2005年的一个雨天，东华大学胡祖明教授、陈蕾副研究员、圣欧(苏州)安全防护材料有限公司董事长钟炫柱和总经理钟洲，深一脚浅一脚地踏进了苏州吴江松陵镇的一片荒地中。因为多雨，眼前的荒地到处泥泞。天空虽然阴沉，但他们的内心却充满希望的阳光，因为在这里一个新兴的高技术项目即将展开。事实证明，它让圣欧公司在短短的4年多时间里，从“零”发展为年销售超3亿元的国际性企业，这个项目就是“聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(芳纶1313)与耐高温绝缘纸制备关键技术及产业化”。

　　缘起

长期以来，由于受到美国、日本等国的联手垄断，我国的芳纶需求无论在数量上还是在价格上都完全受制于人，严重制约了芳纶材料的应用拓展。自上世纪70年代以来，我国对芳纶开展了大量研制工作，但由于技术上、原料上的困难，直到20世纪末，也没有取得实质性的进展。芳纶1313产业化项目多次位列我国政府五年发展规划重点发展项目之中。

本世纪初，随着经济建设迅猛发展和产业结构优化升级，我国对高科技纤维材料的需求急速增加。作为重要战略物资和高科技产业不可或缺的基础材料，芳纶及其制品的市场销量随之增加。相关数据显示，2002年我国芳纶1313下游产品芳纶纸销量680吨，到2003年达到850吨，到2007年迅速增加到2000吨，平均年增幅达到30%。

到2005年时，芳纶生产的关键性技术被美国、日本等发达国家垄断已长达40余年。据有关部门的保守测算，杜邦公司仅芳纶纤维及其制品每年获得的利润就超过了我国化纤工业一年的总利润额。

为了打破这种受制于人的局面，以胡祖明为带头人的东华大学材料学院科研组毅然将目光锁定在芳纶项目上。科研组的成员东华大学博士陈蕾和圣欧公司经理车明国亲历了这一项目从研发、中试、产业化的全过程。

“当时从研发到产业化困难重重。”胡祖明回忆说，因为芳纶1313生产工艺极其复杂、技术难度大、投资成本居高不下等原因，刚开始很难找到公司进行技术投资。经过一系列洽谈，圣欧(中国)有限公司慧眼识金，于2005年与东华大学合作，创建了专业从事芳纶1313高性能纤维及其下游产品的研发、生产和销售的圣欧(苏州)安全防护材料有限公司。随后的3年内，依托东华大学强大的自主研发团队，圣欧公司逐步完成了芳纶纤维、芳纶绝缘纸的研发与产业化生产，成就了中国芳纶行业的一个奇迹。研发团队自主设计、自行加工核心设备，使芳纶1313吨纤维的投资成本低于竞争对手。车明国说，到2009年，圣欧公司芳纶1313纤维产能已达到2000吨/年，成为国内第二大生产企业，全球第四大生产企业，也成为国内惟一的芳纶1313纤维绝缘纸生产供应商。

　　突破

那么，东华大学的这一芳纶项目究竟在哪些方面进行了突破？胡祖明和陈蕾在带领记者参观工厂车间的过程中，作了详细解释。

“我们这个项目是具有独立知识产权的创新技术，生产工艺不同于国外(美国杜邦和日本帝人)原有的工艺路线。”胡祖明说，该项目解决了芳纶1313绝缘纸产业化中的原料分散难题，优化了热压工艺，设计了专用生产装置。而且，该项目全面改进了芳纶1313沉析纤维制作工艺，提高了沉析纤维的质量和产能，并设计了与新工艺配套的新设备。

“同时，我们自主开发了非圆形截面芳纶1313绝缘纸专用短切纤维的纺丝工艺，采用高效纤维水洗技术有效降低了成品纤维的金属离子含量，提高其电绝缘性能；采用高效剪切工艺和特殊聚合装置，解决了反应不均匀的难题，使单线聚合能力大大提高。溶剂回收率达到98%以上。”

该项目的成功产业化，使我国成为继美、日、俄之后又一个能生产芳纶这种高性能纤维的国家。胡祖明认为，该项目不但推动了化纤行业的科技进步，同时带动了国内上游(原料)和下游(应用)产业发展，为我国高性能纤维研究成果从实验室走向工业化，实现自主创新提供了成功范例。

“但最重要的是，这个项目培育了一批芳纶生产企业。比如圣欧(苏州)安全防护材料有限公司和广东彩艳股份有限公司。”胡祖明说，芳纶项目在这两个公司实现产业化生产后，产品行销海内外。其中，广东彩艳已累计出口间位芳纶近3000吨，目前，广东彩艳的芳纶Ⅲ项目也成功实现产业化。而圣欧公司目前年销售额已超3亿元。

　　未来

2009年9月，江苏鼎桥创业投资管理有限公司与圣欧(苏州)安全防护材料有限公司正式签署投资协议，向苏州圣欧增资6000万元，用于建设年产2000吨的芳纶1313纤维绝缘纸生产线，加快实现成为世界第二大芳纶特种纤维新材料生产商的战略目标。

这一举措，进一步推动圣欧公司对新材料产业的资源进行整合，扩充产能、延伸产业链，加快了其成为“全球主要的特种纤维材料生产商”的步伐。

据业内专家预测，今后一个时期，全球间位芳纶纸需求量将以超过20%的速度增长，到2012年可达到21000吨，届时，中国的需求量将达到4000吨，成为世界最大的间位芳纶纸市场。

胡祖明介绍说，中国市场对芳纶1313纤维纸的旺盛需求首先表现在电气绝缘领域。众所周知，绝缘材料是决定电力设备的技术装备水平、保障电力设备安全运行的重要基础材料。

而在绝缘材料家族中，绝缘性优于芳纶纸的虽然有很多，但在耐热性方面能与芳纶纸相匹敌的却极少，芳纶纸在高等级耐热绝缘领域具有不可替代的重要地位。

随着我国电力工业的发展，电机产品升级换代的步伐加快，并向高电压等级、高功率、大容量、高性能等方向发展，国内各行业，包括电机出口行业，对F、H级大中型交流电机的需求量越来越大，使得间位芳纶绝缘纸的需求量激增。特别是在大型动力机车的牵引电机、起重电机、潜油潜水电机、隔电机以及在高恶劣工作环境的电机中，高性能间位芳纶纤维纸都有极好的应用前景。

变压器是目前我国使用芳纶绝缘纸最多的领域。近年来，采用间位芳纶纸绝缘系统的变压器产品具有耐高温、过载能力强、难燃、安全、环保、节能、噪声低、免维护、寿命长等一系列优点。

胡祖明说，我国江苏中电电气集团的SG系列干式变压器、昆明变压器电气公司的赛格迈干式变压器、保定天威顺达公司的OVDT类干式变压器均采用了芳纶1313纸绝缘系统。

“芳纶1313纸蜂窝是我国芳纶1313纤维纸市场的另一个重要领域。”胡祖明说，目前我国正在集中力量研制大型客机和大型军用运输机，作为已在国外飞机中得到成熟运用的高性能轻质航空材料，芳纶纸蜂窝结构在国产大飞机中的应用比例会越来越高。可以预见，当中国的自主品牌大飞机开始批量生产之时，蜂窝用芳纶纸的用量将会出现跨越式的增长。

我国目前已掌握高速动车组总成、车体、牵引变流、牵引控制、牵引变压、牵引电机等多项关键技术，由这些关键技术支撑的动车组已陆续下线，国产化率达到75%以上。随着我国高速铁路的进一步发展，包括芳纶绝缘纸、芳纶蜂窝结构在内的高性能新材料将在高速列车制造方面发挥更大的作用。

　　延伸阅读

何谓芳纶？

芳纶1313诞生于20世纪60年代末，是冷战时期军备竞赛的产物，最初作为航天科技材料和重要的战略物资而秘不示人，因而平添了许多神秘色彩。冷战结束后，芳纶才作为高新技术的纤维材料开始用于民生领域，逐渐露出庐山真颜。

芳纶中最具实用价值的品种有两个，一是间位芳纶，我国命之为芳纶1313；二是对位芳纶，我国命之为芳纶1414。两者化学结构相似，但性能差异却很大，应用领域各有不同。芳纶1313以其出色的耐高温绝缘性，成为高品质功能性纤维的一种，而芳纶1414极好的力学性能使之在高性能纤维中占据着重要核心地位。

目前，很多领域应用最多的是芳纶1313。这是一种柔软洁白、纤细蓬松、富有光泽的纤维，外观与普通化纤并无二致，却集众长于一身，拥有超乎寻常的“特异功能”。

持久的热稳定性。芳纶1313最突出的特点就是耐高温，可在220℃高温下长期使用而不老化，其电气性能与机械性能可保持10年之久，而且尺寸稳定性极佳，在250℃左右时，其热收缩率仅为1%；短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者熔融；在超过370℃的强温下才开始分解；400℃左右才开始碳化––如此高的热稳定性在目前有机耐温纤维中是很少有的。

骄人的阻燃性。材料在空气中燃烧所需氧气体积的百分比叫做极限氧指数，极限氧指数越大，其阻燃性能就越好。通常空气中氧气含量为21%，而芳纶1313的极限氧指数大于29%，属于难燃纤维，所以不会在空气中燃烧，也不助燃，具有自熄性。这种源于本身分子结构的固有特性使芳纶1313永久阻燃，因此有“防火纤维”之美称。

极佳的电绝缘性。芳纶1313介电常数很低，固有的介电强度使其在高温、低温、高湿条件下均能保持优良的电绝缘性，用其制备的绝缘纸耐击穿电压可达到10万伏/mm，是全球公认的最佳绝缘材料。

杰出的化学稳定性。芳纶1313的化学结构异常稳定，可耐大多数高浓无机酸及其他化学品的腐蚀，抗水解和蒸汽腐蚀。

优良的机械特性。芳纶1313是柔性高分子材料，低刚度高伸长特性使之具备与普通纤维相同的可纺性，可用常规纺机加工成各种织物或无纺布，而且耐磨抗撕裂，适用范围十分广泛。

超强的耐辐射性。芳纶1313耐α、β、χ射线以及紫外光线辐射的性能十分优异。用50Kv的χ射线辐射100小时，其纤维强度仍保持原来的73%，而此时的涤纶或锦纶则早已成了粉末。

独特而稳定的化学结构赋予芳纶1313诸多优异性能，通过对这些特性加以综合利用，一系列芳纶新产品被不断地开发出来。它们在安全防护、高温过滤、电气绝缘、结构材料等领域的应用越来越广，普及程度越来越高，已成为军事、工业、科技等许多领域不可或缺的重要基础材料。

来源： 中国纺织网

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