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三項(xiàng)纖維新技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展
文章來(lái)源:紡織服裝周刊 2015-06-15


本刊記者 _邵蔚 /  

  近年來(lái),中國(guó)紡織工業(yè)涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀的技術(shù)項(xiàng)目,在每年的紡織之光中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)中也不斷看到它們的身影。在紡織之光”2014年度中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)的名單中,高模量芳綸纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及其成套裝備研發(fā)、新型聚酯聚合及系列化復(fù)合功能纖維制備關(guān)鍵技術(shù)、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)用這三個(gè)同化纖行業(yè)息息相關(guān)的獲獎(jiǎng)技術(shù)就受到了業(yè)內(nèi)的一致好評(píng),值得向全行業(yè)推介。

項(xiàng)目1

高模量芳綸纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及其成套裝備研發(fā):

打破國(guó)外技術(shù)封鎖的壯舉

  芳綸是世界三大高性能纖維之一,不僅在纖維領(lǐng)域具有非常重要的地位和作用,在國(guó)家安全、航空航天、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科技進(jìn)步中都有不可替代的重要作用。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、大型飛機(jī)、航母、潛艇、坦克、高鐵、汽車(chē)、光纖增強(qiáng)以及防彈等領(lǐng)域都需要大量的芳綸。但是此前全世界只有日本和美國(guó)擁有這種技術(shù),受其技術(shù)封鎖的影響,國(guó)產(chǎn)化研發(fā)之路已經(jīng)迫在眉睫。

  在這種情況下,河北硅谷化工有限公司和東華大學(xué)等單位進(jìn)行了產(chǎn)學(xué)研合作,積極地走上了高模量芳綸纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及其成套裝備研發(fā)的之路。作為項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人之一,纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、東華大學(xué)材料學(xué)院教授余木火表示,整個(gè)項(xiàng)目來(lái)之不易,是研究單位和生產(chǎn)單位之間的結(jié)合,也有賴(lài)于硅谷化工董事長(zhǎng)宋福如的堅(jiān)持和整個(gè)團(tuán)隊(duì)的通力合作,才有了如今這個(gè)項(xiàng)目,畢竟搞科研的人都希望有優(yōu)質(zhì)的合作伙伴。

  超高分子量PPTA樹(shù)脂連續(xù)穩(wěn)定制備關(guān)鍵技術(shù)、超高分子量PPTA樹(shù)脂液晶紡絲及高模量化關(guān)鍵技術(shù)、PPTA連續(xù)符合及其液晶紡絲和高模量芳綸生產(chǎn)成套裝備研發(fā)和高壓電網(wǎng)芳綸增強(qiáng)柔性間隔棒新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),是整個(gè)項(xiàng)目的四大創(chuàng)新點(diǎn)。正是這四大創(chuàng)新點(diǎn)的存在,使得整個(gè)項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了高模芳綸纖維的產(chǎn)業(yè)化、芳綸生產(chǎn)裝備的國(guó)產(chǎn)化,在國(guó)際上率先研發(fā)成功了柔性間隔棒線產(chǎn)品。余木火說(shuō),專(zhuān)家組還對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了鑒定,認(rèn)為整個(gè)項(xiàng)目整體達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,產(chǎn)品可以替代進(jìn)口,市場(chǎng)前景非常廣闊。

  據(jù)硅谷化工方面介紹,項(xiàng)目自運(yùn)行以來(lái),產(chǎn)值為1.7億元,利潤(rùn)3000萬(wàn)元,稅收2000萬(wàn)元。項(xiàng)目運(yùn)行后,杜邦公司在中國(guó)市場(chǎng)采取降價(jià)打壓策略,從原來(lái)的36萬(wàn)元/噸,降價(jià)到16萬(wàn)元/噸,暫時(shí)影響了項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益,但也為國(guó)家節(jié)省了數(shù)億美元的外匯。

  從更高層面來(lái)看,整個(gè)項(xiàng)目為芳綸大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ),促進(jìn)了紡織科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí),對(duì)紡織化纖產(chǎn)業(yè)升級(jí)和科技進(jìn)步具有重要意義。

  與此同時(shí),大飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航空輪胎、裝甲防彈、個(gè)人防護(hù)等戰(zhàn)略物資迫切需要國(guó)產(chǎn)化芳綸纖維,此項(xiàng)目的存在實(shí)現(xiàn)了重要戰(zhàn)略物資的國(guó)產(chǎn)化。柔性間隔棒甚至可以很好的解決高壓電網(wǎng)方面的世界難題,大大提高了電網(wǎng)安全,減少了可能產(chǎn)生的損失。

  整個(gè)高模量芳綸纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及其成套裝備研發(fā)已是突破,但是不得不承認(rèn),在規(guī)模和品種方面,還有不少不如國(guó)外的地方。芳綸目前的需求量非常大,但是實(shí)際生產(chǎn)能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到需求量。要達(dá)到1000~5000噸的芳綸纖維產(chǎn)能,還有不少技術(shù)瓶頸需要解決。目前,在實(shí)驗(yàn)室層面我們正在進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),希望可以借鑒碳纖維的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。雖然多家企業(yè)在做,但是規(guī)模都太小。希望芳綸纖維可以在國(guó)家和社會(huì)各界人士的支持下,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。余木火這樣表達(dá)著自己的期望。 

項(xiàng)目2

新型聚酯聚合及系列化復(fù)合功能纖維制備關(guān)鍵技術(shù):

系列化產(chǎn)品得到國(guó)內(nèi)外用戶(hù)好評(píng)

  對(duì)于盛虹控股集團(tuán)有限公司而言,新型聚酯聚合及系列化復(fù)合功能纖維制備關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)初的立項(xiàng),就是為了突破PTT、改性PTTMDPTT)及多功能PETMFPET)聚合及其纖維成形關(guān)鍵技術(shù),加速產(chǎn)品升級(jí)換代,引領(lǐng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。該項(xiàng)目由盛虹控股集團(tuán)與北京服裝學(xué)院聯(lián)合開(kāi)發(fā),歷經(jīng)三年多辛勤努力,項(xiàng)目順利完成投產(chǎn)并通過(guò)驗(yàn)收。

  據(jù)了解,項(xiàng)目突破了PTTMDPTT聚合成套技術(shù),創(chuàng)新設(shè)計(jì)關(guān)鍵裝備。自主研發(fā)出鈦一錫復(fù)合催化劑和復(fù)配新型穩(wěn)定劑,設(shè)計(jì)返流程酯化、低溫縮聚五釜流程,實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能柔性共聚;研發(fā)出緩釋結(jié)晶造粒技術(shù),節(jié)能27~35%;攻克環(huán)狀二聚體解聚、分離與回收技術(shù),降低物耗,實(shí)現(xiàn)丙烯醛和烯丙醇的無(wú)害化處理。項(xiàng)目還設(shè)計(jì)了專(zhuān)用紡絲關(guān)鍵裝置,開(kāi)發(fā)出MDPTT、MFPET及高粘度差PTTMDPTT/MFPET纖維成形成套技術(shù),制得吸濕、抗靜電、抗紫外線、彈性等多功能組合聚酯纖維。

  在研究復(fù)合功能共聚酯纖維吸濕排濕、抗靜電、抗紫外、抗起球機(jī)理及合成反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上,通過(guò)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),創(chuàng)新性地以有機(jī)、無(wú)機(jī)改性劑協(xié)同作用,成功研發(fā)出熱濕舒適性聚酯合成及其纖維制造成套技術(shù)。解決了功能性粉體超分散,酯化、縮聚速率、分子結(jié)構(gòu)及其分子量控制,纖維超分子結(jié)構(gòu)與形態(tài)結(jié)構(gòu)調(diào)控等問(wèn)題,突破了復(fù)合功能聚酯間歇聚合切片紡絲、連續(xù)聚合熔體直接紡絲關(guān)鍵技術(shù),生產(chǎn)了不同功能組合的熱濕舒適性聚酯纖維及其織物。

  項(xiàng)目工藝技術(shù)先進(jìn)、合理、可靠,產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良,物耗及綜合能耗指標(biāo)先進(jìn),單位投資及成本低。整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,部分技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。除此之外,項(xiàng)目還建成了25萬(wàn)噸/年大容量多功能熔體直紡聚酯纖維生產(chǎn)線,屬?lài)?guó)際首創(chuàng);建成投產(chǎn)我國(guó)首條具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3萬(wàn)噸/PTT聚合裝置,打破國(guó)外對(duì)PTT聚合技術(shù)的壟斷,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)的空白;建成5萬(wàn)噸/PTT/MFPET雙組分彈性纖維生產(chǎn)線。開(kāi)發(fā)了三大系列近百種規(guī)格的熱濕舒適、防護(hù)及彈性聚酯纖維產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了出口創(chuàng)匯,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,為我國(guó)聚酯纖維差別化功能化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)起到了示范作用。這是業(yè)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者在實(shí)地考察了盛虹控股集團(tuán)有限公司參與完成的新型聚酯聚合及系列化復(fù)合功能纖維制備關(guān)鍵技術(shù)后,所給出的鑒定結(jié)果。從鑒定情況來(lái)看,整個(gè)項(xiàng)目得到了業(yè)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者極高的評(píng)價(jià)。

  據(jù)盛虹方面介紹,整個(gè)項(xiàng)目有四大創(chuàng)新點(diǎn):PTTMDPTT聚合關(guān)鍵技術(shù)與裝備、大容量多功能MFPET聚合關(guān)鍵技術(shù)、大容量多功能MFPET熔體直紡關(guān)鍵技術(shù)和MDPTT/MFPET紡絲成形關(guān)鍵技術(shù)。項(xiàng)目獲得授權(quán)美國(guó)專(zhuān)利1項(xiàng)、中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利15項(xiàng)、實(shí)用新型專(zhuān)利6項(xiàng);起草國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)。

  目前,盛虹所生產(chǎn)的MDPTT/MFPET復(fù)合纖維、PTT及復(fù)合功能PET系列化聚酯纖維的產(chǎn)量和市場(chǎng)占有率均居國(guó)內(nèi)首位,使公司的聚酯纖維差別化率超過(guò)了80%。盛虹還創(chuàng)建了自主品牌,如“MEMORY”、雅爽絲富達(dá)倫、盛虹“SHCOOL冰虹絲、“SHTHERMAL”。形成了近百種規(guī)格熱濕舒適、防護(hù)及彈性等系列化多功能聚酯纖維。項(xiàng)目所生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)成為國(guó)際知名企業(yè)耐克、阿迪達(dá)斯、東麗、帝人的指定產(chǎn)品,是國(guó)內(nèi)知名企業(yè)波司登、七匹狼、李寧、勁霸、迪卡儂等指定供應(yīng)產(chǎn)品。截至20155月,已產(chǎn)出系列化多功能聚酯纖維近58.81萬(wàn)噸,產(chǎn)品出口美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)、越南、印尼、泰國(guó)、阿聯(lián)酋、巴基斯坦、孟加拉國(guó)等國(guó)家與地區(qū),得到了國(guó)內(nèi)外客戶(hù)的一致好評(píng)。 

項(xiàng)目3

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:

增強(qiáng)高新技術(shù)纖維制備核心競(jìng)爭(zhēng)力

  聚四氟乙烯(PTFE)纖維是鋼鐵、燃煤、垃圾焚燒等行業(yè)釋放的高溫腐蝕性煙塵凈化過(guò)濾過(guò)程中不可缺少的材料,也是航空航天、化工等行業(yè)的新型材料。膜裂紡絲技術(shù)具有生產(chǎn)流程短、不污染環(huán)境等優(yōu)勢(shì),性?xún)r(jià)比高。膜裂纖維被美國(guó)Gore、日本Toray等公司壟斷,長(zhǎng)期占據(jù)高價(jià)位優(yōu)勢(shì),同時(shí)纖維的細(xì)度、強(qiáng)度、熱收縮、均勻等性能的可控性是世界難題。

  正是在這種情況下,浙江理工大學(xué)、總后勤部軍需裝備研究所、上海金由氟材料股份有限公司、浙江格爾泰斯環(huán)保特材科技有限公司等單位才攜手開(kāi)始了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(xiàng)目的研發(fā)。

  經(jīng)過(guò)近8年的聯(lián)合攻關(guān),項(xiàng)目在PTFE纖維用膜、膜裂長(zhǎng)絲和短纖、高精度梯度濾料以及生產(chǎn)加工設(shè)備等關(guān)鍵技術(shù)取得了重大突破,形成了完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系,PTFE纖維的強(qiáng)度、細(xì)度及高溫收縮率均低于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品,梯度濾料滿(mǎn)足了PM2.5微細(xì)煙塵防治的需要。項(xiàng)目實(shí)施在上海、浙江等建立了PTFE 纖維及覆膜濾料生產(chǎn)基地,建成長(zhǎng)絲生產(chǎn)線160多臺(tái)(套),產(chǎn)能2300 /年;短纖生產(chǎn)線48 臺(tái)(套),產(chǎn)能2200 /年。

  由中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織了陣容強(qiáng)大的專(zhuān)家鑒定委員會(huì),鑒定委員會(huì)主任、副主任由孫晉良、蔣士成、張耀明三位院士擔(dān)任,來(lái)自化纖材料、產(chǎn)業(yè)紡織品、環(huán)保、化工等領(lǐng)域的11位著名專(zhuān)家一致認(rèn)為,該項(xiàng)目是我國(guó)在高性能纖維的加工技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面重大的集成創(chuàng)新,具有示范效應(yīng),總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。鑒定會(huì)專(zhuān)家、中國(guó)化纖工業(yè)協(xié)會(huì)顧問(wèn)、教授級(jí)高級(jí)工程師葉永茂對(duì)記者說(shuō), PTFE纖維作為性能優(yōu)異的骨架材料,它的批量生產(chǎn)能夠促進(jìn)芳綸1313、芳砜綸、聚苯硫醚纖維等高性能纖維在濾料上的應(yīng)用,可以加快轉(zhuǎn)變中國(guó)化纖業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,推動(dòng)化纖產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí),完善和發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系。鑒定會(huì)專(zhuān)家、國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院除塵除灰研究所所長(zhǎng)、教授級(jí)高級(jí)工程師方愛(ài)民說(shuō),本項(xiàng)目產(chǎn)品PTFE纖維的重要應(yīng)用是制備高溫腐蝕性煙氣除塵用的PTFE濾料?,F(xiàn)在,國(guó)產(chǎn)PTFE濾料已在垃圾焚燒、燃煤電廠、鋼鐵業(yè)等行業(yè)中廣泛使用,是我國(guó)得以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的關(guān)鍵材料之一;同時(shí),PTFE濾料還可用于腐蝕性高溫氣氛下的氣固兩相分離領(lǐng)域,作為過(guò)濾分離材料。國(guó)產(chǎn)PTFE纖維生產(chǎn)技術(shù)的重大突破,成功地打破了多年來(lái)國(guó)外對(duì)我們的產(chǎn)品壟斷和技術(shù)封鎖,將引發(fā)環(huán)保工藝及材料的升級(jí)換代,在十二五國(guó)家推進(jìn)藍(lán)天工程的關(guān)鍵階段,具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益。

  來(lái)自上海金由氟材料股份有限公司的項(xiàng)目主要完成人黃斌香教授級(jí)高工介紹說(shuō):我國(guó)膜裂PTFE纖維的銷(xiāo)售已經(jīng)占到了世界市場(chǎng)的75%以上,出口占30%,產(chǎn)品主要用于耐高溫濾料,目前燃煤熱電中85%以上濾料應(yīng)用了PTFE纖維、垃圾焚燒中95%應(yīng)用了PTFE纖維。

  近年來(lái),PTFE纖維入選工信部消費(fèi)品司等發(fā)布的“2014/2015中國(guó)纖維流行趨勢(shì)——PM2.5防護(hù)纖維;梯度覆膜濾料被中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)為“2011年國(guó)家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù),入選2015年工信部節(jié)能和綜合利用司發(fā)布的《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄》,將為落實(shí)國(guó)務(wù)院《大氣污染防治十條措施》和《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》提供技術(shù)材料支撐。

 
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