“紡織之光”2014年度中國紡織工業聯合會科學技術進步一等獎獲獎成果巡禮（一）

馬磊

大連華陽：打破國外防水材料技術壟斷 推動我國聚酯紡粘技術進步

改性瀝青防水卷材是目前國內外最重要、應用最廣泛的新型防水材料，而聚酯長絲紡粘針刺胎基布是迄今為止國際公認的性能最佳的改性瀝青防水卷材胎體。其所具備的高強力、高延伸率、熱穩定、耐老化、抗蠕變、長壽命等特性，賦予了防水卷材優異的使用性能，能夠大幅提高相關基本建筑工程的質量和使用壽命。然而由于我國聚酯紡粘技術的相對落后，未掌握聚酯長絲胎基布核心技術，其產品及其生產技術與裝備一直被歐美等少數發達國家所壟斷。因防水材料的技術性能而導致工程質量低、壽命短的問題成為一直困擾我國多領域基本建設工程的重大難題。

針對這一問題，由大連華陽化纖科技有限公司與安國市中建無紡布有限公司（以下簡稱“安國中建”）共同完成的“高強聚酯長絲胎基布產品及其裝備開發”項目針對聚酯長絲胎基布對強力、延伸率、熱穩定性、縱橫向強力比、均勻性等性能的特殊要求，在深入研究聚酯紡粘法紡絲動力學、氣流牽伸作用下纖維取向結晶機理、工程控制原理等基礎上，開發了單箱體多模頭高密度精密紡絲技術、紡程非晶結構可控的纖維冷卻技術、纖維凝聚態結構可控的高效氣流牽伸技術、結合氣流擴散加機械打散雙重分絲和高頻大擺幅精密擺絲布絲的均勻成網技術、低針密高效針刺固結技術、以淀粉膠為粘合劑的浸膠整理技術等，并且通過集成整合及相互交叉關聯作用，攻克了聚酯紡粘長絲高強力與高延伸率、高延伸率與低熱收縮的矛盾，解決了布面克重均勻性、強力與延伸率均勻性、縱橫向強力分布比例與均勻性控制等技術難題，最終成功開發了具有完全自主知識產權的高強聚酯胎基布全流程生產工藝技術，全部國產化的全套生產線設備（共計22臺套），并且產品的整體性能全面超過國外同類產品。

該項目生產以聚酯切片為原料，經結晶干燥、熔融紡絲、管式氣流牽伸、分絲擺絲、均勻成網、針刺固結制成長絲針刺非織造布，再經定形、浸膠、烘干固化、分切成卷制成具有特定性能指標的長絲聚酯胎基布。作為國內首創，此項目的技術裝備及產品的質量水平達到了國際先進，而且投資小，生產成本低。生產線建設投資僅為進口同類生產的1/5 ～ 1/4，產品的市場銷售價格僅為進口同類產品的60%左右，并且聚酯長絲胎基布是我國防水行業產品升級換代、產業結構調整所急需的替代產品，市場需求巨大。因此，該生產線技術與裝備以及產品的市場推廣應用十分迅速。

目前，該項目已在安國中建建成一條最大幅寬為 7 m（生產時，根據產品規格不同可調節為6.6 ～ 6.7 m，制成 6幅1.02 m胎基布），年產能為5 000 t的生產線。這是國內首條具有自主知識產權的國產化聚酯長絲紡粘針刺胎基布生產線，也是國際上首條可同時生產 6 幅胎基布的寬幅生產線。根據安國中建的財務報告，該項目 1 條生產線實現年銷售收入可達1.14億元，利稅2 258.7萬元。

由于該項目的成功研發及迅速推廣應用，我國聚酯長絲胎基布在防水卷材中的應用比例從2010年前的不到2%（采用進口產品），迅速增加到目前的約30%，按照發達國家的80%的產品結構計算，未來 5 年，僅因產品升級換代我國對該生產線及產品的需求總量將達到60條生產線以上，超過30萬t/a的產量。

對于我國防水行業，該項目的成功研發及產品推廣應用，打破了發達國家在這一領域的壟斷，彌補了我國高性能防水卷材與發達國家的差距，提升了我國防水材料的技術水平及相關工程的質量水平，推動了防水行業的產品升級換代和產業結構調整。同時，對于我國產業用紡織品紡粘法技術領域，該項目推動了我國聚酯紡粘技術的進步，并將對調整不合理的產業結構做出重要貢獻。

上海金由：成功突破膜裂法聚四氟乙烯纖維制備產業化關鍵技術

聚四氟乙烯（PTFE）纖維在腐蝕性高溫煙塵處理中極具優勢，但其生產無法采用常規溶液或熔融法進行紡絲，國內多采用的載體紡絲等制備方法存在工藝流程長、強度低、二次污染、價格高等問題，同時裂膜法纖維的細度、均勻性、力學性能、熱收縮率難以控制的問題已成為后續非織造加工以及高溫除塵應用的技術瓶頸。

由浙江理工大學、上海金由氟材料有限公司、浙江格爾泰斯環保特材科技有限公司、總后勤部軍需裝備研究所、西安工程大學和上海市凌橋環保設備廠有限公司等共同完成的“膜裂法聚四氟乙烯纖維制備產業化關鍵技術及應用”項目旨在研發裂膜生產工藝和關鍵加工設備，形成長絲和短纖批量生產能力，推進“藍天工程”，為我國環境領域綜合治污提供新型纖維材料。

項目在研究制膜、纖維加工參數與性能關系理論的基礎上，研發PTFE纖維用膜、長絲、短纖生產工藝和設備，形成了從理論研究、工藝開發、設備研制到系列產品的完整創新體系。具體技術內容涵蓋：（1）發明了PTFE立體加工制膜新方法，包括壓坯、擠出、拉伸、定型及熱處理等在內的裂膜法PTFE纖維用膜制備過程與原纖形成、原纖取向、結晶等的理論關系研究，確立了原纖取向高、結晶度低、孔隙率低的纖維用膜加工工藝技術，為纖維和高效能濾材生產奠定了基礎；（2）發明了溫度遞增多次拉伸、高溫松弛消除內應力、熱定形和驟冷等關鍵技術，研制出纖維用膜的原料混和、壓延、拉伸等關鍵生產裝備，形成PTFE纖維用膜生產專利技術；（3）設計發明了高剪切擠出口模、恒張力卷繞、長絲分切等成套裝備，解決PTFE纖維細度、均勻性、力學性能和熱收縮性等控制難題，形成100 ～ 1 200 D長絲和1.2 ～ 12 D短纖等系列產品的成套生產技術；（4）將含細旦PTFE纖維的針刺氈與PTFE微孔膜熱壓復合，研制了系列高性能梯度覆膜凈化PM2.5濾材，突破了PM2.5阻隔分離和使用壽命等環保技術瓶頸。

作為纖維制造技術，該項目獲得中國專利33項（授權發明18項，實用新型15項），國際PCT專利 1 項，產品獲國家重點新產品 3 項，形成企業標準 2 項。在上海、浙江等建立了PTFE膜及纖維生產基地，建成長絲生產線190多臺（套），產能達2 000 t/a；超細短纖生產線48臺（套），產能2 200 t/a。

經檢驗，長絲細度達116 D，短纖1.16 D；以超細短纖作為迎塵層的過濾材料，集塵率可達99.995 8%，生活垃圾焚燒中二噁英排放低于0.1 ng-TEQ/m3，煙塵低于4.30 mg/m3；燃煤電廠煙塵在12 ～ 15 mg/m3之間。所測煙塵和二噁英排放濃度達到國家和歐盟相關標準要求。鑒定專家一致認為“具有自主知識產權，總體技術達到國際先進水平”。

截至2013年12月，PTFE長絲和短纖產品銷售已全部覆蓋包括必達福、安德魯、3521、鑫華、龍源等在內的國內大中型耐高溫濾料加工企業，并被意大利Testori S.P.A、韓國Komemtec等國外著名濾料加工企業使用，濾料應用到燃煤熱電、冶金、化工、垃圾焚燒等60多家單位的高溫尾氣處理上。PTFE纖維及其高性能濾料的研制應用，引發了環保工藝及材料的升級換代，推動了化纖及產業用紡織品行業結構調整和優化升級，對促進我國特種纖維的研究和加工水平，提高環境質量具有重要意義。

上海金由氟材料有限公司成立于2004年，是專門從事生產聚四氟乙烯纖維及其制品的高新技術企業。公司始終堅持科學是第一生產力，長期致力于環保材料新技術的研發，2004年成功研發出PTFE基布和PTFE長絲纖維，屬國內首創，2005年成功將PTFE線應用在牙線領域。

目前公司主營聚四氟乙烯高強度縫紉線、聚四氟乙烯牙線、聚四氟乙烯針刺氈、聚四氟乙烯高強度基布、聚四氟乙烯長短纖維、高彈密封墊片及其它制品，已廣泛應用于鋼鐵、水泥、電力、垃圾焚燒、化工、煙草等眾多行業的煙氣除塵等環保治理工程中，為改善環境、提高環境質量做出了貢獻。