芳綸1414纖維紡絲設備歷時7年艱苦攻關，攻克多項技術難題，前后總投入3億元，較終實現了我國近40年來想實現而沒有實現的對位芳綸的產業化夢想。作為項目組的核心人物之一，東華大學纖維材料改性地區重點實驗室副主任余木火至今談起此，仍難掩激動和興奮。

　　“地區做了近40年的研究，如今在我們手里終于能實現產業化，我們在芳綸技術上實現了大突破，開創了具有中國特色的技術途徑。我們感覺很幸運，也很激動。” 余木火感慨道。

　　與河北硅谷化工有限公司董事長宋福如一樣，余木火有足夠的理由亢奮。2013年，由河北硅谷化工有限公司和東華大學聯合承擔的“高性能芳綸纖維制備國產化關鍵技術研究”項目通過河北省科技廳組織的技術鑒定：達到國際先進水平。目前，河北硅谷化工已完成了年產好品質0噸對位芳綸纖維的產業化生產，其產品質量達到美國杜邦公司對位芳綸kevlar49的質量標準。

　　2014年，其“超高分子量聚對苯二甲酰對苯二胺及其芳綸纖維制備關鍵技術與生產裝備國產化”獲得上海市科技進步一等獎，“高模量芳綸纖維產業化關鍵技術及其成套裝備研發”項目獲得中國紡織工業聯合會科學技術進步一等獎。

　　業內專家評價，河北硅谷化工和東華大學聯手，用7年時間走完了美國、日本用了近30年走完的產業化歷程，這是“中國纖維”的驕傲。“對位芳綸纖維的工業化生產，打破了國外對我國長達近40年的技術封鎖，實現了我國獨立自主的對位芳綸技術和產業的跨越式發展，對于增強我國國防建設力量具有重要的現實意義和深遠戰略意義。”這位專家感慨道。

產品性能可媲美杜邦K29和K49

　　芳綸纖維廣泛應用在航天、航空、艦艇、光纜、防彈衣等軍工領域以及民用材料等領域，是地區經濟建設和國防建設不可缺少的新型材料，也是地區高技術產業發展的基礎材料，是一種十分重要的戰略物資。

　　對位芳綸纖維是一種新型高科技合成纖維，它具有優異的物理機械性能、熱穩定性、阻燃性及優良的電絕緣性能。其強度是優質鋼材的5倍~6倍，模量是鋼材的2倍~3倍，韌性是鋼材的2倍，而重量僅為鋼材的1/5。它的連續使用溫度范圍極寬，在-196℃~204℃范圍內可長期正常運行，在150℃下的收縮率為0，在560℃的高溫下不分解、不熔化，且具有良好的絕緣性和抗腐蝕性，使用周期很長，因而贏得“合成鋼絲”的美譽。

　　但在過去幾十年中，世界上只有美國、日本、韓國及俄羅斯的幾家企業擁有對位芳綸纖維的生產技術，以至于能否生產對位芳綸，在某種程度上成為一個地區實力的象征之一。也正是由于它在航天航空及國防方面的獨特作用，國外長期對我國進行技術封鎖，制約了我國在相關領域的應用和開發。

　　我國自“六五”期間開始攻關，4個“五年計劃”都將對位芳綸列入了地區863計劃項目，但都沒有實現產業化，以至于對位芳綸纖維技術使許多科研單位和企業望而生畏。直至2011年3月，河北硅谷化工成功實現了千噸對位芳綸纖維的生產線投產，終于使我國成為世界上少數幾個掌握對位芳綸纖維核心技術的地區。

　　目前，河北硅谷化工在已經完全掌握芳綸1414纖維Kevlar 129、Kevlar 49纖維的生產技術并實現產業化生產的基礎上，提高、穩定了芳綸1414纖維的產品質量。經地區纖維質量監督檢驗中心和地區紡織制品質量監督檢驗中心兩家權威機構檢測，其芳綸產品斷裂強度為22.00厘牛分特（cN/dtex），斷裂伸長率為4.2%，模量為780 厘牛分特（cN/dtex），符合技術標準要求，產品性能與美國杜邦公司的K29和K49相當，達到國際先進水平，達到替代同類進口產品的技術要求。

另辟蹊徑，核心技術實現4大突破

　　項目較終能成功實現產業化，關鍵點在于沒有一味模仿國外技術，而是另辟蹊徑，在核心技術領域實現了4項重大突破。

　　河北硅谷化工是上海東華大學對位芳綸纖維科技部973計劃項目科研基地。該項目自開始至實現產業化，前后歷時7年。在余木火看來，項目較終能成功實現產業化，關鍵點在于沒有一味模仿國外技術，而是另辟蹊徑，在核心技術領域實現了4項重大突破：

　　一是實現了樹脂的高分子量。余木火介紹，長期以來，制約芳綸產業化的因素是樹脂的分子量做得不夠高。該項目通過系列基礎研究，把聚合反應規律從基礎上研究透徹，在設備上也有所突破，從而使分子量能夠做得足夠高。國際上以及杜邦生產線的比濃對數粘度為6~7，而該項目的粘度可以做到9.2，明顯高于國際指標。

　　二是在液晶紡絲環節實現了高取向。余木火介紹，此前杜邦在實驗室進行研究，試圖把超高分子量的原料直接紡絲，但因粘度太大無法直接紡絲而較終放棄。但是，該項目通過大量的基礎研究實驗，在普通分子量PPTA樹脂（粘度為6.5）的主要原料中加入少量的超高分子量樹脂（粘度為9.2）的原料進行紡絲。

　　通過這一創新，可在流動過程中通過超高分子量帶動短的取向，同時使流體的強度提高，噴絲頭拉伸比提高，漫流減小，較終使芳綸的紡絲性、穩定性都更高。而且更重要的是，使芳綸紡絲的工藝窗口變寬，更容易控制。據了解，目前世界上只有該種液晶紡絲方法的取向度能達到理論值的80%~90%。

　　三是實現了纖維的高模量化。據介紹，通用高等芳綸纖維的模量為490，而少量超高分子量樹脂共混液晶紡絲的芳綸纖維的模量可達到770，這與杜邦高性能纖維780的模量已經非常接近，高模量化就較容易實現。而此前，高模量芳綸的制備被認為技術難度極大。

　　四是項目研發的高粘度紡絲流體快速溶解、連續脫泡、連續過濾芯技術和裝備，既可提高高性能纖維的紡絲穩定性和質量，又可提高通用纖維的紡絲效率。

　　在高性能纖維的紡絲過程中，如果溶液里含有氣泡，有雜質，溶解不好，很容易影響纖維較終的力學性能，所以，如何在紡絲過程中保證流體的均勻、無氣泡，形成高質量的紡絲溶液很關鍵。該項目在這方面取得了很大突破，研發了成套、連續的穩定技術和裝備，成功解決了高粘度溶液的溶解、脫泡和過濾難題。

　　“液晶紡絲的粘度是普通紡絲的5~10倍，這非常艱難。如此大粘度的溶液如何溶解好、不‘包芯’，如何把氣泡棄掉，把細小固體雜質過濾掉，是一個很大的難題。但我們較終取得了突破。”余木火說道。也正因有了這個突破，才較終保證了芳綸國產化的順利推進。

　　更大的意義在于，該技術和裝備對于整個化纖行業都有重要貢獻。余木火介紹，運用該工藝裝備對碳纖維原絲、聚乙烯和通用纖維的紡絲都非常有意義。

　　據介紹，該項目的裝備和技術可成套應用到通用化纖產品生產中。在其他工藝條件不變情況下，運用該技術和裝備可大大提升整個纖維行業的生產效率。如溶液紡絲固體含量都希望盡可能高，這樣生產效率能提高，但固體含量和溶液粘度提高，會使溶解、脫泡、過濾都有困難。此前，沒有技術和裝備可以解決這一共性難題。余木火表示，下一步時機成熟時，希望能把該套裝備在全行業進行推廣。

　　此外，項目較終能成功實現產業化還有一個關鍵因素，那就是科研單位和生產企業之間真正形成了一種緊密、透明的合作。

地區或可扶持萬噸高等企業與世界強國抗衡

　　余木火建議，地區應從戰略層面考慮，進行相關政策引導和扶持，集中力量建設萬噸產能規模的企業，使我國的芳綸企業真正有能力與發達地區的企業去競爭、抗衡。

　　但必須清醒地認識到，目前我國芳綸產業的規模尚難與美國、日本的規模抗衡，接下來，如何實現更大規模的產業化，更為關鍵。

　　對此，河北硅谷化工有限公司董事長宋福如指出，如果要達到經濟規模，須達到3000噸～5000噸的年產能。因此未來5年，硅谷化工計劃投資5億~10億元，建立起年產3000噸~5000噸的芳綸1414生產線，并形成芳綸系列產業鏈。目前，5000噸芳綸項目已被地區科技部及973材料組提名列入地區戰略性新興產業20個重大工程之一。

　　此外，硅谷化工的芳綸紙基技術也已完成小試、中試工作，中試產品指標達到并部分超越了杜邦的相關產品指標，目前正進行產業化實施。

　　芳綸紙蜂窩夾層復合材料是運載火箭、大飛機、高速列車等地區重大工程迫切需求的戰略材料。尤其是近幾年，芳綸紙蜂窩大量應用于高速列車的地板、車廂壁板、天花板、車門等部件，是實現高速列車、地鐵、有軌電車等車輛輕量化的關鍵材料。但目前，我國所用的蜂窩材料全部依賴進口。硅谷化工目前已擁有具有自主知識產權的全套對位芳綸紙基技術，打破了國外的技術封鎖和產品壟斷。

　　也正因為芳綸技術對于地區具有如此重要的戰略意義，對于該項目接下來的進一步產業化，余木火意味深長地表示：“對位芳綸的進一步產業化要充分吸取我國碳纖維行業低水平重復化建設的教訓，避免走碳纖維的老路。地區應從戰略層面考慮，進行相關政策引導和扶持，集中力量建設萬噸產能規模的企業，從而使我國的芳綸企業真正有能力與發達地區的企業去競爭、抗衡。”