我國芳綸1414產業現狀及其發展方向

白榮光　李　洪　竇曉勇　余木火

1. 煉焦煤資源開發及綜合利用國家重點實驗室，河南 平頂山 467000;2. 中國平煤神馬集團能源化工研究院，河南 平頂山 467000；3. 東華大學纖維材料改性國家重點實驗室，上海 201620

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我國芳綸1414產業現狀及其發展方向

白榮光1,2李洪1,2竇曉勇1,2余木火3

1. 煉焦煤資源開發及綜合利用國家重點實驗室，河南 平頂山 467000;2. 中國平煤神馬集團能源化工研究院，河南 平頂山 467000；3. 東華大學纖維材料改性國家重點實驗室，上海 201620

介紹芳綸1414的生產技術及各生產單元的控制重點，并結合國內芳綸1414生產及消費情況，提出芳綸1414產業的發展方向：進行制度創新，深入研究工程化問題，加緊完善千噸級產業化工藝，合力突破關鍵裝備制造技術，及早建成經濟規模裝置；采用重組并購、合資聯營等商業化模式，縮短產業化歷程，增強核心競爭力，強化行業集中度，擇機提起反傾銷申訴。

芳綸1414，現狀，產業化，發展方向

輕質、高強是材料發展的永恒主題。纖維增強復合材料是最成功的典型代表，而高性能纖維又是纖維增強復合材料的關鍵。其中，芳綸1414作為一種常見的高性能纖維，綜合性能優良，產量大、應用廣[1]。

芳綸1414屬高科技合成纖維，是芳香族聚酰胺纖維的一種，具有超高強度和高模量，以及耐高溫、耐酸堿、質量輕等優良性能，在骨架材料(如輪胎增強等)、個體防護材料、摩擦密封材料等復合材料領域有著廣泛的應用，其中僅在單兵個體防護領域每年就有萬余噸的市場需求。

芳綸1414產業化技術難度大[2]。國外從試驗室樣品到產業化，數十家公司、數萬名研究人員、數百億投資，堅持攻關30年，目前也只有3家公司(分別是美國杜邦、日本帝人、俄羅斯耐熱)實現了產業化；我國自“六五”開始持續攻關40年，投入人民幣數十億，參加單位數十家，但關鍵科學問題和技術近年才有所突破[3]。

1　工藝原理及控制重點

芳綸1414的纖維生產單元主要由溶劑回收、聚合、紡絲及資源開發等部分組成，各生產單元工藝原理及控制重點分述如下。

1.1 溶劑回收

該生產單元通過萃取﹑精餾等分離方法，回收并提供聚合用溶劑。

其控制重點在于，如何保證回收所得溶劑的質與量，尤其是溶劑中帶活潑氫物質的完全脫除，減少萃取劑的損失及有機廢水等污染物的排放，同時提升裝備自動化程度，提高生產負荷，降低消耗。

1.2 聚合

該生產單元以對苯二胺和對苯二甲酰氯為聚合單體，利用溶劑回收生產單元精制得到的溶劑，并在助溶劑的作用下，逐步聚合，再經洗滌、干燥，得到滿足紡絲要求的芳綸1414樹脂。

其控制重點在于，反應過程中熱量、聚合物平均相對分子質量及其分布的控制，單位芳綸1414樹脂的公用工程消耗，以及整個生產過程的穩定性與連續性。

1.3 紡絲

該生產單元以聚合生產單元制得的芳綸1414樹脂與濃硫酸為原料，經溶解、脫泡、過濾、干噴濕紡及后處理等工序加工后，得到芳綸1414長絲或短纖。

其控制重點除了硫酸和芳綸1414樹脂的質量外，還涉及紡絲漿液、噴絲組件及加速器，以及流程各環節的持續性與穩定性。

1.4 資源開發

該生產單元對來自溶劑回收單元的含鹽有機廢水、來自紡絲生產單元的稀酸、來自聚合和紡絲生產單元的含酸廢氣進行處理，在達到國家排放標準后進行排放。

其控制重點在于運行穩定性和生產負荷的提升，實現排放達標和降低成本等。

1.5小結

溶劑回收、聚合、紡絲及資源開發生產單元依次為上下游關系，除生產負荷需相互平衡、質量需兼顧外，看似關聯度不大，實則不然。各生產單元過程本質上都需考慮工程因素對反應溫度、停留時間及混合效果等的影響，同時還應充分認識各生產單元對象的特性，特別是產業化過程中工程因素帶來的影響，必須予以足夠的重視。

2　國內生產廠家

我國芳綸1414的技術研究始于清華大學、東華大學(原中國紡織大學)和晨光化工研究院等單位。歷經40多年的發展，至今已有數家企業進行了產業化轉化，具體如表1所示。

由表1可知，各單位的商業化程度各不相同，且各有優勢。如：泰和新材得益于間位芳綸的工程化積淀，自主創新能力出色；蘇州兆達的基礎研究能力突出；四川晨光的央企地位得天獨厚；平煤神馬的產業鏈優勢顯著等。

3　我國芳綸1414消費情況

市場消費情況是產品質量認可度的試金石。圖1和圖2反映了海關統計的我國芳綸1414長絲近年進出口量價情況，其中2015年的數據是基于前11個月的實際數據預測的[4]。

圖1　近年芳綸1414長絲進出口量

圖2　近年芳綸1414長絲進出口價格

由圖1和圖2 可知，我國芳綸1414長絲近年進口量逐年加大、出口量逐年下降，且進出口量的差額也在逐年加大；出口價格先升后降，而進口價格則幾乎呈直線下降趨勢且一直低于出口價格。深入分析可以發現，國內產業化步伐的加快并未有效遏制進口激增的勢頭，原因在于國內產品質量的穩定性及規格牌號均較有限，難以滿足高端市場需求。另外，進口價格的一路下滑存在一定程度的低價打壓戰略意圖，它們通過低價傾銷來遲滯我國芳綸1414產業化進程，進而遏制投資，以此達到鞏固寡頭壟斷地位的目的。

4　問題分析

我國芳綸1414產品質量及規格牌號與國外存在差距的原因：我國芳綸1414生產線因知識產權的問題，僅有極個別裝置是經設計院設計的，其余大都自主設計；聚合反應器和紡絲機受制于落后的裝備技術，單套產能遠低于國外水平，且單線產能提升空間小、單位產能投資高于國外；市場開發戰略規劃不充分，大部分廠家產品終端市場定位不明確，市場營銷還停留在“賣化驗單”而非“賣說明書”的層次。

目前，我國芳綸1414產業盡管取得了一定的發展，但還不具備與國際二流水平競爭的能力。具體表現：

(1) 產品下游應用開發遲滯，市場開發與培育舉步維艱，且大部分還停留在模仿階段，市場占有率低；

(2) 產品結構單一，差異化程度低，高端產品尚不具備批量供應的能力；

(3) 工程化技術水平落后，核心裝備國產化程度低、技術突破緩慢, 產業化攻關團隊穩定性不夠、領軍人物缺乏；

(4) 產品成本高，生產穩定性低、效率低，生產規模小(遠未達到3 000～5 000 t/a的經濟規模)，難以形成與國外巨頭競爭的局面；

(5) 不具備原材料一體化優勢,上下游高效互動的芳綸產業鏈尚未形成。

5　發展方向

借鑒聚丙烯腈基碳纖維產業化的過程[5]，并結合我國的實際，建議我國芳綸1414產業應向如下目標努力：

(1) 改變傳統的模仿復制的市場開發方法，加快以表面處理技術為代表的應用技術的研究，開辟輪胎骨架材料及礦用皮帶等獨具特色的市場應用領域，避開與國外競爭對手的正面競爭，建立產業聯盟，統一行業規則；

(2) 合力攻關突破大型裝備制造技術，助推單套裝置產能升級；

(3) 盡快完善千噸級規模系統工藝，實現普通級產品的穩定化生產, 早日實現原材料一體化，建成經濟規模裝置；

(4) 強強聯合、取長補短，及早開展并購重組、合資經營等商業化運作模式，在全社會進行人才、技術及裝備等資源整合；

(5) 政府加大稅收、研發費加計扣除等政策支持力度，加大工程化技術人才培養力度,鼓勵國內外技術交流、公共研發測試平臺建設和企業積極投入，擇優扶強、優勝劣汰，鼓勵行業洗牌。

6　結語

雄關漫道真如鐵，而今邁步從頭越！芳綸1414產業事關我國國防軍工等戰略大局，市場前景廣闊。政府、企業及產業鏈上下游單位應共同努力，以科學發展觀為指導，將“產、學、研、用”無縫對接，定會在“十三五”期間完成產業化重任，使我國躋身國際一流行列，實現進口替代，振興民族經濟，同時確保國家戰略安全。

[1]孔海娟,張蕊,周建軍,等. 芳綸纖維的研究現狀與進展[J].中國材料進展,2013,32(11):676-684.

[2]庹新林,李京龍,閆鴻琛,等.聚對苯二甲酰對苯二胺纖維的研究進展[J]. 高分子通報,2015(9):171-186.

[3]孔海娟,葉盛,劉靜,等.超高相對分子質量PPTA樹脂及其高模量芳綸的研究[J].高科技纖維與應用,2015,39(3):15-20.

[4]貿易統計[DB/OL].[2016-03-06].http://www.haiguan.info/onlinesearch/TradeStat/StatCOMSub.aspx?TID=1.

[5] 蔡小平,張明耀, 姜立軍,等.碳纖維材料工程技術研究進展[J].中國材料進展,2010(3):55-60.

Industry status and development direction of aramid fiber 1414 in China

BaiRongguang1,2,LiHong1,2,DouXiaoyong1,2，YuMuhuo3

1. State Key Laboratory of Coking Coal Exploitation and Comprehensive Utilization, Pingdingshan 467000，China；2. Energy & Chemical Institute of China Pingmei Shenma Group，Pingdingshan 467000，China；3. State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials，Donghua University, Shanghai 201620, China

The production technology of aramid fiber 1414 and control key points of each production unit were introduced, and combining with domestic aramid fiber 1414’s production and consumption, the development direction of industry was pointed out: carrying on system innovation, studying on engineering problems thoroughly, improving kiloton industrialization process urgently, working together to break through the key equipment manufacturing technology, building equipment with economical scale early; taking commercial mode such as merging, jointing venture and so on, shortening industrialization process, enhancing core competitiveness, strengthening industry concentration, proposing anti-dumping complaints at appropriate time.

aramid fiber 1414, status, industrialization, development direction

2016-01-06

白榮光，男，1981年生，工程師，主要從事尼龍66及芳綸的技術研究工作

TQ342.7

A

1004-7093(2016)07-0001-04