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振兴规划:全面突破高新技术纤维产业化瓶颈
2009-5-18
     化纤工业,作为我国纺织及相关工业基础原材料和新时期国民经济发展的重点产业,在市场需求拉动、技术进步推动和机制转换的带动下,实现了快速发展。2008年全国化纤产量达到2404万吨,约占世界产量的一半以上,化纤使用量占纺织纤维加工总量的2/3,化纤为我国纺织工业和相关产业,以及全球产业链的发展作出了重大贡献。
    然而,在快速发展过程中,我国化纤工业也暴露出高新纤维原创技术滞后、新一代差别化功能化纤维发展缓慢、结构性矛盾突出等严重问题。对此,《纺织工业调整和振兴规划》不惜浓墨重彩对今后3年我国高新技术纤维产业化以及功能性差别化纤维技术改造进行阐述,强调今后3年要全面突破高新技术纤维产业化的瓶颈制约,加快用先进适用技术改造提升传统化纤工艺的进程。
  一项难度极大的系统工程
    《规划》之所以高度重视高新技术纤维产业化发展,是因为高新技术纤维是关系到国防建设和国民经济发展,支撑国家高新科技产业的关键性材料,是推进各类高技术功能性纺织品和合成新材料研发进程的物质基础,同时也是我国化纤行业发展的薄弱环节。
    近年来,我国化纤产量增长迅速,但主要生产的是常规品种,而在性能优异、军民两用的高新技术纤维领域的发展十分滞后,产业化进程缓慢,与发达国家差距很大。目前,日本在产业化研发上最为成功,尤其在碳纤维(产能约占世界70%)、芳纶、PBO纤维、聚苯硫醚(PPS)、氟纤维、聚乙烯醇K-Ⅱ纤维等方面处于领先地位。日、美等发达国家垄断世界高新技术纤维材料市场,并对我国进行全面技术封锁和多方限制,严重制约着我国国防建设和经济发展。
    高新技术纤维涵盖高性能纤维和新型纤维等系列品种,类别品种繁多。这些纤维及材料具有质量轻、强力高、模量高、耐冲击、耐高温、耐腐蚀等优良性能,按性能可划分为高强高模纤维、耐高温纤维、抗燃纤维、耐强腐蚀纤维、特种功能纤维等五大类数十个品种。随着高新技术的发展,作为纺织及国民经济的基础原材料产业,化纤工业已突破传统纺织范畴,向产业用、非纤、军工特品、合成新材料等高新技术领域不断开拓创新,直接影响到农业、建材、交通、能源、环保等20多个领域的技术进步和产业升级。
    高新技术产业化是难度极大的系统工程,是多领域、多学科、多类人才集成创新的重大项目,同时也是一个国家技术实力和科技水平的集中体现。正是这些方面的不足使我国高新技术纤维至今仍未实现产业化。由于此类纤维生产指标控制严格,生产条件苛刻,国内设备材料、仪表自控等难以解决,如生产高性能碳纤维的耐高温材料和高温碳化炉(温度达到1500~2400℃),生产对位芳纶1414所需的耐强腐蚀、高精密控制双螺杆缩聚装备及各类精控组件等都需进口,严重制约了国产高新技术纤维的发展。而令人鼓舞的是,随着国家“高新技术纤维产业化及应用专项”的实施,国产化技术装备水平已大幅提升,对大型聚合装置、耐高温材料、碳化炉等项目的攻关也由多部门联合实施,并已取得阶段性成果。
    高度关注存在的问题和差距
    《规划》制定方曾表示,只有对行业存在的问题和差距进行全面了解,才能对这一产业未来发展制定出科学、合理的规划。目前,我国高新技术纤维产业发展仍然存在诸多问题,首先表现在产业发展不平衡,不少重点品种关键技术尚需深度产业化的配套研发。除耐高温芳纶1313、高强高模聚乙烯、竹浆、麻浆等品种已进入工业化生产阶段外,大多数品种尚处于产业化或中试研发阶段,亟待强化产业化配套开发。例如聚丙烯腈碳纤维,从原丝到碳化虽已初步实现产业化,但主要产品仍是T-300,且指标尚不稳定、装置规模小、纺速低、效能差,各类高规格品种尚处于中试研发阶段,配套高温氧化炉等关键装备及组件仍需进口。
    多领域的应用,自主研发亟待强化。高新技术纤维性能独特,在高端化、高性能、多领域的应用开发方面,技术难度相当大,国内自主研发能力亟待强化。例如碳纤维,主要用于体育休闲、工业生产及航空航天、军工特品等领域,国内用量高达8000吨,但目前绝大部分为外商来料加工,自主研发生产的品种很少,市场难以调控。随着产业化进程的加快,自主应用领域的开拓尤为重要。结合市场需求,坚持“一高”(高端化)、“一广”(广应用)的开发原则,特别是针对风力发电、海洋平台、航空航天、新型材料等领域的应用开发,打造国产品牌是产业化进程中的重要环节。
    与之配套的多种设备材料、精密组件、专用机械等方面的研发与发达国家尚有差距,急需联合攻关,尽快解决。高新技术纤维产业化研发,不仅工艺复杂,而且对耐高温、耐强腐蚀的特种材料,高温碳化炉,双螺杆精密聚合反应器,大型特种聚合专用装备等要求严格,国产化尚需时日,需要各部门加强合作,联合攻关。
    此外,高新技术纤维产业化是复杂的系统工程,技术来源少、市场相对小、竞争对手强,存在较大的技术和经济风险。我国高新技术纤维产业化虽已取得一定成效,但在产业化核心生产及应用技术上与国外存在很大差距,因此要高度关注近期曾出现的忽视产业风险、盲目追风乱上项目的不良倾向。维护大局,科学运作,积极稳妥地推进高新技术纤维产业高效、有序、良性发展。
    建设世界高新纤维研发基地
   在国家政策的大力支持下,化纤行业通过产、学、研协同攻关,取得了多项重大产业化成果,高新技术纤维产业进入了发展新阶段。
    继2007年3月国家发改委在《化纤工业“十一五”发展指导意见》中将大力发展高新技术纤维及材料作为新时期重点任务后,在中国化纤协会的大力推动下,国家发改委率先设立“纺织新型和特种纤维国债专项”。《规划》结合新形势下的新任务,将该专项调整为“高新技术纤维产业化及应用专项”。近两年来,在纺织新型和特种纤维等多批国债专项实施及有关的“高新技术产业化专项”、“科技973专项”、各地产业化及技术支撑等专项的推动下,我国高新技术纤维产业已取得新突破。
    目前,超高分子量聚乙烯、耐高温芳纶1313、难燃耐蚀聚苯硫醚、耐高温芳砜纶、中空纤维膜技术及竹浆、麻浆、PPT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)纤维等,已由产业化发展到工业化生产阶段。而从中试攻关发展到产业化生产阶段的品种,主要有碳纤维(CF)、高强高模芳纶1414、超高强高模芳纶Ⅲ、玄武岩纤维、新溶济法纤维素纤维(Lyocell)、可生物降解-聚乳酸纤维(PLA)及生物法多元醇生产。另外,需进一步小试、中试或产业化攻关阶段品种,主要有耐高温聚酰亚胺、超高强耐高温的聚对苯基并双噁唑纤维(PBO)、阻隔性良好的聚癸二酸乙二醇树脂(PEN)、新型水溶性及高强高模K-Ⅱ类聚乙烯醇纤维、绿色离子液体溶剂法纤维素纤维等。这些高新技术纤维品种,性能独特,军民两用,急需结合市场需求加大研发和产业化攻关力度。
    按照《规划》目标,到2011年我国将基本建成世界化纤生产和高新技术研发基地,化纤各主要差别化功能性纤维和常规品种具备国内外市场竞争力,并且要打破高新技术纤维瓶颈制约,在碳纤维、芳纶、聚苯硫醚、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维等重点品种全面取得产业化成果,建立具有中国特色的高新技术产学研生产研发及营销体系,为全面赶超发达国家水平打下坚实的技术基础。到2011年,国产耐高温芳纶1313总产量预计完成7000~9000吨/年,超高强高模聚乙烯预计完成5000~7000吨/年,碳纤维预计完成3000~4000吨/年,难燃耐腐蚀聚苯硫醚预计完成2000~4000吨/年,高强高模芳纶预计完成500~1500吨/年,中空纤维分离膜实现工业化生产,PBO、PBI、SIC等完成中试及产业化突破。(中国纺织报 张家洲)(E09)

 
 
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