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1、2 0 0 6 新型纤维及非织造新技术、新材料产业链论坛( 论文汇编) 化纤发展与装备进步 1 我国化纤工业发展概况 郭大生大连合成纤维研究所股份有限公司 2 0 0 4 年我国化纤产量和产能居世界第一。 2 0 0 4 年世界化纤产量3 , 7 0 0 万吨，我国化纤产量1 , 4 2 5 万吨，占世界产量的3 7 。 历年国内化纤产能与世界化纤产能比较如下图： 世界主要地域化纤产能发展如下表：万吨 - 一 1 9 9 02 0 0 0 2 0 0 3 2 0 0 4 产量产量产量产量产量 中国4 23 1 l5l 8 66 7 l2 3 5 1 l2 4 3 5 51 4 253 7 5
2、美国 3 6l2 6 33 l2l7 733 1 。l1 627 78 7 日本1 7512 81 7 09 6l4 35 011 03 5 西欧2 9 l2 1 23 1517 92 7 29 52 437 7 世界合计l37 21 0 0l7 65l O O2 8 5 91 0 03l7l10 03 7 98 截止到2 0 0 3 年，我国化纤产量已是美、日、西欧总产量的1 7 8 。 化纤工业支持了纺织工业的发展。2 0 0 4 年，我国纺织品加工量2 ，4 0 0 万吨，大类品种齐全，纺织品加工提供 了约2 3 的纺织材料。 下表展示了1 9 7 8 2 0 0 4 年闻，每年纺织品加
3、工量中不同纤维的比重。化纤材料自1 9 9 5 年开始超过天然纤维 的产量，所占比重逐年增高，棉花增长幅度很小，始终在5 0 0 万吨年左右徘徊，2 0 0 4 年达到6 0 0 万吨，羊毛的产 量几乎没有变化。预计到2 0 1 0 年，我国纺织加工量将超过3 4 0 0 万吨年，化纤材料的使用量将超过2 4 0 0 万吨 年，化纤行业将新增8 0 0 万吨年以上的产能。 1 2 0 0 6 新型纤维及非织造新技术、新材料产业链论坛( 论文汇编) 2 0 0 4 年，我国纺织品的人均产量已达到1 8 公斤年，( 2 0 0 47 Y 吨1 3 亿人) ，高于人均1 1 公斤年的世界平均 水平，
4、因我国纺织品的大量出口，扣除出口后还有人均1 4 公斤年左右的使用量。国内各年度人均纺织品产量如 下图。 化纤工业的发展支持了纺织工业的出口创汇，2 0 0 4 年纺织品出口创汇9 7 4 亿美元，约占我国出口商品创汇 额的1 7 。 我国化纤工业在产量与产能上，堪称世界第一化纤大国。但是并不是化纤强国，需要在发展中解决以下问 题。 1 国产化纤原料缺口很大，从而对进口原料依存度越来越大，导致化纤市场跌宕起伏。急需加快石油化工行 业的配套建设，尽快解决化纤工业对进口原料的高依存。 2 0 0 4 年我国化纤原料进口量及依存度 品类数量( 万吨)进口依存度占世界市场 乙：醇( E G )3 4
5、07 84 1 对苯二甲酸( P T A ) 5 7 25 63 3 丙烯腈( A N )3 1 93 l2 0 己内酰胺( C L A ) 4 56 63 2 聚醑切片 4 7 7 人纤木浆 4 3 7 1 0 03 l 9 9 0 6 2 3 5 2 化纤品种结构不合理，涤纶发展过快，比例太大。 世界上涤纶纤维一般占化纤总产量的6 4 左右，而我国的涤纶产量却高达8 0 以上，如下表所示： 涤纶发展速度过快，锦纶、腈纶、丙纶所占比例越来越少，不能够充分发挥各品种的优良性能，不利于提高纺 织品的性能与档次。应该总结我国发展涤纶工业的经验和教训，促进锦纶和腈纶的发展，为我国纺织工业提供更 2
6、2 0 0 6 新型纤维及非织造新技术、新材料产业链论坛( 论文汇编) 多更好的纺织材料。 3 虽然我国化纤装备基本实现了”中国制造”，但很多关键的化纤单机和部件不能制造，仍需高价从国外采 购，造成了我国化纤装备虽然产值很高，但利润不高，间接为洋人打工的局面。必须加快引进单机与专件的国产 化，形成具有自主知识产权的装备配套能力。提高化纤装备的经济效益和社会效益。 4 我国化纤工程建设的能力和水平不高，经验不足，很多大型化纤原料工程项目仍然由国外工程公司承建， 仅2 0 0 3 年就有近7 0 个项目由国外9 家公司承包。提高我国化纤工程的组织和集成水平、提高研究开发和创新 能力迫在眉睫。 5
7、高性能纤维和高技术纤维工程化和产业化落后，与国际先进水平差距大。急需组织力量，通过多种技术渠 道研制仿真、超真、特具风格和多种功能的差别化、功能化纤维。如高模量、高吸湿、高收缩、抗紫外、抗静电、抗细 菌、易染、阻燃、超粗、超细等产品。 目前我国的差别化、功能化纤维比重达到了2 0 ，如除去纺前染色、异形截面、阳离子易染等大宗产品，差别 化纤维的比重将远远低于1 0 。世界发达国家差别化、功能化纤维比重均在3 0 以上，我们必须在化纤技术、化纤 装备上加大创新力度，尽快缩小差距，力争在2 0 1 0 年前，差别化、功能化纤维( 包括纺前染色、阳离子易染、异形 截面纤维在内) 的比重超过3 0 。
8、 6 技术和装备研究开发投入太小，机制不灵活、创新能力弱，是阻碍化纤工业由大变强的很大障碍，需要加 大消化吸收的投入和力度。据报导，日本引进国外的技术与装备，将投入5 倍以上的资金去消化吸收，发展创新， 变成具有自主技术产权的产品。但在我国，消化吸收的投入非常少，不到引进技术与装备价值的5 。 日本化纤行业调整与发展动向，值得我们借鉴和重视。 进入新世纪日本化纤行业产量大减，2 0 0 4 年我国化纤产量达到1 4 2 5 万吨，而日本已降至1 8 0 万吨。日本化 纤产量的骤减，是受国际化纤市场需求变化所驱使，也是其化纤行业的战略转移。日本纺织品已放弃大宗产品的 大规模生产，主要从事高档次、
9、差别化产品的生产，日本的发展方向是开发更多的新纤维，在技术领域保持国际领 先地位。诸如、以碳纤维、芳纶为代表的高性能纤维，以抗茵纤维、消臭纤维为代表的功能性纤维，以各种新合纤 为代表的高感性纤维。 日本化纤界始终以竞争的姿态关注各国的科研发展，特剐注重美国以下的研发动向： ( 1 ) 、纳米超细纤维、纳米共混纤维、纳米光学纤维、表面多孔超高比表面积纳米纤维、阻燃纳米纤维复合材 料等纳米系列纤维。 ( 2 ) 、人体工程用、可生物分解水凝胶复合纤维、有生物活性的覆料纤维等医用纤维。 ( 3 ) 、应用纳米技术染色的聚丙烯纤维，表面纳米复层的装饰用纤维，可与环境应答的智能纺织品等改性纤 维。 (
10、4 ) 、采用酶加工技术的仿生纤维素纤维、大豆蛋白纤维等绿色环保纤维。 同时密切地关注我国化纤市场的发展与变化，注视着我国新型纤维素纤维、高效聚酯纤维加工技术、军工产 业用化纤及制品、生物分解纤维及纺织品开发等领域。 日本为对抗国际竞争和发展中国家的兴起，企业与政府投入了超过9 4 r _ , 日元的资金开展了多层次、多方面、 多领域的研发工作。如： ( 1 ) 开发高强力纤维( 通过离分子精密设计、采用分子量控制技术、熔融结构控制技术、牵伸热处理技术等， 研究从聚合物到纺丝的详细过程，开发出强度是P E T 、P A 常规纤维二倍以上而成本提高幅度不大的新纤维) 。 ( 2 ) 、开发高功能
11、性纤维( 采用新型纳米高度复合技术开发超轻重量纤维和环境适用r e - 纤维。 ( 3 ) 、针对难以进行水系染色的丙纶、芳纶的染色问题而开发的纺织品加工技术。 ( 4 ) 、对纤维素进行高分子加工，实现热可塑性，通过熔融纺丝纺出天然物质的新型纤维。 ( 5 ) 、使用廉价的一氧化碳和乙烯为原料，合成脂肪族聚酮化合物进行凝胶纺丝，从而获得低成本、高性能的 聚酮纤维的工业化生产技术。 3 2 0 0 6 新型纤维及非织造新技术、新材料产业链论坛( 论文汇编) ( 6 ) 纳米薄膜复层结构光学纤维的产业化研究。 根据我国”十五”期间化纤发展的实践和存在问题，借鉴国外发展经验，应加强技术创新和技术改
12、造，发展新 型纤维材料，发展高性能差别化、功能化及绿色环保型纤维技术，建立健全一条龙新技术新产品开发体系。2 0 1 0 年差别化纤维比重达到3 0 v 奠上，高性能面料及制品的纤维自给率达到7 0 E X 上，产业用纺织品中化纤比率达 9 0 以上，家用纺织器达6 5 以上，标准化工作和国际接轨。为此应做好以下几点： 1 加强产业链优化整合，重点发展化纤原料，大幅度降低对进口原料的依存度。 2 研发有自主知识产权新技术，特别是事关国家产业安全、军民两用的高新技术纤维材料，设立专项基金，组建 一条龙研发体系，采取多种方式推进技术发展。 3 借鉴国内外最新技术发展，加强行业节能降耗规范管理和监管
13、机制，加强节约型化纤企业建设。 4 强化高性能、复合多功能差别化纤维的研发和纺织产品开拓应用。 5 发展高水平功能性纤维，开拓产业、装饰、合成新材料等新兴应用领域。 6 加强绿色生态可降解纤维材料的开发，加强三废治理技术研究，促进可持续发展。 7 发展循环经济，开发生物质新资源产业化研发。 8 加强法规、标准工作的国际接轨，完善新时期的标准化体系。 2 我国化纤装备的技术进步 下列介绍以熔纺纤维装备为主进行叙述。 乞l 聚合装量 2 1 1 聚酯聚舍( P E T ) 装置 2 0 0 0 年以前，我国P E T 连续聚合装置，多以成套引进技术与设备为主，成为世界连续聚合装置的”联合国”， 既
14、有以德国吉玛、瑞士依文塔和日本钟纺为代表的低温长流程技术与装备，即五釜流程；也有以美国康泰斯为代 表的高温短流程技术与装备，即三釜流程；产量以3 0 0 吨天以下为多，后来亦有5 0 0 吨天和6 0 0 吨天的成套设 备。高额的引进费用是当前国产同类装备的5 信以上，上世纪9 0 年以前，引进费用甚至超过1 0 倍。 国产化连续聚合装备的研制扣工程应用的成功，使我国聚酯工业发生了天翻地覆的变化。从2 0 0 0 年到2 0 0 4 年的5 年间，聚酯能力增加近千万吨。 2 1 1 1 连续聚合装置。我国已经能够生产1 0 0 “ 6 0 0 吨天的连续聚合成套装置，达到了国际同类产品水平。截
15、止 2 0 0 4 年底，采用上述成套装置的生产线产能已经超过6 0 0 万吨。 国内既能够提供高温短流程的成套装置和技术，也能提供低温长流程的成套装置和技术。而美国K o s a 公司 已成功的实施了低温短流程生产，聚合温度低且生产流程短。我国在低温短流程的成套装置和技术研发方面亦 有成效，北京宏大化纤公司在江苏宜兴建立的( 5 0 0 吨天) 三釜聚合装置，熔体温度已降到2 8 6 0 ( 3 以下，且熔体质 量很好。后道直纺6 条F D Y 生产线，共2 5 2 部位、2 0 头位，运行良好，产品优良，消耗在5 k g t 成品以下。 目前国内已掌握了在连续生产过程中第二组份连续添加的技
16、术，并能提供成套装备，如添加磺酸盐生产阳 离子可染产品，和在熔体管道中添加色母粒溶液生产有色纤维等。但在添加其它组份生产特种纤维方面，还要就 添加工艺和添加装备等继续开展研究工作。 虽然我们能够生产1 0 0 - - - 6 0 0 吨天的连续聚合成套装备，但是终聚釜的搅拌装置、传动装置、大容量熔体输送 泵、大容量熔体过滤器、专用控制阀门、液面检测装置等国内尚不能制造，仍需从国外进口，而且价格很高。 国产连续聚合装置中，终聚釜的搅拌型式多采用盘式结构，开发创新蒸发面积更大、搅拌效率更高的笼式搅 拌装置是进一步提高国产连续聚合装置水平的重要环节。 随着聚酯聚合技术的发展，向更大聚合能力发展是降低投入的一个途径。目前已出现日产1 0 0 0 吨的聚合技 术，国内用户正在作采用这一新技术的准备。 2 1 1 2 半连续聚合装置。我国已经能够生产1 0 “ 4 5 吨天的半连续聚合成套装置，达到了国际同类产品水平。采 用上述成套装
