一、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀
當(dāng)今,對(duì)位芳綸的發(fā)展特點(diǎn)是以技術(shù)先進(jìn)性推進(jìn)應(yīng)用產(chǎn)品升級(jí)換代。杜邦公司開(kāi)發(fā)了一系列的對(duì)位芳綸新品種,如超高強(qiáng)型Kevlar129,強(qiáng)度比Kevlar29提高20%,韌性更強(qiáng);先進(jìn)性纖維Kevlar K29AP牌號(hào)強(qiáng)度比標(biāo)準(zhǔn)的K29纖維強(qiáng)度要高出15%;超高模量型Kevlar149模量較Kevlar49提高25%,而回潮率僅為普通PPTA纖維的25%~50%。同時(shí),還開(kāi)發(fā)了高強(qiáng)高模量的芳綸絲束Kevlar49HS、用于橡膠工業(yè)的粘合活化芳綸絲Kevlar Ha、警用防彈衣織物Kevlar Protera的超細(xì)芳綸等。此外,杜邦公司還在不斷開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域,如開(kāi)發(fā)輕質(zhì)高強(qiáng)的凱夫拉纖維,提高防護(hù)性和功能性。
帝人公司開(kāi)發(fā)了專用于膠管和輸送帶增強(qiáng)的芳綸絲束Twaron1014和Twaron1015,與標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)Twaron1008相比,除了力學(xué)性能更適用于膠管和輸送帶的要求外,這兩種產(chǎn)品還經(jīng)過(guò)活化處理,應(yīng)用時(shí)只需要一步浸膠即可與橡膠基體粘合良好;Twaron2100是專為傳動(dòng)帶開(kāi)發(fā)的芳綸絲束,與標(biāo)準(zhǔn)型Twaron1008相比,它有相當(dāng)?shù)偷哪A浚纳屏四蛷澢湍蛪嚎s疲勞性能,動(dòng)態(tài)性能出色;Twaron2300則專為動(dòng)力膠管和高性能傳動(dòng)帶開(kāi)發(fā),特點(diǎn)是同時(shí)具有高勾結(jié)強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度;防彈專用的Twaron1008CT超細(xì)芳綸,能顯著提高防彈性能;Technora T700纖維抗沖擊性能是碳纖維的3倍,模量是芳綸II的2倍,與樹(shù)脂的粘合力提高10%,可作為碳纖維復(fù)合材料的補(bǔ)強(qiáng)材料,改進(jìn)其抗沖擊強(qiáng)度。帝人公司新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品SulfronTM可使輪胎滾動(dòng)阻力減少20%,意味著燃油消耗減少5%。
德國(guó)Acordis公司近期開(kāi)發(fā)出高性能超細(xì)對(duì)位芳綸,它既不燃燒,也不熔融,還有很高的強(qiáng)度和極大的抗切割能力,主要可用于生產(chǎn)既耐高溫又抗切割的各種紡織服裝裝備。
俄羅斯在雜環(huán)芳綸方面也不斷開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品,如Artee纖維,其強(qiáng)度高達(dá)35cN/dtex,模量200GPa,浸漬環(huán)氧樹(shù)脂后的纖維強(qiáng)度為5.39GPa。
二、世界對(duì)位芳綸生產(chǎn)廠家現(xiàn)狀
目前,世界對(duì)位芳綸的總生產(chǎn)能力約為7.50萬(wàn)t/a,其中杜邦公司是最大的生產(chǎn)企業(yè),生產(chǎn)能力占總生產(chǎn)能力的48.7%;其次是帝人公司,生產(chǎn)能力約占34.7%,其他國(guó)家和公司僅有少量生產(chǎn)。主要的生產(chǎn)廠家有美國(guó)杜邦公司(生產(chǎn)能力為2.45萬(wàn)噸/年)、英國(guó)杜邦公司(生產(chǎn)能力為0.70萬(wàn)噸/年)、日本杜邦-東麗公司(生產(chǎn)能力為0.50萬(wàn)噸/年) 日本帝人公司(生產(chǎn)能力為2.60萬(wàn)噸/年)、韓國(guó)科隆公司(生產(chǎn)能力為0.26萬(wàn)噸/年)、韓國(guó)曉星公司(生產(chǎn)能力為0.10萬(wàn)噸/年)、俄羅斯耐熱公司(生產(chǎn)能力為0.20萬(wàn)噸/年)以及煙臺(tái)氨綸股份有限公司(生產(chǎn)能力為0.10萬(wàn)噸/年) 等。
三、我國(guó)對(duì)位芳綸迎來(lái)規(guī)模化發(fā)展曙光
1 生產(chǎn)現(xiàn)狀
我國(guó)從20世紀(jì)70年代就開(kāi)始芳綸技術(shù)的開(kāi)發(fā),但在關(guān)鍵工程化技術(shù)方面始終未獲得突破,國(guó)內(nèi)對(duì)位芳綸的需求主要依賴進(jìn)口,嚴(yán)重制約于人。對(duì)位芳綸供應(yīng)的長(zhǎng)期短缺,在很大程度上制約了我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。近年來(lái),隨著芳綸技術(shù)壁壘的不斷攻破,我國(guó)對(duì)位芳綸的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)始蓬勃發(fā)展。目前,國(guó)內(nèi)有十多家企業(yè)正在進(jìn)行對(duì)位芳綸產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,包括中化晨光、煙臺(tái)氨綸、河南平煤神馬以及儀征化纖等。
晨光化工研究院有限公司在芳綸的研究和開(kāi)發(fā)方面一直走在國(guó)產(chǎn)化的前列。在雜環(huán)芳綸方面,晨光院經(jīng)過(guò)多年的研究開(kāi)發(fā),突破多項(xiàng)技術(shù)難關(guān),已實(shí)現(xiàn)5t/ a芳綸III的穩(wěn)定生產(chǎn),纖維強(qiáng)度達(dá)到4. 5GPa以上,產(chǎn)品已通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收,并在某些型號(hào)武器上成功實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代。在芳綸II方面,晨光化工研究院已解決連續(xù)聚合與高速干濕法液晶紡絲的關(guān)鍵技術(shù)難題,并建成30噸/年中試生產(chǎn)線。在上述芳綸III和芳綸II的研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中,晨光院積累了豐富的研發(fā)和工程化實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),已申請(qǐng)了多項(xiàng)專利技術(shù),具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)。2009年中期,晨光研究院有限公司在成都新津工業(yè)園內(nèi)開(kāi)始建設(shè)產(chǎn)能1000噸對(duì)位芳綸項(xiàng)目,預(yù)計(jì)裝置將于今年正式投產(chǎn)。
中國(guó)最大的特種纖維生產(chǎn)基地?zé)熍_(tái)氨綸股份有限公司在對(duì)位芳綸的研究開(kāi)發(fā)方面也取得了重大進(jìn)展。2004年煙臺(tái)氨綸股份有限公司正式啟動(dòng)對(duì)位芳綸長(zhǎng)絲及漿粕的中試技術(shù)開(kāi)發(fā)研究,2007年建成百噸級(jí)中試生產(chǎn)線,突破了對(duì)位芳綸核心關(guān)鍵技術(shù),形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),并通過(guò)了山東省科技廳組織的專家技術(shù)鑒定。2008年,公司啟動(dòng)了1000噸/年對(duì)位芳綸工程化項(xiàng)目。2011年5月1000噸/年對(duì)位芳綸項(xiàng)目生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。
東華大學(xué)在2000年后開(kāi)始對(duì)位芳綸纖維的研究工作,2006年與兩家民營(yíng)企業(yè)組建了上海艾麥達(dá)纖維科技有限公司,并在常熟市貝斯特皮革有限公司建成年產(chǎn)100t規(guī)模的中試裝置。
2009年2月底,中國(guó)平煤神馬集團(tuán)在原有年產(chǎn)能500噸裝置基礎(chǔ)上將對(duì)位芳綸年生產(chǎn)能力擴(kuò)建到1000噸,裝置預(yù)計(jì)將于2012年投產(chǎn)。
2008年底中石化儀征化纖股份有限公司年產(chǎn)3000噸對(duì)位芳綸裝置在江蘇省儀征市開(kāi)始建設(shè),裝置總投資11億元,主體工程包括年產(chǎn)3000噸對(duì)位芳綸,3000噸對(duì)位芳綸長(zhǎng)絲紡絲裝置以及3萬(wàn)噸溶劑回收裝置。預(yù)計(jì)在2012年建成投產(chǎn)。
此外,廣東彩艷股份有限公司、河北硅谷化工公司、河南平煤神馬集團(tuán)、常熟蘇州兆達(dá)特纖科技有限公司等也正在或計(jì)劃建設(shè)一定規(guī)模的對(duì)位芳綸生產(chǎn)裝置,預(yù)計(jì)到2015年我國(guó)對(duì)位芳綸的生產(chǎn)能力將達(dá)到1.5萬(wàn)噸左右,成為世界上重要的對(duì)位芳綸生產(chǎn)國(guó)家,將在很大程度上滿足國(guó)內(nèi)需求。
2 開(kāi)發(fā)前景及建議
對(duì)位芳綸作為重要的新型材料,受到國(guó)家政策的支持,2010年10月,國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,明確提出要重點(diǎn)發(fā)展芳綸高性能纖維及其復(fù)合材料等新材料。未來(lái)10年,國(guó)內(nèi)的汽車、通信、高速鐵路、航空和防護(hù)等領(lǐng)域?qū)⒖焖侔l(fā)展,對(duì)位芳綸的需求呈現(xiàn)旺盛的局面。與此同時(shí),國(guó)外下游加工企業(yè)向國(guó)內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,也會(huì)刺激國(guó)內(nèi)對(duì)位芳綸的需求增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2015年我國(guó)對(duì)位芳綸的需求量將超過(guò)10000噸,2020年將超過(guò)20000噸。因此,對(duì)位芳綸在我國(guó)具有良好的市場(chǎng)前景,圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)重大工程,國(guó)防軍工,材料工業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)調(diào)整等方面。未來(lái)幾年我國(guó)對(duì)位芳綸纖維的產(chǎn)能將會(huì)迎來(lái)一個(gè)快速提升的階段。此外,按照“十二五”規(guī)劃,在此期間,我國(guó)千噸級(jí)對(duì)位芳綸生產(chǎn)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)突破并轉(zhuǎn)入快速成長(zhǎng)期,從而帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的迅速發(fā)展。
雖然我國(guó)目前也進(jìn)行了對(duì)位芳綸的國(guó)產(chǎn)化研究和開(kāi)發(fā),并取得了一定的進(jìn)展,但由于生產(chǎn)對(duì)位芳綸的工程化關(guān)鍵技術(shù)、主要原料生產(chǎn)技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備的加工制造技術(shù)等問(wèn)題還沒(méi)有得到很好解決,我國(guó)對(duì)位芳綸的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程還是比較緩慢,還不具備規(guī)模化競(jìng)爭(zhēng)能力。為此,國(guó)家應(yīng)加大宏觀調(diào)控力度,集中優(yōu)勢(shì)力量加快對(duì)位芳綸的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展步伐。同時(shí),為了盡快突破關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)專用設(shè)備和助劑的國(guó)產(chǎn)化,國(guó)家有必要繼續(xù)加大對(duì)重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目的資金扶持力度,并通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟等方式,促進(jìn)科技成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,進(jìn)而培育較為完整的上中下游產(chǎn)業(yè)鏈,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位芳綸真正的國(guó)產(chǎn)化。但是也應(yīng)該注意到,對(duì)位芳綸產(chǎn)品相對(duì)于其它常規(guī)的化纖產(chǎn)品來(lái)講,具有高技術(shù)含量,高資金門(mén)檻和高市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn),其下游市場(chǎng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用僅限于對(duì)材料性能要求較高的少數(shù)領(lǐng)域,因此,國(guó)家有關(guān)部門(mén)應(yīng)該統(tǒng)籌規(guī)劃,而不應(yīng)該盲目發(fā)展,以避免造成自相殘殺的局面,影響我國(guó)對(duì)位芳綸及其相關(guān)行業(yè)的穩(wěn)步健康發(fā)展。