（□ 周瑩 楊子 連科 連工信 賀成東)連云港的“絲”有萬種風情。既有柔韌有余的超高分子聚乙烯纖維，也有強韌的碳纖維，還有氨綸、芳綸等纖維材料。
近日的一則消息卻讓一根“黃金絲”———聚酰亞胺“熱起來”。工業和信息化部宣布，由江蘇奧神新材料股份有限公司牽頭承擔《特種高性能聚酰亞胺纖維和液晶聚芳酯纖維工程化制備技術研究》這個重點新材料研發及應用國家科技重大專項。這是我市在該專項上新的突破，標志著奧神新材在新材料重大共性關鍵技術領域的創新實力與行業引領地位獲得國家層面的高度認可。
服務國家需求
提起聚酰亞胺，很多人并不陌生。這根“黃金絲”是港城高性能纖維材料家族的一員，并曾經獲得國家科技進步獎二等獎。然而談及這根絲與連云港的緣分，卻是源自一次學界和業界的產學研合作。“我有理論設計，你們有工程師，中國聚酰亞胺的制備工藝路線就在彼此交流磨合中誕生了。”東華大學副校長、國內聚酰亞胺專家張清華回憶說。
2009年，剛剛從金融危機中“緩過來”的港城新材料產業希望在碳纖維之外，尋找新的材料方向，進一步擦亮“材料之城”的城市名片。
“當時，我們本想選擇芳綸。”奧神新材董事長王士華介紹，上海東華大學是國內纖維材料的頂級學府，同連云港有著幾十年的合作，雙方產學研合作基礎扎實，合作互信高。
東華確實讓奧神找到新的方向。當時，東華大學教授張清華正在研究聚酰亞胺干法制備技術，并完成了實驗室階段路線設計。“這種新材料一下子就引起了我們的關注。”王士華說，奧神邀請張清華教授團隊到連云港來，雙方啟動了聚酰亞胺纖維干法制備工藝研發。
中國人攻堅聚酰亞胺纖維制備技術的歷史從上世紀60年代就開始了。那時候，為了送東方紅一號衛星上天，中國的技術人員曾經在實驗室成功制備出聚酰亞胺纖維，為衛星加了“保溫層”。為了將聚酰亞胺纖維價格降下來，服務國家的國防安全和工業生產，國內眾多的高校院所和企業進行了積極探索。
2009年，張清華教授與奧神新材負責人王士華拍板，將東華大學干法制備聚酰亞胺纖維的實驗室成果進行中試。“連云港是中華人民共和國成立后國內最早布局氨綸的城市之一，擁有大批新材料工藝工程師，他們的加入為聚酰亞胺纖維的產業化鋪平了道路。”張清華非常直率地說出了他同連云港團隊合作的初衷。
很快，東華大學研發團隊和奧神產業化團隊結成了強有力的產學研同盟，共同攻關全球首條千噸級干法紡聚酰亞胺纖維生產線。
提供聚酰亞胺纖維新的制備技術
聚酰亞胺纖維究竟有多神奇，讓無數的科學家和研究人員為之傾心？
聚酰亞胺具備優異的耐高低溫、本質阻燃、絕緣、耐輻照等性能，屬于綜合性能最佳的有機高分子材料之一，并被視為21世紀最具潛力的工程塑料之一。在航空航天、特種防護、環境保護、微電子等領域都有著亮眼的表現。
在奧神新材聚酰亞胺生產線，一條條的“黃金絲”讓人矚目。
這條“黃金絲”是如何鍛造的呢？王士華介紹，工藝人員根據工藝設計要求，在反應釜中將原料單體合成均勻的高分子紡絲液；紡絲液經噴絲板計量擠出，在熱氮氣的氛圍中固化成型，得到前驅體纖維；再經亞胺化、熱牽伸等工序，最終制得綜合性能優異的聚酰亞胺纖維。
“其實難度最大的就是干法紡絲成型過程。”王士華介紹，因為聚酰亞胺纖維干法紡絲過程中不只有溶劑蒸發的物理過程，還有亞胺化的化學反應，成型過程很是敏感，稍微控制不到位就整個報廢。為了解決這個問題，東華大學和奧神新材緊密合作，最終克服這個問題并實現了聚酰亞胺制備關鍵設備的國產化。
如今，奧神新材擁有干法紡聚酰亞胺纖維的完全自主知識產權，聚酰亞胺纖維年生產能力約3200噸，其復合材料年生產能力10000余噸，已成為全球領先的高性能聚酰亞胺材料制造商。并先后承擔國家級、省級重大科研項目20余項，主持及參與制定國家、行業標準9項，核心專利70余項，成功在2016年獲得了國家科學技術進步獎二等獎。
王士華介紹，目前，奧神擁有高性能聚酰亞胺纖維、聚酰亞胺增強復合材料、聚酰亞胺絕緣樹脂(漆)、聚酰亞胺纖維特種紙等多種產品，其在阻燃防護、環保隔熱、軍民用紡織、航空航天、海洋交通、新能源、輕量化箱體及建筑工程等領域有著無可比擬的應用優勢。
應用已經覆蓋生產生活多個領域
隨著我國“深空、深海、深地”戰略的實施及高頻高速信息通訊等技術的快速發展，高性能聚酰亞胺纖維憑借其優異的耐高低溫、阻燃、耐輻照和物理機械性能，已成為各國競相布局的戰略新材料。
同傳統的濕法相比，干法紡絲的整個成型過程是發生在充滿熱氮氣的甬道內，溶劑的蒸發、冷凝、精餾全流程閉環，溶劑可循環使用，廢水、廢氣排放更少，生產過程更加環保。王士華介紹，東華大學和奧神新材研發團隊創造性提出了“反應紡絲”制備纖維的新機理，建立了聚合、紡絲、后處理的工藝與設備成套技術，開發出耐熱型、高強高模型和原液著色型聚酰亞胺纖維關鍵技術。
2014年，中國紡織工業聯合會專家鑒定時，專家表示，聚酰亞胺項目整體技術達到國際先進水平，其中“反應紡絲”關鍵技術處于國際領先水平。
這樣的纖維材料有哪些應用呢？在奧神展館，筆者大開眼界。王士華拿起一段管道給筆者看，在鋼板和黑色內壁中，有著一層黃金色的夾層———這就是聚酰亞胺纖維編織的基布。
海底管道已經成為世界各國能源運輸的重要渠道之一。然而選用純鋼板制備的海底管道很容易受到洋流等因素制約，發生斷裂等現象。與此同時，隨著海底管道應用領域的擴展，依靠貨輪拖拽管道難度越來越大，海底管道輕量化是大勢所趨。重量輕、耐腐蝕等性能讓聚酰亞胺成為海底管道材料新的選擇。目前奧神生產的聚酰亞胺材料已經在海底管道中使用。
不僅在能源領域，聚酰亞胺纖維還被應用到工業領域。如今，全球手機市場都掀起了折疊趨勢。然而人們并不知道當前全球流行的折疊屏手機中就有連云港產的聚酰亞胺材料。
當然，作為一種纖維材料，聚酰亞胺纖維還被應用在服裝領域。例如很多消防人員的救災服裝就使用聚酰亞胺。因為聚酰亞胺自身具有較高的阻燃性能，且發煙率低，屬于自熄性材料。由聚酰亞胺纖維織成的布，是防火阻燃服裝最為理想的材料。飛行員、航空員也是聚酰亞胺服裝的使用者，它不僅可以為這些特殊職業人員保暖，還可以有效阻燃，保護他們的生命健康。
可以說，聚酰亞胺自發現起就是高分子材料中的“紅人”，在許多方面的應用中都能看見它的身影，為科技發展和人類生活作出了巨大貢獻。如今，連云港正成為這根“黃金絲”的主導者之一，繼續擦亮中國纖維之城的城市名片。
■記者手記■
科學家和企業家共同促進了新技術的誕生。在“醫藥創新看連云港”的共識被業界認可的當下，連云港各地應該關注“中國材料之城”背后的成長奧秘。這是一種完全不同于醫藥產業的路徑———依靠本土培育的工程師和高校院所的科學家，連云港打造了全球產業門類最齊整的高性能纖維材料集群。我們要感謝前人戰略性布局氨綸產業，為連云港培育出一批可以承接全球高性能纖維材料機遇的本土工程師。我們更要思考，當碳纖維、芳綸、超高分子聚乙烯纖維、聚酰亞胺等這些“絲”在連云港齊聚時，我們如何更好地將原材料優勢變為招商的資源稟賦優勢，讓更多材料下游企業在連云港集聚，讓連云港“絲路傳奇”變為發展動能，為“十五五”乃至更遠的未來蓄積更強“力量”。
當港城高性能纖維材料的“千絲萬縷”其勢已成，我們需要用多元化的下游產業集群寫就連云港材料工業的“萬千傳奇”。
總值班: 曹銀生 編輯: 陶莎
來源: 連云港發布
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