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　　對位芳綸是目前產(chǎn)量最大、應用最廣的高性能纖維之一。為擺脫對進口產(chǎn)品的依賴，我國持續(xù)推進相關技術攻關，于2014年實現(xiàn)了對位芳綸國產(chǎn)化，但存在單線產(chǎn)能低、投資大、成本高、產(chǎn)品單一等問題，競爭力不強。為此，“對位芳綸規(guī)?；圃礻P鍵技術與裝備國產(chǎn)化”項目團隊對其生產(chǎn)技術展開研究，突破了超高分子量PPTA連續(xù)穩(wěn)定制備、液晶紡絲、高模量化、剛性鏈聚合物溶液紡絲與高倍拉伸等核心關鍵技術，形成具有自主知識產(chǎn)權的高性能芳綸產(chǎn)業(yè)化成套技術體系。該項目由東華大學、中芳特纖股份有限公司、上海工程技術大學等單位主導完成，獲得2021年“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學技術獎科技進步一等獎。

　　攻克關鍵生產(chǎn)技術

　　實現(xiàn)裝備國產(chǎn)化

　　項目前期主要攻克了對位芳綸產(chǎn)業(yè)化過程中聚合以及紡絲等關鍵技術及裝備的開發(fā)與應用。

　　首先，提高了PPTA聚合連續(xù)穩(wěn)定性和單線產(chǎn)能，通過工藝調(diào)整生產(chǎn)比濃粘度5.9~9.2 dL/g的樹脂，單線產(chǎn)能達3000噸，處于國內(nèi)領先、國際先進水平。項目提出PPTA聚合誘導相轉變新概念，并建立聚合誘導相轉變調(diào)控方法；系統(tǒng)研究了酰氯與聚合體系各組分非共價鍵弱相互作用對聚合反應影響規(guī)律，建立高精度混合配料等調(diào)控方法；研發(fā)了氯化氫的高效脫出技術和裝備，不需要使用添加劑，簡化了溶劑回收流程；開發(fā)非杜邦溶劑回收工藝的新技術路線，提高了回收效率和質(zhì)量；研發(fā)了高效動靜態(tài)組合混合器，保證TPC和PPD溶液的均勻混合充分，利用預反應與雙螺桿的合理組合，有效提高了設備利用率，并通過調(diào)控聚合誘導相轉變，有效管控聚合反應熱，減少交聯(lián)支化等副反應。

　　其次，提高了液晶紡絲穩(wěn)定性及紡絲速度，達600 m/min，單線產(chǎn)能達1500噸，可以生產(chǎn)與杜邦公司K29、K49、K129相當?shù)漠a(chǎn)品，處于國際先進水平。提高了PPTA聚合物質(zhì)量與可紡性(如分子量及其分布、PPTA粉末堆密度、高分子鏈誘導取向)；通過工藝和設備改進，改善了溶解、脫泡、過濾效果；增強液晶流體有序性，降低流動阻力，提高噴絲頭拉伸，實現(xiàn)纖維取向度提升；改進凝固工藝與設備，有效減少微孔缺陷；結合高模量化高溫熱拉伸處理工藝與設備升級，減少分子鏈降解。

　　此外，研發(fā)了雙螺桿、高效混合、快速溶解脫泡過濾、紡絲箱體、紡絲加速器、卷繞頭等關鍵單元設備，并進行系統(tǒng)集成，成功研發(fā)年產(chǎn)3000噸連續(xù)聚合、1500噸液晶紡絲、4000噸溶劑回收等生產(chǎn)線成套裝備，率先實現(xiàn)對位芳綸裝備國產(chǎn)化。

　　建立規(guī)模制造示范生產(chǎn)線

　　持續(xù)推進產(chǎn)業(yè)化應用

　　項目技術成果在中芳特纖公司進行生產(chǎn)實踐，建立了對位芳綸規(guī)模制造示范生產(chǎn)線，包括5000噸聚合、4000噸液晶紡絲與高模量化、1000噸對位芳綸漿粕和對位芳綸紙及4500立方對位芳綸蜂窩。產(chǎn)品廣泛應用于無人機等領域，填補了國內(nèi)對位芳綸紙與蜂窩材料的空白，有效規(guī)避“卡脖子”風險。

　　目前，項目成果應用情況良好，開發(fā)出的纖維產(chǎn)品在橡膠、熱塑性增強、復合材料等領域深度應用。項目團隊正在江蘇淮安建設年產(chǎn)2萬噸的芳綸及芳綸復合材料生產(chǎn)線，同時，項目開發(fā)的芳綸電池隔膜、芳綸紙、芳綸蜂窩也將進一步規(guī)?；a(chǎn)。

　　項目主要完成人之一、上海工程技術大學副教授孔海娟表示，獲得“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學技術獎是對研究成果的認可，也是繼續(xù)進行技術研發(fā)的動力。紡織之光基金會鼓勵企業(yè)與高校進行協(xié)同創(chuàng)新，為新技術的開發(fā)與實踐創(chuàng)造了良好的環(huán)境，對紡織行業(yè)技術人員起到激勵作用。