高性能纤维系列报道之4
芳纶纤维 “钱景光明”更要“量市而行”
□ 中国化纤工业协会信息中心特聘专家 顾超英
芳纶纤维是一种新型高科技合成纤维,主要分为对位芳酰胺纤维(PPTA,芳纶1414)和间位芳酰胺纤维(PMIA,
芳纶1313)。芳纶具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的5~6倍,模
量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的1/5左右,在560℃下,不分解,不融熔。
此外,芳纶纤维还具有良好的绝缘性和抗老化性能,其发明被认为是高性能纤维领域的一个里程碑。
巨头垄断 强势依旧
芳纶最早由美国杜邦公司于上世纪六七十年代研制成功并实现工业化生产,该公司生产的Kevlar纤维(对位
芳纶),目前就有Kevlar-49、Kevlar-29等10多个牌号,每个牌号又有数十种规格的产品,这些产品至今仍然是
杜邦公司重要的利润来源和世界同类产品的标杆。目前全球从事对位芳纶生产的厂家主要有美国杜邦公司
(Kevlar)、日本帝人公司(Twaron、Technora)和俄罗斯耐热公司(Pycap)等,前2家公司的年产量分别占世界
总产量的55%和40%左右,其他国家或公司仅有少量生产(见表1)。
经过长期的应用开发,芳纶已经从少量应用于军工和航天领域的特殊材料,发展成为在工业和民用领域有着广
泛应用的高性能材料。近年全球对位芳纶的年需求量为5.5万~5.7万t,预计2010年全球对位芳纶需求量将达到
7.8万~9.0万t。目前,全球对位芳纶仍然处在供不应求的状态之下,主要原因是绝大部分对位芳纶生产量仍然
控制在杜邦和帝人两家公司手中,其他公司生产能力有限,加之“9.11事件”以来的反恐战争对防弹级芳纶的需
求快速增长,加剧了对位芳纶的供应短缺。为此,杜邦和帝人公司多次进行扩产,其他公司也在积极开发。预计
2009~2010年世界对位芳纶年产量约为7.6万t。
表1 2009年国外对位芳纶生产情况 万t/a
国别 公司 厂址 商品名称 产能 技术来源
美国 杜邦 Richmond Kevlar 2.45 杜邦
英国 杜邦 Maydown Kevlar 0.70 杜邦
日本 杜邦-东丽 东海 Kevlar 0.50 杜邦
日本 帝人 岩围 Technora 0.20 帝人
日本 帝人 荷兰 Twaron 1.85 AKZO
韩国 Kolon 坤美 0.16 —
俄罗斯 俄罗斯耐热 — SVM 0.10 —
韩国 Kolon — HERACRON 0.10 —
注:以上数据为对国外公司芳纶产能做的大概统计,仅供参考。
奋蹄追赶 初露锋芒
我国对位芳纶纤维的研制开发起步较晚,从上世纪80年代起,我国先后有多家单位进行了研制。由于芳纶的
投资成本高,技术难度大,长期以来相关国家对我国实行了严格的技术封锁,此外,我国现有对位芳纶产能并未完
全发挥,产量较小,产品质量不甚稳定,离实现真正意义上的大规模工业化生产还有差距。
与产业发展形成鲜明对照,近年来国内市场容量不断扩大,需求量与日俱增。据统计,我国每年直接和间接进
口对位芳纶及相关制品总额达到了近10亿元人民币,进口量3000t左右,年需求量也达到了5000~5500t,市场
潜力极大。鉴于此,实现对位芳纶的大规模国产化将具有重要的经济和战略意义。
与对位芳纶不同的是,我国在间位芳纶产业化方面已经取得重要突破,山东烟台氨纶股份有限公司自1999年
正式开始间位芳纶的研发工作,先后成功进行了小试和中试,并于2004年5月成功实现了间位芳纶的工业化生产,
经扩建,目前总生产能力已达到4300t/a,仅次于美国杜邦公司,成为世界第二大间位芳纶制造和供应商(见表2)。
表2 2009年国内芳纶相关产品生产情况 t/a
公司 厂址 产品品种 产能 技术来源 备 注
河北硅谷化工公司 河北邯郸 芳纶1414 1000 晨光院 小批量生产
江苏仪征化纤 仪征 芳纶1414 300 东华大学 拟扩建至3000t/a
河南帘子线公司 河南平顶山 芳纶1414 — —
四川金路集团 成都 芳纶1414 1000 晨光院
辽源得亨公司 吉林 芳纶1414 1000 目前情况不详
山东烟台氨纶 烟台 芳纶1414 1000 东华大学 计划2010年底投产
芳纶1313 4300 —
新会彩艳股份公司 广东新会 芳纶1313 1000 —
芳纶1414 — 自研发 小批量生产
金蚂蚁特种纸公司 成都 芳纶纸 200 — 拟建,产能不详
普瑞科技公司 浙江 芳纶纸 — — 拟建,产能不详
富阳特种纸业公司 杭州 芳纶纸 — 拟建,产能不详
奥神集团 连云港 芳纶纤维 — 拟建,产能不详
上海圣欧集团 上海 芳纶1313 2000
惠安公司 福建 芳纶1313 500 — 拟建
“钱景光明”更要“量市而行”
由于芳纶纤维具有突出的综合性能,其在信息产业、土木建筑、密封填料、大型客机结构材料及抗燃、耐热、
防护服等下游领域的应用不断推进,加之该产品附加值高、利润率大,受到越来越多的用户与投资者的青睐。可以
预见,未来几年芳纶纤维的产能将会迎来一个快速提升的阶段。
近年来国内芳纶纤维行业已经显示出了投资过热的苗头,应该提醒业界注意,芳纶产能扩张一定要“量市而行”。
首先,高性能纤维产业具有其本身的特点:高技术含量、高资金门槛、高市场风险。不少地方、不少企业受原
始利益驱动,盲目投资的行为实不可取。由于芳纶产品相对于其他常规化纤产品来讲,其价格位于高端,正因为这
一点,其下游市场开发和应用仅仅限于对材料性能要求较高的少数领域,盲目扩产势必造成自相残杀的局面。氨纶
就是最好的例证,原本属于“贵族”的纤维产品在扩产的无情挤压之下,价格由每吨数十万元直线下降到了几万元
的水平,特种纤维最终演变成了常规品种,“贵族”荣光不再,前车之鉴需反思和警惕。
其次,笔者认为只有在扩大应用领域的同时扩大芳纶产能才是明智之举,而应用领域的扩大需要各方转变观念,
企业也应做好“持久战”的准备。
在消费结构方面,据资料显示,国外约有7%~8%的芳纶纤维用于防弹衣、头盔等军工领域;航空航天材料、
体育用材料所占比例约为40%;轮胎骨架材料、传送带材料等领域约占20%;高强绳索约占13%。作为增强材料,
芳纶纤维在部分领域发挥了不可替代的作用,近年来子午线轮胎的快速发展,更是推动了芳纶纤维应用的普及。据
介绍,用芳纶纤维代替钢丝生产的轮胎,其重量可减少30%,滚动阻力大幅度下降且轮胎的耐刺扎性能得以大幅
度提高。目前,米其林、固特异、倍耐力等世界轮胎巨头生产的轮胎,其骨架材料已有相当一部分采用了芳纶纤维。
在我国,芳纶纤维的最主要用途是光纤补强材料,其次为防弹材料领域。总体来看,下游应用的开发还十分薄
弱,表现出“有量无市”的尴尬。笔者认为,这正是限制芳纶纤维产业未来健康发展的重要因素之一。解决这一问
题,需要从几个方面入手:
(1)不断加大研发投入 目前业内企业的研发环节与国外公司相比还十分薄弱,而最主要是受制于投入不足。
国家将芳纶纤维的产业化和市场开发列入鼓励发展和引进的目录,给予了一定的政策支持,但是实际上大部分工作
都是由相关企业在牵头完成,政府的支持和参与还显不足。
(2)树立品牌,以质取胜 高质量产品是企业获取高利润和未来可持续发展的重要保证。
(3)下游用户需转变观念 以轮胎产业为例,随着节能减排概念深入人心,行业也在不断进行探索,近期欧
盟已经出台了轮胎产品的能耗标准“新标识”,这无疑又将成为行业的一大技术壁垒。目前国内生产的轮胎帘子布
主要使用的是尼龙类产品,而芳纶纤维今后是否能在轮胎产品中得以应用,很大程度上取决于下游企业的观念转变。
轮胎产品走向高端,必须得到科技和材料方面的支持,下游企业定位于低端低价产品还是通过升级走向高端,将在
一定程度上影响芳纶纤维产业未来的发展走向。
今后下游消费群体使用国产间位芳纶替代进口产品,对于摆脱原料束缚、降低生产成本、推动相关产业的健康
发展将有极其重要的意义。总之,只有下游通畅了,上游芳纶产业的日子才会好过,产能的扩张才是健康的。
