28项关键技术面对面——关键技术（1）
   
　　碳纤维（CF）、芳纶（AF）、芳砜纶（PSA）、新一代超高强高模聚乙烯纤维（UHMWPE）产业化研发
   
　　碳纤维（CF）、芳纶（AF）、芳砜纶（PSA）、新一代超高强高模聚乙烯纤维（UHMWPE）等通常被称为高性能纤维，这些材料具有超高强、耐高温、耐腐蚀等优异性能，是航天航空、国防特需和现代化建设不可或缺的尖端纤维材料。

　　碳纤维、芳纶等几种高性能纤维在发达国家早已实现产业化，但我国尚处于小、中试阶段。“十一五”期间，行业亟待对碳纤维、芳纶等进行产业化开发和应用；对国内有一定开发基础的芳砜纶要加大投入产业化开发力度，形成年产1000吨以上的产业化生产线；对性能特别优异、用途广的聚苯并双恶唑（PBO）等纤维应开展预研究；同时要对国内已有基础的新一代超高强高膜聚乙烯等应用技术深化研究，实现产业升级。
   
　　研发背景：在尖端上翩翩起舞

　　上海市合成纤维研究所在高性能纤维的研发方面形成了鲜明的特色，先后承担并完成了上海市和国家级攻关项目任务数项，成功研制并批量提供了多种高性能纤维。研究所承担并完成了8.5克／旦高强涤纶长丝扩试的重大军工配套科研项目，产品成功运用于我国国防建设和神舟五号宇宙飞船；承担了国家重点科技攻关计划项目“C／C复合材料用预氧丝原丝纺丝设备完善及质量提高”和重大军工配套项目“航天用碳／碳材料用聚丙烯腈预氧化纤维生产线改造”，为高新工程批量提供配套产品。

　　自主知识产权的高科技材料

　　“十五”期间，上海合成纤维研究所承担了投资总额为1000余万元的国家技术创新项目“芳砜纶纤维中试”。芳砜纶纤维是一种性能优异的耐高温纤维，其技术处于世界领先水平，并具有我国自主知识产权。

　　芳砜纶具有独特的分子结构，这是芳砜纶在耐热性、阻燃性和染色性方面优于美、日同类产品的关键所在。研究所对溶剂提纯工艺、聚合工艺、抽丝工艺等作了一系列的研究工作后，开发出低温减压连续式溶剂提纯工艺、低温溶液缩聚工艺、高浓度低温湿法抽丝工艺、多段式高温热处理增强工艺等生产工艺，攻克了自动控制系统在工艺设备中应用的难关。以上述工艺技术为特征的芳砜纶生产工艺已申请了发明专利，并正在被用于芳砜纶产业化工程中。

　　在我国的军需装备中，有机耐高温纤维的用量约在每年200吨左右，主要用于空、海军的救生防护装备、陆军的特种作战服，过去这些急需的战略物质只能用美国进口纤维来替代，但常常因国际政治风波而受到制约，处于十分被动的局面。芳砜纶纤维的诞生使这类军需装备得以国产化，具有重要的战略意义。

　　需求扩大效益明显

　　芳砜纶耐高温纤维的市场需求量日益扩大。在环保行业中，随着废气排放标准与国际接轨，火电、冶金、水泥制造、垃圾焚烧等的高温烟气除尘必须使用高温滤料，目前仅5％的有关企业使用进口高温滤料，而发达国家的相关企业已100％使用。发达国家废气排放标准中烟尘含量为20mg／m3,国内目前烟尘排放水平为200mg／m3,随着国家新的烟尘排放标准将要出台，烟尘含量有望控制在50mg／m3以内，届时高温滤料的使用量将会成倍上升。

　　在电气行业中，油浸变压器正被先进的干式变压器取代，干式变压器的核心原材料正是有机耐高温纤维纸，每年用量在500吨左右，一旦原材料国产化，原料成本将大幅下降，同时可出口国外市场。有机耐高温纤维纸在F、H级高档电机上的应用也将有数量级的突破。

　　在安全防护业方面，有机耐高温纤维用量急剧增长，现有的消费量在800吨／年。目前这一市场被美日垄断，美日的两家生产企业专门联合成立了一家合资公司对中国市场进行垄断销售，价格高于国际市场。我国应用企业都希望耐高温纤维能国产化，如果芳砜纶及其后续产品能批量供应的话，性能比Nomex好，价格又便宜，市场前景十分看好。

　　据测算，我国有机耐高温纤维在特种防护制品（如电焊工作服、森林工作服、高压屏蔽服等）、高档电机用绝缘材料、高温气体过滤材料、密封摩擦材料、蜂窝结构材料、耐高温输送带材等领域的需求量，每年在2150吨左右。按1000吨／年芳砜纶的产业化规模预计，可实现直接产值约2.5亿元，利税约7000万元，节汇约3000万美元，并带动具有更高附加值的相关产业15亿元，创造利税约5亿元。

　　到2005年底，通过技术攻关，芳砜纶中试项目研究内容已经全部完成，已申请了两项发明专利，发表论文8篇，创建了一个设施完备的百吨级耐高温纤维中试车间。目前在上海市科委和上海纺织控股集团的大力支持下，上海市合成纤维研究所正在开展千吨级芳砜纶产业化工程的各项前期工作，该产业化项目的完成和投产将打破国外对我国耐高温纤维的技术封锁，满足我国国防建设和产业用基础纤维材料的急迫需求，并凸现出明显的经济效益和社会效益。
   
　　企业介绍：
   
　　上海市合成纤维研究所建于1964年，是全国最早从事合成纤维研究与加工的科研单位，承担并完成了许多重大科研项目，是国家纺织行业重点科研单位之一。研究所研究的对象主要涉及涤纶、丙纶、腈纶等新型差别化纤维和高性能特种纤维。多年来，该所在复合材料、化纤设备、自动控制、化纤助剂、纤维检测及现代化信息技术等方面有丰硕成果积累，累计取得各类科研成果300余项。不少科研成果填补了我国在相关研究领域的空白，特别是在高强涤纶、PAN基碳纤维、芳砜纶等高性能纤维的研制方面取得了显著成绩，为我国航空、航天、通讯、运载火箭、兵器等高技术领域的发展做出了重要贡献，先后受到国防科工委、国家计委、解放军总装备部、921工程办公室、上海市政府的表扬和奖励。

关键词： 纤维