中化新网讯  “十一五”规划要求，合成纤维领域重点攻关大型聚酯成套技术、PTT纤维合成技术以及芳纶、碳纤维、聚乙烯纤维等特种纤维生产技术。截至目前，我国合成纤维多个关键技术攻关取得突破。在聚酯涤纶行业，装置规模大型化、短程化趋势更加明显，聚酯单套规模40万吨/年和单套单线30万吨/年生产线相继建设投产。在高性能纤维材料行业，千吨级高性能碳纤维及原丝生产线投产运行，下游制品生产线正在建设；千吨级芳纶1313、聚苯硫醚纤维国产化装置建成投产；首条干法超高分子量聚乙烯纤维工业化生产线建成投产，*了国内技术空白；对位芳纶掌握关键技术，产业化指日可待。此外，锦纶、氨纶、再生化纤等行业的技术装备水平也得到较大提升。

聚苯硫醚：实现全程国产化 

    聚苯硫醚（PPS）纤维具有优异的耐化学腐蚀性、耐高温和阻燃性能，被*为燃煤电厂烟道气袋式除尘的滤材。同时，它在航空器的阻燃隔热、电子工业的介电绝缘等民品与*领域也得到广泛应用，是国家大力支持发展的新型材料。由于需求增长迅猛，国内市场PPS自给率很低，2006年仅为13％左右。“十一五”期间，通过技术创新，我国实现了PPS树脂和纤维成套工程化技术的*国产化，建成6000吨/年PPS纤维级树脂和5000吨/年纤维生产线，整体技术达到*水平，产品部分性能超过国外同类产品，打破了高纯纤维级PPS树脂技术和纺丝关键技术长期被少数发达国家所垄断的局面。

    我国PPS研究基本与国外同时起步，众多高校、科研院所及企业投入了大量人力、物力，从小试开始到千克级扩试，再到吨位级中试至百吨级，大大小小先后上了数十套生产装置，耗资数以亿计，但因为没有突破关键技术而陆续废弃或只能小批量生产。四川得阳科技股份有限公司2002年就建成了*条千吨级PPS树脂生产线，在取得技术性突破的基础上，公司加快对国产化树脂的应用研究。

    PPS从树脂到纤维的全程国产化一直是我国的技术空白。2009年，“国产聚苯硫醚短纤维产业化成套技术开发”及“国产聚苯硫醚长丝工程化成套技术开发”项目通过了由中国纺织工业协会组织的科技成果鉴定，实现了PPS从树脂到纤维的全程国产化，*了国内产业化空白。这两个项目由中国纺织科学研究院和四川得阳科技股份有限公司等单位共同承担，在国内实现了纤维级聚苯硫醚树脂生产技术的突破，通过连续无氧去硫树脂预处理、短程冷却纺程控制等技术的开发，实现了*国产化的聚苯硫醚长丝和短纤维工业化关键技术集成；在硬件开发方面，项目创造性研制了连续化去硫关键装置、螺杆挤出机、高温热媒箱体和高温高压联苯长丝箱体以及高温多段牵伸机等聚苯硫醚长丝关键设备，保证了项目工业化的成功。

    在上述成果基础上，四川得阳形成了具有自主知识产权的聚苯硫醚纤维工程化成套技术，建成了国内产量zui大的4000吨/年短纤维和1000吨/年长丝生产线。该项目立足于成套技术的*国产化，形成了“树脂开发-纤维开发-下游应用”的完整技术链条，为国内高技术纤维的开发提供了全新模式。

超高强聚乙烯纤维：中国跻身三强

    超高强度聚乙烯纤维曾经只有荷兰、美国两个国家掌握生产技术，是世界范围内的稀缺物资。“十一五”期间，东华大学材料学院与中纺投资公司合作，研制成功高强高模聚乙烯纤维并投入批量生产，打破了国外公司的技术垄断，使我国成为继荷兰、美国之后，第三个掌握该技术的国家。

    据负责该项目的东华大学刘兆峰教授介绍，高强高模聚乙烯纤维在粗细相同的情况下，所能承受的zui大重量是钢丝绳的8倍，是继碳纤维、芳纶纤维之后的第三代高强高模纤维，在军事工业和航天航空领域均有不可替代的作用。

    东华大学“高强高模聚乙烯纤维产业化”课题组从1985年开始，与同行同步开展了冻胶纺丝技术的研究。他们从基础理论研究着手，逐步攻克冻胶纺丝技术、萃取技术及萃取装备、纳米颗粒使用技术、超倍拉伸技术等一系列技术难题，取得了一批，并在一些关键技术上走在了世界前列，为高强高模聚乙烯纤维的开发扫除了障碍。

    在此基础上，该所的科研成果逐步实现工业化，而且全部采用国产原材料。同时，他们根据工艺需要研制了全套纺丝、拉伸装备，包括公用工程装备和回收装备的研究，完成了包括溶剂回收、萃取剂的回收和再生等工艺优化工作，形成了完整的成套技术工艺装备，并建成了年产250吨的高强高模聚乙烯纤维产业化生产线。

    “十一五”期间，我国该领域的另一大突破是建成了国内*条干法纺高性能聚乙烯纤维工业化生产线，实现了干法纺丝技术国产化突破。

    超高强聚乙烯纤维有干法和湿法两种工艺路线。与湿法工艺相比，干法纺丝工艺具有流程短、生产工艺环保、产品综合性能指标高等特点，一直被荷兰DSM公司为代表的国外厂商所垄断，我国生产商全部采用湿法工艺技术。为打破*垄断，中国石化仪征化纤股份有限公司以中国纺织科学研究院和中国石化南化集团公司研究院合作开发的高性能聚乙烯纤维干法纺成套技术为依托，于2008年底建成了国内*条年产300吨干法纺高性能聚乙烯纤维工业化生产线。目前，生产线运行稳定，产品质量已接近荷兰DSM公司SK75水平，所生产的产品已应用于防弹材料、防割防刺用品等领域，并正逐步形成品种的系列化。

图为模特们正在展示用大豆纤维和玉米蛋白合成纤维制成的精美时装。 
   

图为在体育赛事中深受运动员喜爱的碳纤维自行车。

碳纤维：产业化成功起步

 
    碳纤维是我国“十一五”期间的研发重点，也是我国多年来研发和实施科技产业化重点攻关项目。经过“十一五”攻关，我国纤维新材料产业化已经成功起步，建成千吨规模T300级碳纤维的*国产化生产线。

    “十一五”期间，我国碳纤维整体上的进展可用“三个初步”来形容，即总产能初具规模，达到4115 吨/年，单线国产化产能达到350 吨/年；碳纤维指标初上水平，基本能达到日本东丽T300 产品水平；初步满足航空、航天、国家安全的急需和国民经济的需求，并形成了以6 家企业为骨干的中国碳纤维行业。

    2010年5月9日，连云港中复神鹰碳纤维有限责任公司完成的碳纤维与关键设备研发项目通过*鉴定，标志着我国已成功实现碳纤维的国产化和产业化，*打破了发达国家对碳纤维市场的长期垄断地位，一举扭转了我国碳纤维*依赖进口的局面。

    长期以来，我国碳纤维产业水平远远落后发达国家，尚无一条达到*经济规模的年产1000吨以上且原丝自给的工业化碳纤维生产线，国内碳纤维供需矛盾十分突出。为尽快扭转这一受制于人的被动局面，2006年，新组建的中复神鹰与东华大学合作承担了国家*的年产2500吨聚丙烯腈（PAN）原丝1000吨碳纤维项目。

    项目重点开发了一步法连续大型稳定聚合、离子交换树脂螯合纯化等创新技术，解决了聚合体的质量瓶颈问题；通过凝固浴浓度及温度的控制、氨化亲水、浸涌水洗新技术、分配牵伸比例的优化和大型高压饱和蒸汽牵伸以及喷丝组件的结构设计等获得了高取向度原丝；通过开发具有自主知识产权的油剂、可控均质化预氧化工艺和无焦油碳化处理等技术，实现了性能均匀稳定的千吨级T300碳纤维的生产；在关键设备方面，研发了20m3大型聚合釜、高压蒸汽牵伸机、新型叠式外热预氧化炉、超宽幅低温碳化炉、高均匀性高温碳化炉及相应的精密控温系统等，实现了T300级碳纤维生产中的聚合、纺丝与碳化等工艺的控制与连续生产，形成了具有自主知识产权的PAN基碳纤维工程化核心技术、关键设备和配套系统，建成了年产2500吨原丝、1000吨T300级碳纤维的规模化生产体系。产品经北京化工大学检测，主要技术指标达到上通用的T300级产品标准。与此同时，中复神鹰同步开发的ST-750碳纤维经测试已接近T800级碳纤维的技术指标要求。

    目前，中复神鹰碳纤维有限责任公司总产能达3220吨/年，原丝、碳化所有设备全部国产化，形成了配套下游制品的完整产业链优势，并计划建设5000吨原丝、2000吨碳化生产线，争取未来5年形成万吨级规模。

    此外，作为早的碳纤维研发生产单位，中国石油吉化公司的百吨级生产线目前生产稳定，并掌握了千吨线放大技术，正计划建设1000吨级生产线。

图为顶部采用了纤维复合材料的体育场馆建筑模型。 

    图为碳纤维复合材料使用量占结构材料总量50%左右的大型客机A380。

聚酯：创世界单线产能之zui

 
    我国聚酯工艺早已打通，但单线产能提升一直是困扰业界的难题。“十一五”期间，聚酯单线产能由20万吨提升到40 万吨/年成为聚酯关键技术开发的zui大亮点。

    2009年6月，桐昆集团浙江恒通化纤有限公司年产40万吨连续聚酯生产线一次投料试车成功，与其配套的熔体直纺生产线也先后完成调试并投产，由此宣告了单线产能zui大的聚酯熔体直纺生产线正式建成投产。

    该项目由中国纺织工业设计院总承包，聚酯和纺丝多项技术和装置均根据企业要求设计和制造，其容量之大、功能之多、效率之高开创了世界聚酯纤维行业之先河。通过深入进行反应动力学，特别是流体动力学研究，科研人员解决了设备尺寸扩大而产生的边际效应变化等问题，并对大型聚酯装置的多个关键设备进行了系统研究。其中，体积zui大的*酯化釜与结构zui复杂的zui终缩聚反应设备，两者的设计难度和加工难度很大，令人高兴的是，该项目将体积zui大的反应器由6.6万吨装置的26.5m3提升到了80m3、112m3、157m3、370m3，甚至50万吨级装置的410m3，攻克了高分子聚合工程中传热均质技术瓶颈和加工制造难题，形成了系列化反应器，可满足不同工艺采用三釜、四釜、五釜流程的要求。此外，在聚酯装置技术装备水平和盈利能力提升的同时，进一步降低了投资和运行成本，产品档次和质量稳定性也得到提升，提高了我国聚酯行业的综合竞争能力。

    “十一五”初期，“年产20万吨聚酯四釜流程工艺和装备研发暨国产化聚酯装置系列化” 科研课题曾荣获2006年度国家科学技术进步二等奖。该课题由中国纺织工业设计院牵头负责，科研、设计、制造、生产单位联合攻关，对聚酯全流程工艺条件优化、全流程工艺柔性化、特殊品种（色丝、瓶片等）添加剂工艺试验、真空系统优化、气液相热媒系统、优化尾气处理工艺、节能并减少污染等内容进行了深入研究，*拥有我国知识产权的四釜流程工艺。该课题使得国产化聚酯装置具有大容量、系列化、直接纺、低投入、低成本的突出优势，国产化四釜流程聚酯技术的原料单耗及产品质量均达到*水平，综合能耗处于水平，为后来单线产能的提升奠定了良好的基础。

    在40万吨/年聚酯装置投产运行后，我国目前正在设计产能规模为1500 吨/天的聚酯生产线。“十二五”期间，将探讨进一步提升聚酯装置单线产能的可行性，在1500 吨/日装置成套技术装备实现突破、稳定运行后，1800～2000 吨/日生产线的可行性探讨也将提上日程。

合成纤维主要品种zui大单线产能 、 单位投资 及装置单位综合能耗变化

       指标                            聚酯     锦纶      氨纶
       “十五”期末
    zui大单线产能（万吨/年）             20        3         0.1
    单位投资与“九五”末比             ↓13.3％  ↓6.6％      /
    单位综合能耗与“九五”末比         ↓10.8％  ↓7％      /
   

“十一五”期末
     zui大单线产能（万吨/年）              40       7        0.35 
    单位投资与“十五”末比              ↓15.4％ ↓41.4％ ↓29％～33％
    单位综合能耗与“十五”末比          ↓4％    ↓4％    ↓36％

对位芳纶：手中掌握 关键技术

    对位芳纶又称芳纶1414，被列为我国“十一五”重点支持发展的双星号项目。经过几代人的不懈努力，国内芳纶合成终于取得实质性突破，基本具备工业化生产条件，同时许多企业已完成小试和中试，开始启动工业化生产线建设。

    2007年，上海艾麦达化纤科技有限公司和东华大学100吨规模对位芳纶中试研究项目通过了中国纺织工业协会组织的鉴定。他们成功解决了对位芳纶聚合的关键技术问题，实现了连续、多位、高速纺制对位芳纶纤维，纤维强度接近杜邦产品水平。2008年，神马集团对位芳纶赛尔项目通过河南省*的鉴定，关键指标树脂黏度和纤维强度与杜邦公司产品水平相当。其对位芳纶设计产能500吨/年，纺丝设计产能100吨/年。此外，国内还有多家企业开始着手建设对位芳纶纤维生产装置，在建装置总规模约为2500吨，主要企业有中石化仪征化纤、河北硅谷化工、四川金路集团、烟台氨纶总厂、广东彩艳股份有限公司等，建设规模多为300～500吨/年，已有部分产品进入国内市场。

    尽管目前在建项目初期规模都比较小，但都有在未来几年内扩大生产规模的计划，如仪征化纤计划2012年扩大到3000吨，河南神马集团计划到2015年扩大到1万吨。因此未来几年国内产能将快速增长，保守预计2015年国内对位芳纶纤维产能将达到1.5万吨。杜邦、帝人一统芳纶纤维市场三十多年的格局有望改变。

    据了解，我国从“六五”期间就展开了对位芳纶合成的技术攻关，但对位芳纶合成及“三废”处理难度很大、投资金额巨大，长期停留在研究、小试阶段，产业化关键技术始终未能获得突破。

间位芳纶：打破垄断 开始出口

    有“纤维”之称的间位芳纶是世界上高性能纤维中用途zui广的品种，“十一五”期间，我国间位芳纶取得重大技术进展，不但摆脱了长期依赖进口的局面，部分企业产品还大量出口到欧、美、日、俄等发达国家和地区，成为世界间位芳纶市场的重要一员。

    烟台氨纶公司在引进*的基础上，开发出具有自主知识产权的纽士达牌间位芳纶。其开发的湿法间位芳纶短纤生产技术及产业化项目获得2010年国家科技进步二等奖。

    据项目负责人宋西全介绍，间位芳纶在我国又称作芳纶1313，是高附加值、军民两用的特种纤维。长期以来，间位芳纶的生产技术一直由美国杜邦和日本帝人高度封锁，两家公司还联手垄断了的间位芳纶市场。尽管我国从上世纪60年代就开始投入人力、物力进行研发，也取得了一定的研究成果，但始终未能突破工程化关键技术，国内一些关键领域的间位芳纶需求只能依赖进口，严重受制于人。

    烟台氨纶科研人员在中试生产线的基础上，边生产、边试验，一步一步突破了聚合分子量在线控制、纺丝凝固条件控制及牵伸比的分配、溶剂回收工艺控制等一系列技术瓶颈，zui终形成了完整的间位芳纶产业化技术软件包，取得自主知识产权。经国家*鉴定，该技术具有工艺流程短、聚合反应平和、可控性好、纺丝单机产量高的优点，已经达到*水平。

    2004年，烟台氨纶公司年产500吨间位芳纶产业化项目一次投料开车成功后，开始了我国间位芳纶的大批量生产。目前，烟台氨纶的间位芳纶年生产能力已经扩大到4300吨，成为第二大间位芳纶生产和供应商，占领了国内市场70%的份额，从根本上扭转了我国间位芳纶长期依赖进口、受制于人的被动局面，而且，烟台氨纶生产的纽士达牌间位芳纶还大量出口到发达国家和地区。