对位芳纶全球市场及应用领域

你听说过神秘的“黄金丝”吗？它是一种高科技纤维，颜色金黄，价格昂贵，因此被人们称为“黄金丝”。它具有超高强度，而且高模量、耐高温、耐酸碱、重量轻，性能优良。人们形象地将它比喻为“子弹打不透、烈火烧不着”，这种纤维的名字叫对位芳纶纤维。

芳纶纤维与碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维并称为三大高性能纤维，在国防军工和民用工业上都有广泛的应用，是强国强军的战略物资。产品主要应用在光纤光缆、绳缆织带、骨架材料、复合材料、摩擦密封材料、纺织和防弹防护等领域，标配就是防弹衣。

用芳纶纤维制作的防弹衣重量只有1.5kg，承受和分散子弹、弹片能量的强度比钢板高数倍，可以抵抗轻机枪的连射。作为纤维材料领域中的“金字塔”，我国的高性能纤维产业起步较晚，技术水平和规模化生产能力与发达国有较大的差距。高性能纤维的生产技术过去一直被西方封锁。随着我国国防军工和国民经济的发展，对高性能纤维的需求量会愈来愈大。而国际上，产品价格却不断上涨，国内高性能纤维在国防和特殊领域上的应用还受制于国外供应。因此，大力发展高性能纤维产业，打破国外封锁与垄断，进一步提升我国的军事装备实力和国民经济的产业升级，成为我国化纤工业推进自主创新、转型升级的一个主攻方向。

中国石化历经16年时间，突破了聚合、纺丝、工程放大等关键核心技术，形成了具有自主知识产权的对位芳纶成套技术，对我国对位芳纶产业的发展具有重要意义。这项成果突破了国外的技术封锁，填补了国内空白，攻克了国内多个攻关团队久攻不下的难题。本文将介绍全球对位芳纶的生产应用情况以及我国对位芳纶日后的发展趋势，并对我国对位芳纶的产业发展提出了建议。

一、对位芳纶的研发

对位芳纶的发现和后续的应用开发都与美国杜邦公司密不可分。早在1945年，随着尼龙纤维的商业化和聚酯纤维的发展，杜邦公司的领导层就制定了长远发展规划，希望在之后的生产中，开发出一种兼具超高强度、耐高温的纤维。到了20世纪60年代，杜邦公司对低温溶液聚合方法的完善和无机盐溶液促进难溶聚合物溶解过程的研究为芳纶的诞生奠定了基础，随后在1972年，杜邦公司解决了对位芳纶纺丝问题，从而推出了商业化的对位芳纶并命名为Kelvar。

各国的对位芳纶研发也不甘落后，相继推出类似产品。日本帝人公司于1972年开始生产自己的对位芳纶并命名为Technora，荷兰阿克苏诺贝尔公司在1986年推出的对位芳纶商品名为Twaron，韩国科龙公司于1979年开始研发，2005年实现工业级生产。俄罗斯早在1985年就建成了生产线，商品名为Terlon，后来却转向杂环芳纶，其主要型号有Armos、SVM和Rusar。

我国对位芳纶的研究始于1972年，在之后的20年间，先后经历了实验室研究、小试和中试等几个阶段，并被列为重大科技攻关项目和“863”计划,取得了一系列科研成果，但由于诸多原因，并未能实现产业化。近年来泰和新材、中蓝晨光和平煤神马等公司在芳纶领域持续攻坚克难，向市场推出了许多工业化产品，但是对位芳纶的性能和产能对比国外水平仍然有些差距。另外国产对位芳纶也大多应用在低端市场，能够用于军事国防和航空航天上的少之又少。因此对位芳纶及其产品的研发生产在我国仍然是个技术难题，亟需解决。

二、芳纶的应用领域

1. 军事国防领域

芳纶复合材料可以制造导弹的固体火箭发动机壳、压力容器、宇宙飞船驾驶舱、潜艇、防弹装甲车、防弹运钞车、防弹板、防弹头盔、防弹衣等。

2. 安全防护领域

个体防护装备的阻燃耐高温性能是保障人员安全的重要条件。随着材料科学技术及纺织加工技术的发展，阻燃防护服已经由暂时性阻燃整理、半耐久性阻燃整理逐步发展为耐久性阻燃整理以及本质阻燃材料的应用。

3. 橡胶补强领域

由于橡胶的弹性大，弹性模量较低，在外力作用下极易产生变形，因此很多橡胶制品都必须用纤维材料或金属材料作为骨架。以芳纶制成的帘子布、线绳、纱线、帆布、整体带芯、直经直纬织物等被用作轮胎、动力传动胶带、物料输送胶带、胶管的骨架材料。

4. 环保领域

芳纶具有优异的耐热性、阻燃性和化学稳定性，可在高温恶劣环境中长期工作，是加工耐高温过滤袋的理想材料，用于钢铁、水泥、炭黑等空气污染较重领域的高温烟尘过滤。

由芳纶1313纤维所织成的非织造布具有非常好的过滤粉尘性质，例如：380g/m²的间位芳纶非织造布作为高温过滤布具有较涤纶布530g/m²及腈纶布600g/m²更好的过滤性质。在袋式除尘领域，对于间位芳纶滤袋，在废气温度不超过200℃，湿度6%，SO₂的含量为100ppm的情况下，使用寿命超过两年。

5. 电子电气材料领域

天线结构件

特种印刷电路基板

芳纶绝缘纸

光纤

6. 航空航天领域

芳纶可用于制作大型飞机的二次结构材料，如机舱门、窗、机翼、整流罩体表面等，也可以制作机内天花板、仓壁等，可减轻其重量。

7. 运动器材领域

充分利用芳纶耐高温、耐疲劳等特性，以制作运动条件苛刻的拳击手套、登山鞋靴、赛车车体、赛马头盔等，还可用于制作球拍、滑雪板、滑雪杆、雪橇、弓箭、弓弦、钓鱼竿、风筝骨架、高尔夫球棍、赛艇等。

8. 其他领域

密封材料

绳索

摩擦材料

建筑材料