占领行业科技制高点

2016-10-08 06:03郝杰
纺织服装周刊 2016年35期
关键词:聚酰亚胺高性能碳纤维

占领行业科技制高点

在消防等众多领域,处处闪现着高科技纺织品的身影。

在现代社会,衡量一个国家纺织业是否发达,主要看其高技术纤维和产业用领域的应用水平,这也是最能体现科技含量的领域,中国企业正在不断发力。

高性能纤维向高端迈进

德国汉诺威工业展是被公认引领全球工业创新的世界大展,2012年,长春高琦以聚酰亚胺纤维新材料方面的研究及产业成绩成为该展会历史上首家进驻科技馆的中国企业。

聚酰亚胺是从石油中提炼出来的高分子材料,被称为材料科学中的“金字塔尖”,能够满足航空、航天对于耐热、轻质、高强材料的需要。但由于研究难度极大,一直以来,国际上只有奥地利一家公司独家供应。为了打破国外的技术垄断,长春高琦聚酰亚胺材料有限公司和中科院长春应化所产学研密切合作,经过多年的努力,成功开发出具有自主知识产权的产业化成套技术和成套装备,建立了千吨级聚酰亚胺纤维生产线,总体技术达到国际先进水平,对促进我国高性能纤维的发展具有重要的战略意义。

长春高琦因此受邀参加了在法国举行的第九届聚酰亚胺及高性能功能性聚合物欧洲技术研讨会,这也是该研讨会历史上首家邀请中国企业参加并发言。该研讨会历经20多年历史,参加者都是世界知名科学家、顶级技术专家和工程师。中国在聚酰亚胺领域的成功让全球业界感到惊讶。

我国高性能纤维总体技术水平已达国际先进水平。

提起聚酰亚胺,不能不提的还有江苏奥神新材料股份有限公司,这家以新材料命名的企业生产的正是聚酰亚胺纤维,在这里诞生了世界第一条干法纺聚酰亚胺纤维生产线。奥神公司与东华大学通过产学研合作,经过十余年的基础科学和工程技术研究,首创了干法纺丝制备聚酰亚胺纤维的理论基础和技术集成。该项技术的突破,实现了我国高性能纤维研发从跟随到自主创新的转变,对提升我国高性能纤维产业的研究、生产、应用水平具有重大意义,该项成果无可争议地荣获了“纺织之光”2015年度中国纺织工业联合会科技一等奖,并且顺利通过2016年度国家科技进步奖二等奖初评。

在高性能纤维中,人们最为关注的要属碳纤维,在吉林碳谷碳纤维公司的生产车间里,一缕缕丝束从喷丝板喷出,经过洗涤、上浆、牵伸形成洁白的碳纤维原丝,每一位国人无不为中国自己的碳纤维原丝产业化的突破而感到自豪。一直以来,世界碳纤维市场大多被日本所垄断,2009年以前,碳纤维市场售价高达每吨60多万元,日本人赚足了高额利润。而在此之后,由日本主导的碳纤维价格却不断下调,如今已经降到了每吨十几万元。碳纤维价格下降的背后,是中国碳纤维的崛起。

T800碳纤维是目前国际上能实现量产的最高强度碳纤维,在航空航天等领域有广阔应用前景。目前,该碳纤维仍属对华禁运产品。今年5月,一个令人振奋的消息传来,中复神鹰碳纤维公司千吨级T800原丝生产线投产。中国碳纤维产业不仅实现了自主产业化,而且正在向世界最高端迈进。目前,中复神鹰正着力于攻克T1000规格碳纤维的技术难关。

在高性能纤维领域,除了碳纤维,耐高温间位芳纶纤维也已实现产业化生产;高强高模对位芳纶实现了千吨级产业化生产;高性能聚苯硫醚纤维也已经在高温过滤等领域大量应用;超高分子量聚乙烯纤维产业化也取得重要成果。

产业用纺织品拓展新领域

高性能纤维的突破,也给产业用纺织品的应用开辟了新的领域。不断出现的大面积雾霾天气,已经成为国人的一块心病,也成为当今中国最严重的环境问题,如何采用科技手段抑制雾霾的蔓延成为社会各界关注的焦点。据分析,雾霾天气很大一部分是由火力发电、垃圾焚烧、钢铁等行业排放造成的,从源头治理PM2.5是当务之急。工业粉尘的排放都要经过过滤,而高效可靠的滤材由高性能纤维制造,聚四氟乙烯纤维(PTFE)就是最有效的滤材原料。然而一直以来,聚四氟乙烯纤维的生产被美国和奥地利等少数国家垄断,高昂的价格让许多企业望而却步。令人振奋的是,经过多年的不懈努力,上海金由氟材料有限公司联合科研院所通过产学研攻关,已经成功自主研发了PTFE膜和纤维专用成套生产设备,形成了千吨级产业化能力,并开始在国内数十家企业推广应用。采用此种PTFE纤维制成“净化PM2.5薄膜复合滤料”后,PM2.5过滤效率可达99.99%以上,几乎实现“零”排放,大幅提高了我国大气污染治理水平。这一高性能纤维的突破,成功地打破了国外对我国的产品垄断和技术封锁,促进了高性能纤维在滤料上的应用,引发了环保工艺及材料的升级换代,对“十二五”国家推进“蓝天工程”具有重大的社会意义。

在天津泰达洁净材料有限公司的生产车间,成捆的熔喷无纺布下线后正等待着出口,这可不是普通的无纺布,这是一种新型复合熔喷非织造材料,用它做成的口罩布可以过滤0.3微米的颗粒,远远高于过滤PM2.5的水平,且过滤效率达到99.99%,完全满足医疗等高端过滤的需求。这种材料保暖性极佳,且重量轻,成为我国军队指定保暖填充材料,使士兵的作战保障能力得以提升;这种材料还具有优异的吸音性能,已经开始替代国外产品在汽车领域得到应用。依靠这项创新技术,我国在熔喷非织造材料领域跨入世界先进行列。这一成果获得了2014年国家科技进步二等奖。目前,公司正在研发具有弹性的熔喷非织造布材料,以及针对血液过滤的新型材料,泰达的目标是成为世界一流的熔喷非织造材料的研发生产企业。

一块外形酷似海绵的白色绒布,眨眼间就能把油状污染物吸附,与海绵不同的是它既能将吸附物牢牢“锁住”,又能经特殊处理后把吸附物“吐”出来。这款名为“吸油宝”的“神奇海绵”可重复使用。这是一种高科技非织造材料,它已广泛应用于突发水污染事故治理,在各种有毒工业废水、废气处理等领域取得了良好成效。该项技术成果获得了2013年度国家科技进步二等奖。

经过“十二五”的发展,我国产业用纺织品已经形成了医疗卫生、过滤与分离、土工与建筑、交通工具、安全与防护、结构增强等十六大类的大批新型产品。

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