日期:2018-11-06 00:00:00来源:《纺织科学研究》编辑:崔书健
十年一剑
对于陶文祥来说,2017 年有两件最值得纪念的事情,第一件就是“聚丙烯腈长丝及导电纤维产业化关键技术”获奖,第二件则是在高尔夫球场HOLE-IN-ONE(一杆进洞),对于高尔夫专业选手来说这都是可遇不可求的。如果说一杆进洞凭借的是 20% 的技术 +80% 的运气,那么,聚丙烯腈长丝项目的成功依靠的却是陶文祥 10余年来 100% 的投入与执着。
聚丙烯腈长丝是纤维多元化发展的需求。据介绍,2017 年我国涤纶长丝产能为 2500 万吨,尼龙长丝为 300万吨,丙纶长丝 2 万吨,而腈纶长丝产能偏低,尚处于发展初期。尤其是耐久性导电纤维是特种材料的紧缺品种,锦纶(尼龙)基、涤纶基、丙纶基等有机复合导电纤维具有颜色单一、柔韧性差,金属负载量有限,以后整理涂覆法为主,耐洗涤性、持久性差等问题,急需开发高柔性、可编织、耐久性导电纤维产品。当然,自主研发的路上不可避免的会困难重重。
图丨纺织之光科技教育基金会秘书长张翠竹(中)在翔鹰特纤董事长陶文祥(右)、
东华大学博士陈烨(左)陪同下参观产品展厅。
据该项目的第二完成人、东华大学博士陈烨介绍,当时聚丙烯腈长丝国产化面临原料、工艺、设备三大瓶颈。在原料方面,原液均质化(分子量分布窄)、纯度要求高。工艺方面,均匀性稳定性要求高,每批、每位、每束、每根均匀;纤维强度、产品比表面控制要求特殊。设备方面,没有现成的纺丝及加弹设备,必须自主研制。
正是因为聚丙烯腈长丝制造工艺和要求比其他合成纤维长丝存在的技术难度要高很多,所以就连三菱丽阳都没有实现大规模生产。经过无数次失败,翔鹰特纤攻克了多个技术难关,更新了 5 条生产线,于 2010 年研制出阶梯式模块化聚丙烯腈长丝装置,并于 2016 年研发了聚丙烯腈长丝全自动生产线,实现了工业化生产。翔鹰特纤持之以恒的科研攻关,最终使得三菱丽阳完全退出了这一领域,翔鹰特纤成为世界上唯一一家生产聚丙烯腈长丝的企业。
2017 年,该项目参加“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术奖答辩时的场景还历历在目。项目组成员还记得,当天陈烨在答辩结束后衬衫后背全湿了。而当时专家组对该项目的评价是:“这是一匹黑马。”四大创新
陶文祥身上有一种异于常人的坚韧与乐观,即使是再艰难的关头他也没有想过放弃。空白领域的技术创新难点在于毫无参考经验,以及不知道何时能够实现技术突破。设备上马了却不适用,小试阶段取得成功却提不上产量……十年来,各种难题一道道摆在了陶文祥面前,翔鹰特纤的研发团队换了几波,累计投入近一亿元。然而,陶文祥坚持了下来。“做贸易很轻松,但做成一件事情更有意义。” 陶文祥说道。
在翔鹰特纤办公室大楼内,有一面墙上贴着聚丙烯腈长丝研发历程中的关键节点。第一张拍摄于 2006 年,当时处于长丝设备设计及工艺摸索阶段。然而由于使用的是腈纶短纤的工艺路线,无法实现长丝的连续制备,产量也很低。2007 年,陶文祥开始重项、自主商标 3 项、主导制定行业标准 1 项,具有完整的自主知识产权。
图丨聚丙烯腈长丝产品。
四是铜系聚丙烯腈导电纤维制备关键技术。开发了一步法浸渍、原位还原的铜系表面络合与铜镍合金化技术,生产了耐久性导电聚丙烯腈长丝。
一生荣耀
翔鹰特纤已经实现了两条各 120锭的聚丙烯腈长丝自动生产线,年产量 300 吨。在纺丝技术方面,之前三菱丽阳采用 DMAc 湿法纺丝法制备聚丙烯腈长丝,长丝 150D/60F;而“聚丙烯腈长丝及导电纤维产业化关键技术”采用硫氰酸钠湿法纺丝技术,总牵伸倍数超过 13 倍,长丝纤度可达 1-6旦,50F-200F,每筒长度为 10 万米,可根据客户需求制备不同规格长丝,如 75D/28F、 75D/40F、75D/75F、120D/120F、150D/80F、150D/160F 等。在铜系络合技术方面,聚酯导电纤维体积电阻率为 104-102 Ω.cm,持久性一般,颜色单一;“聚丙烯腈长丝及导电纤维产业化关键技术”的体积电阻率可达到 10-2Ω.cm,稳定性、持久性好,室外放置 1 年电阻无明显变化,并且通过添加阳离子染料可制得多种颜色,一浴法操作,生产效率高,抗菌效果好,抑菌率达 99%。
在翔鹰特纤的产品展厅,记者看到了聚丙烯腈长丝以及由其制成的面料、各式时装等。陈烨告诉记者,聚丙烯腈长丝不但具有聚丙烯腈短纤色彩鲜艳、亲水抗静电等所有优点,同时比短纤更加柔顺,保型性及悬垂感好,因此产品附加值高,可应用于户外及高端纺织品领域。
据陶文祥介绍,2017 年翔鹰特纤最畅销的产品为腈纶长丝 silkfeel 系列,即加弹加捻风格产品。2018 年在原有产品系列的基础上,翔鹰特纤深挖产品附加值,赋予产品新生命力,推出了聚丙烯腈无机高分子复合涂层导电长丝产品。该产品利用聚丙烯腈长丝树皮状表面形态,结合无机高分子复合涂层,导电性能不脱落,不衰减,具有永久的导电性。
“聚丙烯腈长丝及导电纤维产业化关键技术”项目经济效益与社会效益明显。该项目已实现产品销售总量465 吨,销售收入 1.2 亿元,利税 4668万元;5 家主要客户的近 3 年来使用该产品新增利税 1 亿元。
项目的社会效益则体现在四个方面:实现了聚丙烯腈长丝工业化生产,翔鹰特纤成为目前世界上唯一生产聚丙烯腈长丝的企业,填补了国内聚丙烯腈长丝生产的空白;聚丙烯腈长丝具有手感柔滑、色泽鲜艳、耐老化、防腐蚀、易功能化等特性,拓展了高端仿真面料的品种,扩大了出口,提升了国际形象;制备了耐久性、耐用性、可加工性好的导电长丝,提升与拓展了高性能导电纤维的水平,填补了国内聚丙烯腈导电长丝的空白;作为高端军事装备屏蔽网,支撑了战略武器与航空航天的关键基础材料的发展。
2017 年 12 月,藉由去北京参加“纺织之光”中国纺织工业联合会科技教育奖励大会的契机,翔鹰特纤组织了一次团队游,员工们在长城上留下了“翔鹰展翅 遨游长城”的纪念合影。正如陶文祥所言,翔鹰特纤就像自己的身份证一样,多年来承载了他的梦想、信念,以及所有成就了今天的他的所有过往。
多年来,陶文祥经历了太多的瓶颈,也曾面临是否继续做下去的疑惑。“但,如果艰难的时候放弃了,可能会成为一生的遗憾;如果咬紧牙关坚持下来了,就会成为一生的荣耀。”陶文祥说道。