熔體直紡大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化新技術(shù)：滌綸工業(yè)絲從“跟跑”到“領(lǐng)跑”

　　在聚酯PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)的眾多用途中，滌綸工業(yè)絲屬于技術(shù)門檻較高的品種。滌綸工業(yè)絲強(qiáng)度高、耐疲勞、抗老化，用于土工材料、輪胎簾子線、汽車安全帶等領(lǐng)域。聚酯PET產(chǎn)品力學(xué)性能越高，要求其相對分子質(zhì)量越大，對應(yīng)的熔體動力黏度就越高。常規(guī)的熔融縮聚只能將PET特性黏度提升至0.65dl/g左右，只可用于紡制民用滌綸纖維，而生產(chǎn)滌綸工業(yè)絲所需的聚酯原料則必須通過“后加固相縮聚”工序才能達(dá)到黏度要求。近幾十年來，全球滌綸工業(yè)絲生產(chǎn)均采用先熔融縮聚、然后固相增黏、再螺桿熔融擠出紡絲的高能耗“三段法”生產(chǎn)工藝(切片紡工藝)，整個流程時間長、工序繁雜、效率低，而且是非連續(xù)化的過程。國外知名公司如美國杜邦、日本日立等一直致力于熔體直紡滌綸工業(yè)絲技術(shù)的研究，但均未實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

　　2005年，浙江理工大學(xué)陳文興團(tuán)隊與浙江古纖道新材料公司、揚州惠通化工技術(shù)公司啟動產(chǎn)學(xué)研合作項目，決心攻克滌綸工業(yè)絲新生產(chǎn)技術(shù)這一世界性難題。在陳文興的帶領(lǐng)下，研究團(tuán)隊2005年啟動管外降膜式液相增黏反應(yīng)器創(chuàng)制及溶體直紡滌綸工業(yè)絲新技術(shù)項目，冷模實驗、熱模實驗、萬噸級工程化試驗相繼被攻克。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊創(chuàng)新提出了熔融縮聚方法，發(fā)明管外降膜式液相增黏反應(yīng)器這一核心裝備，研發(fā)全流程工藝技術(shù)，并*終在國際上首次實現(xiàn)了滌綸工業(yè)絲熔體直紡大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。與浙江理大學(xué)合作的2家企業(yè)分別于2011年、2014年建成20萬噸/年和30萬噸/年2條熔體直紡滌綸工業(yè)絲生產(chǎn)線，一躍成為全球舉足輕重的滌綸工業(yè)絲生產(chǎn)商。據(jù)統(tǒng)計，該項目成果累計新增產(chǎn)值逾100億元。

　　管外降膜式液相增黏反應(yīng)器創(chuàng)制及溶體直紡滌綸工業(yè)絲新技術(shù)項目，較傳統(tǒng)切片紡技術(shù)工藝流程縮短30小時以上，單位產(chǎn)品綜合能耗下降35.7%左右，50萬噸/年工業(yè)絲裝置每年可節(jié)約標(biāo)煤約6.4萬噸，減排二氧化碳約16.7萬噸，設(shè)備投資節(jié)省4.2億元左右。顯著的節(jié)能減排效果使該項目榮獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

　　該技術(shù)的成功實施，使相關(guān)企業(yè)在國際上*摒棄傳統(tǒng)的高能耗“三段法”生產(chǎn)工藝，滌綸工業(yè)絲高效、節(jié)能、短流程和柔性化生產(chǎn)成為現(xiàn)實，推動了我國滌綸工業(yè)絲產(chǎn)業(yè)技術(shù)由“跟跑型”向“領(lǐng)跑型”的轉(zhuǎn)變。

　　該項目開發(fā)的管外降膜式液相增黏反應(yīng)器突破了高分子工業(yè)中熔融縮聚制備高黏聚酯熔體的重大技術(shù)難題。針對現(xiàn)行切片紡滌綸工業(yè)絲存在工藝流程長、設(shè)備投資大、生產(chǎn)能耗高的弊端，科研人員研發(fā)出高效節(jié)能的熔體直紡滌綸工業(yè)絲新技術(shù)。全球*大紡絲機(jī)制造商德國歐瑞康巴馬格公司這樣評價該技術(shù)稱：“這種新技術(shù)會給滌綸工業(yè)絲的生產(chǎn)格局帶來深遠(yuǎn)影響，表明中國將*滌綸工業(yè)絲的未來發(fā)展，徹底改寫全球滌綸工業(yè)絲長期采用高耗能的切片紡生產(chǎn)方式的歷史?！?

　　我國自上世紀(jì)70年代開始大規(guī)模引進(jìn)聚酯纖維生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)，目前聚酯PET產(chǎn)量已占世界總產(chǎn)量的60%左右，是名副其實的聚酯生產(chǎn)大國。為幫助新技術(shù)迅速向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，管外降膜式液相增黏反應(yīng)器創(chuàng)制及溶體直紡滌綸工業(yè)絲新技術(shù)項目在實施過程中，采用的是工業(yè)絲生產(chǎn)企業(yè)、設(shè)備制造公司、高等院校協(xié)同創(chuàng)新的模式，其中古纖道公司提出項目需求，浙江理工大學(xué)為項目實施進(jìn)行理論研究和技術(shù)指導(dǎo)，惠通公司根據(jù)古纖道的需求和理論研究的成果進(jìn)行設(shè)備的設(shè)計制造。這一合作模式將合作三方優(yōu)勢得以充分整合，使該項目*終取得成功。