化學纖維是紡織鏈條上科技含量高、進入門檻高的技術密集型產業，化學纖維行業的技術創新尤其是高技術纖維的研發與應用拓展，一直以來也都是行業關注、投資的重點方向。第29屆中國國際化纖會議（吉林2023）暨第十屆中國碳谷碳纖維產業大會分論壇之一的“高技術纖維材料發展論壇”于9月27日上午召開，匯聚了全球化纖創新前沿陣地的“排頭兵”代表，聚焦當下行業科技創新焦點議題，帶來了諸多有趣、有意義、有啟發的分享。德國亞琛大學紡織技術研究院助理研究員Stefan Schonauer在論壇上介紹了德國亞琛大學紡織技術研究院開展的生物基碳纖維生產制造，其提出的舉措是以可再生原料(甘油)為基礎，生產PAN的基本化學品丙烯腈(ACN)。這是最常見和用途最廣的基礎化學品之一，同時還可用于其他各種聚合物，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丁腈橡膠(AB)及其產品。這樣，以石油為原料的產品樹的一部分將通過可再生原材料進行開發，并且現有的工藝基礎設施也將得以利用。除此之外，生物基碳纖維所使用的原料（甘油）是生產生物柴油時產生的廢料，價格比原油便宜得多。因此，這種創新方法十分有可能開創出一種具有經濟競爭力，且可再生的石油基替代工藝來顛覆當前碳纖維市場的格局。國裝新材料技術（江蘇）有限公司總經理馬小民介紹了“氧化鋁連續纖維的創新發展與展望”。馬小民指出，氧化鋁連續纖維被稱為是繼碳纖維之后，又一種國際新型戰略性新興材料，其具有耐高溫抗氧化、耐燒蝕耐腐蝕、絕緣透波、隔熱防熱等優異性能，國外連續氧化鋁纖維已在航空航天、軌道交通、能源電力、環保凈化等多個領域應用。而當前我國面臨著連續氧化鋁纖維“無米之炊”的局面，嚴重制約了我國相關高精尖科技的迭代與發展。馬小民介紹了氧化鋁連續纖維發展歷程、產品性能，技術卡點及重要性以及纖維的五種制備方法，并在此基礎上介紹了國裝新材料技術（江蘇）有限公司自主研發的連續氧化鋁纖維莫綸。莫綸的性能比肩國外產品，但售價僅為國外的一半左右。顯然，莫綸的問世極大緩解了核心裝備對于高技術纖維材料的“燃眉之急”，得到多方面用戶的首肯。但馬小民也指出目前氧化鋁長纖維的市場還在初始階段，需要各領域去挖掘應用。隨著“雙碳”時代的到來，氧化鋁長纖維市場將迎來新的生機，此外，隨著人類對太空的探索和深空開發，未來也是天地往返星際飛行的最佳候選材料，屆時，氧化鋁長纖維的發展潛力將進一步突顯。馬小民希望未來各領域中有更多的中國元素、中國力量、中國貢獻。帝人(上海)碳纖維有限公司總經理種市伸彥介紹了碳纖維的分類、性能特點、制造方法（包括原絲制造工藝、碳纖維的碳化過程等）、使用流程（預浸料、直接使用），以及帝人的碳纖維相關產品等，重點分享了碳纖維工業化應用以來，體育用品領域對其依舊有重大需求，并有了新的拓展。原因在于疫情三年碳纖維市場發生了變化，這段時間大家更關注自己的健康，運動更多，比如更多人選擇騎車通勤，部分年輕人及女性都加入到高爾夫隊伍中，特別是漁具市場增長很大，釣魚原來是為了吃魚，現在是一種運動，成為一種樂趣，這些領域對碳纖維的需求都有較快增長。“和航空、汽車用品等相比，體育用品離我們的實際生活更近，期待市場更好的發展，也期待大家能夠找到更大的突破。”種市伸彥說道。長春高琦聚酰亞胺材料有限公司總經理付饒介紹了“聚酰亞胺纖維的創新發展”。聚酰亞胺纖維是綜合性能最為優異的有機纖維，應用廣泛，如高溫過濾除塵，工業阻燃隔熱等。近年來，我國聚酰亞胺纖維行業發展迅速，已形成大規模發展態勢。但是由于聚酰亞胺材料的特殊性和復雜性，加之針對聚酰亞胺纖維產品應用端的開發限制等因素，致使聚酰亞胺纖維還未能得到充分的發展和應用。付饒從聚酰亞胺纖維單體的設計開發，高琦新型高耐熱聚酰亞胺纖維的研究進展，聚酰亞胺纖維的應用研究及展望四個方面進行闡述與探討。他表示，聚酰亞胺不同于其他高分子材料，單體的設計開發、材料分子結構的設計、合成方法研究，是決定其發展的重要因素，因此，結合終端產業產品需求，構建從原料單體到纖維制品的產業鏈，研究開發新型的聚酰亞胺纖維產品，是實現聚酰亞胺纖維產業的高質量發展的重要路徑。目前長春高琦聚酰亞胺材料有限公司全面聚焦產業鏈，專注發展聚酰亞胺事業，高琦單體已實現批量化，用于改善聚酰亞胺纖維的功能特性，因此其也是國內首家使用原創技術規模化生產聚酰亞胺纖維的企業，并以實現了多個領域的全面應用，未來將繼續推動終端應用市場的發展。付饒堅信在未來聚酰亞胺纖維依然擁有更為巨大的潛在市場。浙江理工大學教授郭玉海介紹了“聚四氟乙烯纖維的制備與應用”。他從聚四氟乙烯纖維的原料特征、纖維加工技術、纖維應用三個方面展開闡述。其表示：聚四氟乙烯纖維具有優異的化學穩定性、耐腐蝕、耐高溫和獨特的介電性能。由于PTFE不溶于常見溶劑、極高的熔融粘度，無法采用熔融或溶液加工方式獲取PTFE纖維，PTFE纖維的制備需采用特殊制備工藝。浙江理工大學在PTFE長絲和短纖制備上進行多年研究，郭玉海介紹了膜裂法長絲、短纖的加工方法及關鍵技術，乳液紡絲法生產短纖的方法和關鍵技術，糊料擠出法制備加工PTFE纖維的加工方法和關鍵技術，包括技術原理、技術路線和關鍵設備，郭玉海對比三種制備路線的特點及所制備PTFE纖維的性能差異，重點探討了膜裂法PTFE纖維的關鍵制備技術及形態和性能增強技術。最后郭玉海結合PTFE纖維的獨特理化特征，介紹PTFE纖維在航天、過濾、密封、潤滑、醫療、復合材料及智能可穿戴材料等領域的應用情況。中南大學教授王春齊介紹了摻雜碳化硅纖維發展歷齊程及未來展望。他表示，碳化硅是一種戰略性關鍵原材料，可用作高溫結構材料、高溫功能材料，其最重要的應用領域是航空發動機熱端部件。碳化硅纖維增強陶瓷基復合材料（SiCf-CMC)制造航空發動機熱端部件，與傳統的高溫合金相比，密度約為合金的1/4；提高工作溫度200℃~350℃，提高推力54%；減重50%-70%, 降低冷卻氣流量 15%~25%，節省25%燃油，SiC纖維增強CMC已成為下一代高推重比航空和汽輪發動機的首選材料。王春齊還介紹了SiC纖維的工業化史以及當前世界各國企業生產的碳化硅纖維材料，諸如日本碳素公司的 Hi-Nicalon type S 纖維以及宇部興產的Tyranno SA纖維。他表示，通過國內業者的不懈努力，近年來湖南澤睿和其他公司也陸續推出了類似碳素公司和宇部興產株式會社的SiC纖維產品，并可以提供一、二、三代不同等級的產品。湖南澤睿新材料有限公司是專注于碳化硅纖維研制與生產的國家高新技術企業，依托中南大學碳化硅纖維復合材料研究所，是國內領先的摻雜碳化硅纖維研發和產業化的單位，可提供國內種類最全、產能最大的摻雜系列碳化硅纖維，比如耐溫系列碳化硅纖維（Zeralon系列）、高性價系列碳化硅纖維、吸波系列碳化硅纖維以及聚碳硅烷。上海聚友化工有限公司市場總監羅帥介紹了《化纖新材料的前景展望》。羅帥分別從差別化PET聚酯新材料的工藝技術、廢紡織品回收成套技術、聚酯裝置乙醛回收成套技術等方面展開。羅帥介紹聚友研究的管道在線添加技術，采用自主研制的動態混合器和雙室均化器確保添加劑的均勻分散，解決了第三單體、第四單體團聚、自聚的難題，特別是針對自聚能力非常強的第三單體SIPE效果尤其明顯，該技術可實現陽離子聚酯、堿溶性聚酯原液、著色聚酯、超仿棉聚酯等多種改性聚酯的生產。聚酯柔性生產線及差別化技術方面，聚友的一“頭”多“尾”的柔性化聚酯裝置，可同時生產多個品種，通過在線添加技術，解決改性聚酯添加劑在聚酯物料中均勻分布的技術難題，滿足市場的不同品種需求，可適用于需加入三單或四單體的新產品開發，并且通過在線添加技術可同時生產陽離子可染、原液著色、阻燃、低熔點等差別化聚酯。新型聚酯新材料方面羅帥介紹了PTT纖維、PETG以及TPEE聚酯的制備和應用情況，除此之外還介紹了尼龍PA、聚甲醛等其他新型材料。
信息來源：中國化學纖維工業協會
文章來源：紡織服裝周刊
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