文 | 詹永振
高分子材料聚酰亚胺诞生于20世纪60年代,因其优异的综合性能,被称为“解决问题的能手”,聚酰亚胺树脂、塑料、薄膜已经被广泛应用,但由于技术难度大、生产成本高,聚酰亚胺纤维的产业化道路却十分艰难。自1984年以来的相当长时间,全球范围内只有奥地利Lenzing公司实现了P84聚酰亚胺纤维的产业化。近年来,江苏奥神新材料股份有限公司(以下简称奥神新材)、长春高琦聚酰亚胺材料有限公司和江苏先诺新材料科技有限公司实现了聚酰亚胺纤维的国产化,打破了国际封锁和技术垄断。但我国的聚酰亚胺纤维工业仍存在许多需要提升和创新的空间,如市场应用规模相对小、品种单一等难题亟需解决。
产学研合作,扩大纤维产能
2014年,江苏奥神新材料股份有限公司与东华大学签署合作协议,共同研发细旦聚酰亚胺纤维产业化技术。经过两年多的攻关,研发团队突破了干法纺细旦聚酰亚胺纤维产业化关键技术,在首期工程1000吨高性能耐热型聚酰亚胺纤维生产线的基础上,开始了二期生产线的建设,2016年12月,二期工程年产1200吨高速干法纺细旦聚酰亚胺纤维生产线开车,成功实现量产。2016年,“干法纺聚酰亚胺纤维制备关键技术及产业化”获得了国家科技进步奖。2017年,奥神新材已建设完成年产2200吨高性能聚酰亚胺纤维的生产线,成为全球最大的聚酰亚胺纤维制造商。
产品策略差别化,助力市场推广
面向市场持续不断的产品创新是制造型企业的核心竞争力。奥神新材坚持市场导向,不断研发差异化高性能聚酰亚胺纤维产品,目前已经形成“甲纶 Hyplon高强纤维”“甲纶 Suplon耐热纤维”“甲纶 Fitlon可染纤维”三大系列数十个品种的产品,可满足不同应用场景的需求。
甲纶 Hyplon高强纤维具有强度高、模量大、耐候性好的特点,其力学等各项指标均达到或优于对位芳纶,耐紫外性能十分优异,是航空航天、海洋工程、通信线缆增强等关键材料,具有十分广阔的应用前景。
甲纶 Suplon耐热纤维本质不燃,耐化学性能优异,耐温性能好,已广泛用于高温烟气过滤。此外,甲纶Suplon纤维自带远红外功能,有高达99%的抑菌性能和优异的保暖性能,通过了瑞士Oeko-Tex Standard 100认证,具有婴儿级的亲肤特性,可以用作内衣、薄型高保暖服装制作;高温碳化不融滴,烟气量极低且几乎没有毒性,原液着色聚酰亚胺纤维的色牢度达到4~5级,十分适合制作阻燃防护服装、高档阻燃面料。
甲纶 Fitlon可染纤维本质不燃,各项指标优于间位芳纶,具有较好的着色性能,匹配其研发的后染技术,可广泛用于服用领域。
绿色制造,促进可持续发展
近年来,以可再生能源和资源为代表的绿色经济成为全球发展的必然趋势。奥神新材在推进聚酰亚胺纤维产业化时,非常重视环保和绿色生产,其所采用的干法纺技术,生产效率高、能耗低,产品品质高、均一性好,溶剂回收率达到95%以上。
2017年,奥神新材开展清洁生产工作,2018年通过了连云港市经济和信息化委员会清洁生产审核验收,并多次荣获中国化学纤维工业协会·绿宇基金“绿色贡献度金钥匙奖”; 原液着色聚酰亚胺纤维通过中国化学纤维工业协会组织的绿色纤维标志认证。
知识产权与标准布局,引领行业发展
十年磨一剑,奥神新材已经打造了一支特别能战斗的核心团队,形成了系统化、标准化的管理体系和两化深度融合的制造系统。经过10年的深耕,其已经成为中国高性能纤维领域的重要成员,在高性能纤维行业具有了一定的品牌影响力;已经形成了覆盖产品工艺与装备的全套知识产权,拥有专利28项,其中发明专利8项;积极参与标准建设,主导编制《有色聚酰亚胺纤维GB/T 39025-2020》国家标准,参与编制《聚酰亚胺短纤维GB/T 33617-2017》《聚酰亚胺长丝GB/T 35441-2017》《高强高模聚酰亚胺长丝GB/T 39027-2020》《聚酰亚胺纤维耐热、耐紫外光辐射及耐酸性能试验方法FZ/T 50047-2019》等标准。
创新应用,砥砺前行谱新篇
2019年,美国对华为的围堵让所有中国人认识到核心技术受制于人的风险;2020年,肆虐世界的疫情、中美博弈等一系列重大事件正在深刻改变着世界格局,关键材料国产化事关国家安全,迫在眉睫。
奥神新材面向具体应用场景的特种防护及特种装备用的高性能纤维研发一直在发力,2016年,采用甲纶 Suplon耐热纤维制作的阻燃防护抓绒面料成功中标国家森林消防15式灭火战斗服,特战头套被国家武警特勤局选用;2017年,高性能机降救援绳用原液着色纤维定型;2018年,特种橡胶改性用抗烧蚀纤维研发成功,定型用于固体火箭发动机装备;2019年,聚酰亚胺纤维被写进了海军某型防护服标准,甲纶消防服面料通过了上海消防所认证;2020年,细旦原液着色聚酰亚胺长丝成功应用于国家某重点太空项目;2021年,面向某装备研发的高强高模型聚酰亚胺纤维及浮空器囊体基材成功通过验收。
未来,奥神新材将继续坚持市场导向,在超耐热、高强中模、中强中模等纤维产品研发以及纤维改性方面继续加大力度,同时将与后道厂商、终端用户一起加强应用研究。
作为高性能纤维制造商,除了要解决关键材料有没有的问题,更要解决如何用好的问题。“十四五”期间,奥神新材将根据市场应用情况,研发高效、绿色、节能的聚酰亚胺纤维生产技术,拟投资10~30亿元,新增万吨级高性能聚酰亚胺纤维材料生产线。作为产业链上龙头企业,其将着力带动下游纺纱、织造和结构性复合材料研发和生产,打造高性能聚酰亚胺纤维新材料产业园。
为客户创造价值是奥神新材持续经营的根本。未来,其将着力打造甲纶纤维生态圈,汇聚各方资源,引领行业发展,创新产品,创新应用,既要让甲纶纤维上天入海,为国之重器助力,也要让甲纶纤维走入寻常百姓家,为丰富百姓生活作出贡献。