化學(xué)纖維是紡織鏈條上科技含量高、進(jìn)入門檻高的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，化學(xué)纖維行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新尤其是高技術(shù)纖維的研發(fā)與應(yīng)用拓展，一直以來也都是行業(yè)關(guān)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(chǎn)業(yè)大會分論壇之一的“高技術(shù)纖維材料發(fā)展論壇”于9月27日上午召開，匯聚了全球化纖創(chuàng)新前沿陣地的“排頭兵”代表，聚焦當(dāng)下行業(yè)科技創(chuàng)新焦點議題，帶來了諸多有趣、有意義、有啟發(fā)的分享。德國亞琛大學(xué)紡織技術(shù)研究院助理研究員Stefan Schonauer在論壇上介紹了德國亞琛大學(xué)紡織技術(shù)研究院開展的生物基碳纖維生產(chǎn)制造，其提出的舉措是以可再生原料(甘油)為基礎(chǔ)，生產(chǎn)PAN的基本化學(xué)品丙烯腈(ACN)。這是最常見和用途最廣的基礎(chǔ)化學(xué)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(chǎn)品。這樣，以石油為原料的產(chǎn)品樹的一部分將通過可再生原材料進(jìn)行開發(fā)，并且現(xiàn)有的工藝基礎(chǔ)設(shè)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(chǎn)生物柴油時產(chǎn)生的廢料，價格比原油便宜得多。因此，這種創(chuàng)新方法十分有可能開創(chuàng)出一種具有經(jīng)濟(jì)競爭力，且可再生的石油基替代工藝來顛覆當(dāng)前碳纖維市場的格局。國裝新材料技術(shù)（江蘇）有限公司總經(jīng)理馬小民介紹了“氧化鋁連續(xù)纖維的創(chuàng)新發(fā)展與展望”。馬小民指出，氧化鋁連續(xù)纖維被稱為是繼碳纖維之后，又一種國際新型戰(zhàn)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(yōu)異性能，國外連續(xù)氧化鋁纖維已在航空航天、軌道交通、能源電力、環(huán)保凈化等多個領(lǐng)域應(yīng)用。而當(dāng)前我國面臨著連續(xù)氧化鋁纖維“無米之炊”的局面，嚴(yán)重制約了我國相關(guān)高精尖科技的迭代與發(fā)展。馬小民介紹了氧化鋁連續(xù)纖維發(fā)展歷程、產(chǎn)品性能，技術(shù)卡點及重要性以及纖維的五種制備方法，并在此基礎(chǔ)上介紹了國裝新材料技術(shù)（江蘇）有限公司自主研發(fā)的連續(xù)氧化鋁纖維莫綸。莫綸的性能比肩國外產(chǎn)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(shù)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(lǐng)域去挖掘應(yīng)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(jī)，此外，隨著人類對太空的探索和深空開發(fā)，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(fā)展?jié)摿⑦M(jìn)一步突顯。馬小民希望未來各領(lǐng)域中有更多的中國元素、中國力量、中國貢獻(xiàn)。帝人(上海)碳纖維有限公司總經(jīng)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(yù)浸料、直接使用），以及帝人的碳纖維相關(guān)產(chǎn)品等，重點分享了碳纖維工業(yè)化應(yīng)用以來，體育用品領(lǐng)域?qū)ζ湟琅f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(fā)生了變化，這段時間大家更關(guān)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(xiàn)在是一種運動，成為一種樂趣，這些領(lǐng)域?qū)μ祭w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(fā)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(jīng)理付饒介紹了“聚酰亞胺纖維的創(chuàng)新發(fā)展”。聚酰亞胺纖維是綜合性能最為優(yōu)異的有機(jī)纖維，應(yīng)用廣泛，如高溫過濾除塵，工業(yè)阻燃隔熱等。近年來，我國聚酰亞胺纖維行業(yè)發(fā)展迅速，已形成大規(guī)模發(fā)展態(tài)勢。但是由于聚酰亞胺材料的特殊性和復(fù)雜性，加之針對聚酰亞胺纖維產(chǎn)品應(yīng)用端的開發(fā)限制等因素，致使聚酰亞胺纖維還未能得到充分的發(fā)展和應(yīng)用。付饒從聚酰亞胺纖維單體的設(shè)計開發(fā)，高琦新型高耐熱聚酰亞胺纖維的研究進(jìn)展，聚酰亞胺纖維的應(yīng)用研究及展望四個方面進(jìn)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(shè)計開發(fā)、材料分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計、合成方法研究，是決定其發(fā)展的重要因素，因此，結(jié)合終端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品需求，構(gòu)建從原料單體到纖維制品的產(chǎn)業(yè)鏈，研究開發(fā)新型的聚酰亞胺纖維產(chǎn)品，是實現(xiàn)聚酰亞胺纖維產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)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(chǎn)業(yè)鏈，專注發(fā)展聚酰亞胺事業(yè)，高琦單體已實現(xiàn)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(nèi)首家使用原創(chuàng)技術(shù)規(guī)模化生產(chǎn)聚酰亞胺纖維的企業(yè)，并以實現(xiàn)了多個領(lǐng)域的全面應(yīng)用，未來將繼續(xù)推動終端應(yīng)用市場的發(fā)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(xué)教授郭玉海介紹了“聚四氟乙烯纖維的制備與應(yīng)用”。他從聚四氟乙烯纖維的原料特征、纖維加工技術(shù)、纖維應(yīng)用三個方面展開闡述。其表示：聚四氟乙烯纖維具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)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(xué)在PTFE長絲和短纖制備上進(jìn)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(guān)鍵技術(shù)，乳液紡絲法生產(chǎn)短纖的方法和關(guān)鍵技術(shù)，糊料擠出法制備加工PTFE纖維的加工方法和關(guān)鍵技術(shù)，包括技術(shù)原理、技術(shù)路線和關(guān)鍵設(shè)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(guān)鍵制備技術(shù)及形態(tài)和性能增強技術(shù)。最后郭玉海結(jié)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(yī)療、復(fù)合材料及智能可穿戴材料等領(lǐng)域的應(yīng)用情況。中南大學(xué)教授王春齊介紹了摻雜碳化硅纖維發(fā)展歷齊程及未來展望。他表示，碳化硅是一種戰(zhàn)略性關(guān)鍵原材料，可用作高溫結(jié)構(gòu)材料、高溫功能材料，其最重要的應(yīng)用領(lǐng)域是航空發(fā)動機(jī)熱端部件。碳化硅纖維增強陶瓷基復(fù)合材料（SiCf-CMC)制造航空發(fā)動機(jī)熱端部件，與傳統(tǒng)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(jié)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(fā)動機(jī)的首選材料。王春齊還介紹了SiC纖維的工業(yè)化史以及當(dāng)前世界各國企業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)的Tyranno SA纖維。他表示，通過國內(nèi)業(yè)者的不懈努力，近年來湖南澤睿和其他公司也陸續(xù)推出了類似碳素公司和宇部興產(chǎn)株式會社的SiC纖維產(chǎn)品，并可以提供一、二、三代不同等級的產(chǎn)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(chǎn)的國家高新技術(shù)企業(yè)，依托中南大學(xué)碳化硅纖維復(fù)合材料研究所，是國內(nèi)領(lǐng)先的摻雜碳化硅纖維研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的單位，可提供國內(nèi)種類最全、產(chǎn)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(jiān)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(shù)、廢紡織品回收成套技術(shù)、聚酯裝置乙醛回收成套技術(shù)等方面展開。羅帥介紹聚友研究的管道在線添加技術(shù)，采用自主研制的動態(tài)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(tuán)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(shù)可實現(xiàn)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(chǎn)。聚酯柔性生產(chǎn)線及差別化技術(shù)方面，聚友的一“頭”多“尾”的柔性化聚酯裝置，可同時生產(chǎn)多個品種，通過在線添加技術(shù)，解決改性聚酯添加劑在聚酯物料中均勻分布的技術(shù)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(chǎn)品開發(fā)，并且通過在線添加技術(shù)可同時生產(chǎn)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(yīng)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(xué)纖維工業(yè)協(xié)會
文章來源：紡織服裝周刊
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