

在翔鷹特纖開始研發(fā)丙烯腈長絲之前，只有三菱麗陽幾家日本企業(yè)具有小規(guī)模生產(chǎn)能力，但對中國實(shí)行技術(shù)封鎖，市場上聚丙烯腈長絲處于“一絲難求”的局面，聚丙烯腈導(dǎo)電纖維更是完全空白，因此，聚丙烯腈長絲及其導(dǎo)電纖維的研發(fā)迫在眉睫。

陶文祥回憶道，當(dāng)時(shí)他經(jīng)營的是一家貿(mào)易公司，發(fā)現(xiàn)這一市場需求之后，他開始做細(xì)致的市場調(diào)查，然后就作了決定。

2003年，翔鷹特纖與大慶石化簽訂了聯(lián)合開發(fā)腈綸長絲的合作協(xié)議，之后就開始了聚丙烯腈長絲生產(chǎn)工藝與設(shè)備的自主研發(fā)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)由陶文祥一手建立并親自負(fù)責(zé)，從設(shè)備到工藝路線的設(shè)置、優(yōu)化，他始終奮斗在一線。

自主研發(fā)的路上不可避免的會困難重重。據(jù)該項(xiàng)目的第二完成人、東華大學(xué)博士陳燁介紹，當(dāng)時(shí)聚丙烯腈長絲國產(chǎn)化面臨原料、工藝、設(shè)備三大瓶頸。在原料方面，原液均質(zhì)化（分子量分布窄）、純度要求高。工藝方面，均勻性穩(wěn)定性要求高，每批、每位、每束、每根均勻；纖維強(qiáng)度、產(chǎn)品比表面控制要求特殊。設(shè)備方面，沒有現(xiàn)成的紡絲及加彈設(shè)備，必須自主研制。

正是因?yàn)榫郾╇骈L絲制造工藝和要求比其他合成纖維長絲存在的技術(shù)難度要高很多，所以就連三菱麗陽都沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。經(jīng)過無數(shù)次失敗，翔鷹特纖攻克了多個(gè)技術(shù)難關(guān)，更新了5條生產(chǎn)線，于2010年研制出階梯式模塊化聚丙烯腈長絲裝置，并于2016年研發(fā)了聚丙烯腈長絲全自動(dòng)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。翔鷹特纖持之以恒的科研攻關(guān)，最終使得三菱麗陽完全退出了這一領(lǐng)域，翔鷹特纖成為世界上唯一一家生產(chǎn)聚丙烯腈長絲的企業(yè)。

最終，“聚丙烯腈長絲及導(dǎo)電纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”榮獲了一等獎(jiǎng)。陶文祥說，當(dāng)時(shí)大家的想法是“保三爭二”，沒想到卻得到了一等獎(jiǎng)。更像是一匹千里馬，歷經(jīng)多年終于證明了自己的價(jià)值。

創(chuàng)新與榮耀

在翔鷹特纖辦公室大樓內(nèi)，有一面墻上貼著聚丙烯腈長絲研發(fā)歷程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。第一張拍攝于2006年，當(dāng)時(shí)處于長絲設(shè)備設(shè)計(jì)及工藝摸索階段。然而由于使用的是腈綸短纖的工藝路線，無法實(shí)現(xiàn)長絲的連續(xù)制備，產(chǎn)量也很低。2007年，陶文祥開始重新考慮研發(fā)方向，轉(zhuǎn)向小型化、模塊化發(fā)展。

2008年，再一次試紡，12錠試驗(yàn)紡絲機(jī)投入生產(chǎn)；2010年，實(shí)現(xiàn)模塊化小試；2013年，階段式模塊化腈綸長絲生產(chǎn)系統(tǒng)建立；2016年自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。陶文祥的堅(jiān)持終于迎來了曙光。

就是在2011年，翔鷹特纖開始了與東華大學(xué)的產(chǎn)學(xué)研合作。二者的合作可謂相得益彰，東華大學(xué)的基礎(chǔ)研究為陶文祥的實(shí)干提供了支持?！皷|華大學(xué)在技術(shù)上解決了三元共聚原液均質(zhì)化、紡絲成形穩(wěn)定連續(xù)化、高效加彈加捻一體化以及銅系復(fù)合長絲工業(yè)化等難題。從而實(shí)現(xiàn)了專用原料、長絲、加捻加彈長絲、導(dǎo)電長絲的制備，并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；c柔性化生產(chǎn)?！?陳燁說道。

2016年，中國紡織工業(yè)聯(lián)合會的科學(xué)技術(shù)成果鑒定組對“聚丙烯腈長絲及導(dǎo)電纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目的評價(jià)是：該項(xiàng)目填補(bǔ)了國內(nèi)聚丙烯腈長絲及其導(dǎo)電長絲制造的空白，總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平；該項(xiàng)目已獲授權(quán)發(fā)明專利7項(xiàng)、實(shí)用新型專利2項(xiàng)、自主商標(biāo)3項(xiàng)、主導(dǎo)制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，具有完整的自主知識產(chǎn)權(quán)。

2017年翔鷹特纖最暢銷的產(chǎn)品為腈綸長絲silkfeel系列，即加彈加捻風(fēng)格產(chǎn)品。2018年在原有產(chǎn)品系列的基礎(chǔ)上，翔鷹特纖深挖產(chǎn)品附加值，賦予產(chǎn)品新生命力，推出了聚丙烯腈無機(jī)高分子復(fù)合涂層導(dǎo)電長絲產(chǎn)品。該產(chǎn)品利用聚丙烯腈長絲樹皮狀表面形態(tài)，結(jié)合無機(jī)高分子復(fù)合涂層，導(dǎo)電性能不脫落，不衰減，具有永久的導(dǎo)電性。

“聚丙烯腈長絲及導(dǎo)電纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益與社會效益明顯。該項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售總量465噸，銷售收入1.2億元，利稅4668萬元；5家主要客戶的近3年來使用該產(chǎn)品新增利稅1億元。

項(xiàng)目的社會效益則體現(xiàn)在四個(gè)方面：實(shí)現(xiàn)了聚丙烯腈長絲工業(yè)化生產(chǎn)，翔鷹特纖成為目前世界上唯一生產(chǎn)聚丙烯腈長絲的企業(yè)，填補(bǔ)了國內(nèi)聚丙烯腈長絲生產(chǎn)的空白；聚丙烯腈長絲具有手感柔滑、色澤鮮艷、耐老化、防腐蝕、易功能化等特性，拓展了高端仿真面料的品種，擴(kuò)大了出口，提升了國際形象；制備了耐久性、耐用性、可加工性好的導(dǎo)電長絲，提升與拓展了高性能導(dǎo)電纖維的水平，填補(bǔ)了國內(nèi)聚丙烯腈導(dǎo)電長絲的空白；作為高端軍事裝備屏蔽網(wǎng)，支撐了戰(zhàn)略武器與航空航天的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的發(fā)展。