重磅 | 2016年度国家科技奖励通过初评项目——干法纺聚酰亚胺纤维关键技术及产业化

6月30日，科技部公布了2016年度国家科技奖励初评结果，共计评出284个项目。其中，纺织行业有四大项目通过初评。7月5日，小编奉上了“苎麻生态高效纺织加工关键技术及产业化”项目的相关内容，得到了爱纺织的朋友们的好评，纷纷表示：再来点儿！

为了让读者再过把瘾，小编们特联系了“干法纺聚酰亚胺纤维关键技术及产业化”项目“队长”——张清华。

干法纺聚酰亚胺纤维关键技术及产业化”项目

主要完成人之一：“队长”张清华（东华大学）

聚酰亚胺纤维作为高性能纤维，它不仅具有较高的强度和模量，而且耐化学腐蚀性、热氧化稳定性和耐辐射性能十分优越，使得该纤维在譬如高温、放射性环境中具有比其它高技术聚合物纤维更大的优势，在航空航天、国防建设、新型建筑、高速交通工具、海洋开发、体育器械、新能源、环境产业及防护用具等许多领域得到广泛的应用，还可作为性能更为优越的防弹服织物、宇航服、高温防护等使用。

上世纪六七十年代，我国开展了一段聚酰亚胺纤维的研发工作，但该项工作并没有持续下去。基于聚酰亚胺纤维的优异性能及相关领域发展的需要，东华大学于上世纪末率先开展了聚酰亚胺纤维的基础性研究，经过10余年的不懈努力，解决了纺丝溶液的合成、纤维的干法纺丝成形、环化和后拉伸等基础科学问题，同时带动了关键工程技术“瓶颈”的突破，中国科学院长春应化所、四川大学、北京化工大学也开展了很好的研究工作。2009年江苏奥神新材料股份有限公司采用东华大学的干法纺丝技术，建成了国际上首条干法纺聚酰亚胺纤维1000吨级生产线。

创新点一：在国际上首次提出干法纺丝成形“反应纺丝”新原理和新方法，建立了干法成形动力学模型及纤维凝聚态结构调控方法，为纤维生产工艺的确定和设备的成套化提供了理论基础；

创新点二：建立了聚合反应过程、聚合物分子量及其分布的调控方法，实现了高分子量、高均匀性纺丝溶液的稳定合成。

创新点三：发明了干法纺制备聚酰亚胺纤维原丝稳定化制备关键技术，实现了溶剂的高效回收。

创新点四：建立了温度及应力作用对纤维凝聚态结构及微缺陷的影响关系，攻克了“环化-牵伸”工序的一体化关键技术，实现了对材料结构性能的有效调控。

创新点五：自主研发出国际上首套干法纺聚酰亚胺纤维生产设备，实现了聚合-均化-干法成形-环化牵伸-热处理等工序间工艺与装备的同步协调。

项目产品主要性能指标超过国际同类产品，能满足环保高温除尘、特种防护及绝缘和复合结构材料领域的迫切需求，对我国环境和劳动保护、特种装备产业的发展水平，起到了重要的支撑作用。主要集中在以下应用领域。

用作火力发电、金属冶炼、水泥生产、垃圾焚烧等领域尾气处理袋式除尘器的滤料。聚酰亚胺纤维是高温袋式除尘器过滤和特殊液体过滤的关键材料，国际上长期受奥地利的P84 产品垄断，价格高，严重影响我国的环保产业的发展。干法纺聚酰亚胺纤维已成功用于耐高温滤材，对治理大气粉尘污染发挥了重要作用。

制作高温、强辐射等恶劣条件下的防护用品，如防火阻燃服、隔热毡、飞行服、高压屏蔽服、耐高温特种编织缆绳等。聚酰亚胺纤维的耐热稳定性和保温性均优于芳纶纤维，且高温碳化无烟尘，已被确定为森林火警战斗服升级换代的主要纤维材料，作为特种防护材料，提升产品等级，在国际上尚属首例，推动了我国高性能纤维的跨越式发展。

主要用于制作聚酰亚胺纸，以聚酰亚胺纸为基材的蜂窝结构材料及电池隔膜等。

干法纺聚酰亚胺纤维的成功产业化是长期基础研究的积淀与工程化团队密切合作相结合的结果。

东华大学自1999年就开始聚酰亚胺纤维的基础研究工作，10年的基础研究对聚合物的合成、纤维成形机理及内部结构的调控、环化过程等具有了深刻的理解和掌握，为2009年始在江苏奥神新材料有限公司中试研究及随后的产业化研究奠定了基础。可以想象，如果没有对该纤维的基础理论的深刻理解，在中试和产业化过程中遇到的各种各样的难题，就无从下手解决。

另一方面，产业化团队的密切合作至关重要。中试伊始，奥神基团从几个企业中抽调了聚合、纺丝工艺、设备及控制等经验丰富的工程师组成研发团队，“队长”是张清华。高校与企业在合作的过程中，始终坚持着大学负责研发与指导、企业工程技术人员负责工艺的实施和设备的定制，团队成员有明确分工、又密切配合，遇到问题不推诿、共同研究解决方案，多年的合作双方形成了默契。俞建勇院士考察后认为，这是“校企合作的新模式”、“高校做高校的事、企业做企业的事”，双方的信任和配合是新型产业创立的新模式。