对位芳纶迎来规模化发展曙光
□  晓  铭

  　对位芳纶属于高刚性聚合物，具有高强度、高模量、耐高温、低密度、热收缩性小、尺寸稳定性好等优点，
广泛应用于航空航天、安全防护、骨干装备、交通运输、结构增强以及汽车制造等关键领域。由于在军事、科技
等领域具有特殊用途，对位芳纶纤维一直被列为重要的战略物资，生产技术受到严密封锁，贸易上也被严格控制。
在相当长的时期内，美国和日本几乎垄断了全球对位芳纶市场，我国的对位芳纶需求主要依靠进口。

国外处于领先地位
  　截至2011年底，国外对位芳纶的总生产能力约为7.20万t/a，其中杜邦公司是最大的生产企业，生产能力
为3.65万t/a，占总生产能力的50.69%；其次是帝人公司，生产能力为2.60万t/a，约占36.11%，其他国家和
公司仅有少量生产。详见表1。
  　当前国际上对位芳纶的发展特点是以技术先进性推进应用产品升级换代。杜邦公司开发了一系列的对位芳纶
新品种，如超高强型Kevlar129，强度比Kevlar29提高20%，韧性更强；先进性纤维Kevlar K29AP牌号强度比
标准的K29纤维强度要高出15%；超高模量型Kevlar149模量较Kevlar49提高25%，而回潮率仅为普通PPTA纤
维的25%～50%。同时，还开发了高强高模量的芳纶丝束Kevlar49HS、用于橡胶工业的粘合活化芳纶丝Kevlar Ha、
警用防弹衣织物Kevlar Protera的超细芳纶等。此外，杜邦公司还在不断开拓新的应用领域，如开发轻质高强
的凯夫拉纤维，提高防护性和功能性。
　 帝人公司开发了专用于胶管和输送带增强的芳纶丝束Twaron1014和Twaron1015，与标准型号Twaron1008
相比，除了力学性能更适用于胶管和输送带的要求外，这两种产品还经过活化处理，应用时只需要一步浸胶即可
与橡胶基体粘合良好；Twaron2100是专为传动带开发的芳纶丝束，与标准型Twaron1008相比，它有相当低的模
量，改善了耐弯曲和耐压缩疲劳性能，动态性能出色；Twaron2300则专为动力胶管和高性能传动带开发，特点是
同时具有高勾结强度和拉伸强度；防弹专用的Twaron1008CT超细芳纶，能显著提高防弹性能；Technora T700
纤维抗冲击性能是碳纤维的3倍，模量是芳纶II的2倍，与树脂的粘合力提高10%，可作为碳纤维复合材料的补
强材料，改进其抗冲击强度。帝人公司新开发的产品SulfronTM可使轮胎滚动阻力减少20%，意味着燃油消耗减
少5%。
  　德国Acordis公司近期开发出高性能超细对位芳纶，它既不燃烧，也不熔融，还有很高的强度和极大的抗切
割能力，主要可用于生产既耐高温又抗切割的各种纺织服装装备。
  　俄罗斯在杂环芳纶方面也不断开发出新产品，如Artee纤维，其强度高达35cN/dtex，模量200GPa，浸渍环
氧树脂后的纤维强度为5.39GPa。
      表1  2011年国外对位芳纶主要生产企业统计     万t/a
公司名称               厂址        商品名称      生产能力  技术来源
美国杜邦公司        Richmond    Kevlar            2.45      杜邦
英国杜邦公司        Maydown        Kevlar            0.70      杜邦
日本杜邦-东丽公司    东海        Kevlar            0.50      杜邦
日本帝人公司        岩围        Technora        0.30      帝人
                    荷兰        Twaron            2.30      Akzo
韩国科隆公司        坤美        Heracron        0.26      -
韩国晓星公司        -            -                0.10      -
俄罗斯耐热公司        -            Terlon/Pycap    0.20      -

国内进入规模化前期
　　近年来，随着芳纶技术壁垒的不断攻破，我国对位芳纶的产业化开始蓬勃发展。目前，国内有十多家企业正
在进行对位芳纶产业化开发，包括中蓝晨光、烟台氨纶、河南平煤神马、仪征化纤、河北硅谷化工公司、广东彩
艳等。
  　晨光化工研究院有限公司在芳纶的研究和开发上一直走在国内前列。在杂环芳纶方面，已实现5t/a芳纶III
的稳定生产，纤维强度达到4.5GPa以上，并在某些型号武器上成功实现国产化替代。在芳纶II方面，已解决连
续聚合与高速干湿法液晶纺丝的关键技术难题，并建成30t/a中试生产线。2009年在成都新津工业园内开始建设
产能1000t/a对位芳纶项目，预计2012年正式投产。
  　烟台氨纶股份有限公司在对位芳纶的研究开发方面也取得了重大进展。2004年该公司正式启动对位芳纶长丝
及浆粕的中试技术开发研究，2007年建成百吨级中试生产线，突破了核心关键技术，形成了自主知识产权。2009
年10月开工建设1000t/a对位芳纶产业化工程， 2011年5月生产出合格产品，使烟台氨纶股份有限公司成为我
国目前惟一能够规模化生产间位芳纶、对位芳纶系列产品的芳纶纤维产业基地。
  　东华大学2006年与两家民营企业组建了上海艾麦达纤维科技有限公司，并在常熟市贝斯特皮革有限公司建
成100t/a规模的中试装置。
    2008年4月神马集团对位芳纶项目通过了河南省科技厅的成果鉴定；2009年2月底，神马集团将原有500t/a
装置产能扩建到1000t/a，预计将于2012年投产。
  　2008年底中石化仪征化纤股份有限公司3000t/a对位芳纶装置在江苏省仪征开工建设，主体工程包括年产
3000t对位芳纶、3000t对位芳纶长丝纺丝装置以及3万t溶剂回收装置，预计在2012年建成投产。
  　此外，广东彩艳股份有限公司、河北硅谷化工公司、常熟苏州兆达特纤科技有限公司等也正在或计划建设对
位芳纶生产装置，预计到2015年我国对位芳纶的生产能力将达到1.5万t/a左右，将在很大程度上满足国内需
求。详见表2。
            表2  我国正在或即将建设的对位芳纶生产企业统计        t/a
       公司名称                 产能        技术来源                    备 注
河北硅谷化工公司               -    晨光化工研究院        小批量产品，计划新建1000t/a装置
江苏仪征化纤股份有限公司     300    东华大学            拟扩建到3000t/a
平煤神马集团有限公司         500    自主研发            计划建1000t/a装置
四川金路公司                   -    晨光化工研究院        计划建1000t/a装置
吉林辽源得亨公司               -    -                    计划建1000t/a装置
山东烟台氨纶股份有限公司    1000    东华大学/自主研发    -
广东新会彩艳股份公司          20    自主研发            小批量产品，计划新建100t/a装置
上海东华大学                 100    自主研发            中试
中国蓝星晨光化工研究院          30    自主开发            在建1000t/a生产装置
苏州兆达特纤科技有限公司     300    自主开发            计划建设1000t/a生产装置
上海艾麦达纤维科技有限公司     100    与东华大学联合开发    中试

未来发展前景良好
  　未来10年，国内的汽车、通信、高速铁路、航空和防护等领域将快速发展，对位芳纶的需求呈现旺盛的局
面。与此同时，国外下游加工企业向国内进行产业转移，也会刺激国内对位芳纶的需求增长。预计2015年我国
对位芳纶的需求量将超过1万t，2020年将超过2万t。因此，对位芳纶在我国具有良好的市场前景，其市场应
用主要围绕战略性新兴产业、国民经济建设重大工程、国防军工、材料工业结构升级调整等方面。未来几年我国
对位芳纶纤维的产能将会迎来一个快速提升期。此外，按照“十二五”规划，我国千吨级对位芳纶生产技术将实
现突破并转入快速成长期，从而带动相关行业的迅速发展。
  　虽然我国目前也进行了对位芳纶的国产化研究和开发，并取得了一定的进展，但由于工程化关键技术、主要
原料生产技术、关键设备的加工制造技术等问题还没有得到很好解决，我国对位芳纶的国产化进程还比较缓慢，
产能不高，不具备规模化竞争能力，而且产品性能不稳定，品种少，系列化程度低。如芳纶II杜邦除了Kevlar29
标准牌号外，还开发了Kevlar49、68、129、149 以及 XP等多个牌号，每个牌号又有多种规格，而我国开发成
功的产品大多类似于Kevlar29，也有少量类似Kevlar49的产品。为此，国家应加大宏观调控力度，集中优势力
量加快对位芳纶的产业化发展步伐。同时，有必要继续加大对重点科技攻关项目的资金扶持力度，并通过产学研
用联盟等方式，促进科技成果转化为生产力。但也应该注意到，对位芳纶具有高技术含量、高资金门槛和高市场
风险的特点，其下游市场仅限于对材料性能要求较高的少数领域，因此，国家有关部门应该统筹规划，避免盲目
投入，才能促进我国对位芳纶及其相关行业的稳步健康发展。