連續式陽離子染料可染聚酯成套技術
完成單位: 上海聚友化工有限公司 中國紡織科學研究院 桐昆集團浙江恒盛化纖有限公司 吳江赴東紡織集團有限公司化纖分廠
連續式陽離子染料可染聚酯(CDP)裝備和工藝開發項目研究了低聚物管道在線添加技術,優化了低溫短流程連續聚合的工藝條件,形成了陽離子染料可染聚酯生產及直紡工藝方法的成套技術。
該CDP連續生產項目在國內屬首創,具備了諸多創新點,如:該項目具有自主知識產權的低溫短流程工藝,具備外循環酯化反應器、雙室均化器、上流式預縮聚塔、籠筐式終縮聚釜等關鍵設備。獨特的添加劑管道在線添加技術使得添加劑劑量準確、添加劑與低聚物混合均勻,管道(低聚物)溫度容易調節,實現了連續式在線添加。流體呈平推流流動,解決了三單體在釜式反應器中混合不勻,存在死角等問題;低聚物管道帶壓密閉添加系統克服了間歇裝置常壓添加系統的缺點,提高了添加劑的添加溫度。添加劑管道添加技術和上流式塔式預縮聚反應器、籠筐式高效拉膜網盤的組合應用于工業生產中,生產出了高質量且高度均勻的改性聚酯,實現了大批量連續化改性聚酯的生產。
這些創新點使得該項目生產成本大幅降低,技術水平國內領先。該項目實施單位桐昆集團浙江恒盛化纖有限公司取得了明顯的經濟效益和社會效益。
利用富鑭稀土助劑成功紡出超細旦錦綸
完成單位: 杭州師范大學 北京大學
由于錦綸分子結構的特殊性,錦綸細旦化紡絲一直存在瓶頸!盎诟昏|組合物以常規高速紡開發超細旦錦綸”技術的開發引起了不少企業的關注。據介紹,在中國工程院、中國科學研究院以及北京大學數十年的理論研究基礎上,杭州師范大學已研發出該項技術,并利用該技術批量化生產數十噸超細旦錦綸產品(44dtex、72f,dpf=0.6dtex)。
這項技術的關鍵點就在于引入了富鑭稀土助劑,從根本上改變了錦綸分子結構,增強了錦綸的拉伸強度。該技術的中試以及擴大化實驗已開展了四年,先后建成了細旦錦綸常規紡中試基地、細旦錦綸專用母粒中試車間等,實現了切片法直接超細旦化紡絲,使得紡絲工藝大大簡化,生產成本明顯下降。
錦綸細旦化后,可部分替代真絲及羊絨羊毛產品,并在保留原有產品的風格上,進一步提高產品的強度,且可以大大降低生產成本。杭州師范大學博士郝超偉算了一筆賬:“一噸真絲需要28萬元,而錦綸只需要4萬~5萬元,成本可明顯下降。”
我國是稀土資源大國,儲量世界第一。目前稀土元素中釹、鐠、鏑、鋱、鈥、鉺供不應求,而鑭卻大量積壓。把富鑭輕稀土元素作為“味精”引入尼龍纖維加工制造中,發展細旦尼龍纖維制造新技術,既可緩解我國富鑭輕稀土大量積壓的壓力,又能發展符合當前錦綸工業發展趨勢的高附加值新產品,具有重要戰略意義。同時,該技術主要是利用特殊添加劑改善錦綸切片熔體的可紡性,對紡絲設備要求不高,而且部分滌綸生產設備也適用于細旦錦綸的生產。
據透露,目前杭州師范大學已經與幾家大型錦綸企業進行合作,計劃共同研發0.5D細旦錦綸絲。
百萬噸級PTA生產技術及成套裝備實現國產化
完成單位: 中國紡織工業設計院 重慶市蓬威石化有限責任公司 浙江大學 天津大學
國內首套大型PTA裝置項目創下同類項目多項新的工程建設紀錄:一是工藝技術實現自主化。二是關鍵設備實現國產化。工藝空壓機組、氧化反應器、精制反應器、脫水塔、CTA/PTA結晶器、CTA/PTA干燥機、RVF、高速泵等關鍵設備均由國內設計、制造,國產化率超過80%。三是建設規模大,裝置實際生產能力達百萬噸級。四是建設速度快,實際建設時間僅為24個月。五是工藝優化、能耗低。該項目采用中溫中壓氧化工藝、無攪拌特殊進氣結構的塔式氧化反應器、氧化尾氣催化焚燒(HPCCU)、MA水解、PTA四段結晶、一步法RPF、PTA母液超濾、離子交換及反滲透等先進技術,使原材料及綜合能耗顯著降低。
作為首套國產化百萬噸級的裝置,該項目結束了我國長期以來依賴引進技術和裝備建設PTA裝置的歷史,對促進國內化纖工業、PTA工業及相關行業的發展,推進重大技術自主化及裝備國產化,都具有里程碑式的意義。
千噸規模T300級原絲及碳纖維生產技術達國際水平
完成單位: 中復神鷹碳纖維有限責任公司 東華大學 連云港鷹游紡機有限責任公司
碳纖維具有耐腐蝕、高模量、高強度等特性,是重要的戰略物資,與國家安全和國民經濟發展密切相關。但長期以來,我國碳纖維產業水平遠遠落后于發達國家,尚無一條國際公認經濟規模的年產1000噸碳纖維且原絲自給的工業化生產線。
經過兩年的技術攻關,千噸規模T300級原絲及碳纖維生產線國產化難題被解決,我國建成了目前國內首臺套規模最大、技術最成熟且全國產化生產線,其總體技術達到了國際先進水平。
據介紹,該項目研發了離子交換樹脂螯合純化、一步法連續大型穩定聚合、原液氨化及大型高壓蒸汽牽伸等工藝技術,制備出了高性能PAN原絲;開發了快速預氧化、無焦油炭化處理技術,研制了配套的專用油劑,生產出了性能相當于日本東麗公司T300水平的碳纖維,綜合技術成熟,生產穩定。
該項目還開發了20立方米大型聚合釜、高壓蒸汽牽伸機、新型疊層式外熱預氧化爐、低溫和高溫碳化爐等具有自主知識產權的關鍵設備及配套系統。
據介紹,該項目已獲得6項授權實用新型專利,申請發明專利10項,建立了完整的企業標準,全部裝備實現了國產化,打破了國外技術和裝備封鎖,綜合技術達到國際先進水平。