“聚酯長絲”的綠色歡歌

本刊記者 陳心怡

記者近日獲悉，由桐昆集團(tuán)浙江恒通化纖有限公司、浙江新鳳鳴股份有限公司與東華大學(xué)、浙江理工大學(xué)兩所全國紡織學(xué)科領(lǐng)先高校的研究人員合作的“超大容量高效柔性差別化聚酯長絲成套工程技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目斬獲“國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”二等獎(jiǎng)。

說到“聚酯長絲”，大家一定覺得很陌生，但是提到它的通俗叫法——滌綸長絲，很多人一定就會(huì)恍然大悟了。這個(gè)看似已經(jīng)發(fā)展成熟、在身邊隨處可見的纖維制品，在這個(gè)纖維領(lǐng)軍團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新下，到底會(huì)變幻出什么神奇的技術(shù)，唱出怎樣的綠色歡歌，讓這個(gè)項(xiàng)目有如此過人之處能獲國家科學(xué)技術(shù)最高獎(jiǎng)項(xiàng)的表彰？請(qǐng)跟隨記者的腳步來一探究竟。

同行做“親家”聯(lián)手名校，3年收回投資成本

中國聚酯長絲工業(yè)發(fā)展起步較晚，與發(fā)達(dá)國家相比，起步落后了約30年。中國第一條一步法生產(chǎn)聚酯長絲流水線是1984年上海第14化纖廠引進(jìn)的美國波洛尼二手設(shè)備，當(dāng)時(shí)年產(chǎn)量2000噸。而美國于1953年就成功開發(fā)了聚酯長絲工業(yè)。2011年我國聚酯長絲產(chǎn)量達(dá)1949.7萬噸，已占全球聚酯長絲產(chǎn)量的80%以上，產(chǎn)能的增加急劇加速，中國化纖企業(yè)也面臨資源、環(huán)境、能源與用工之間的矛盾，而目前單線20萬噸熔體直紡的規(guī)?；?yīng)，對(duì)于降低生產(chǎn)成本和提升產(chǎn)品附加值有限，難以滿足國家對(duì)紡織企業(yè)提出的低碳、環(huán)保、高附加值的要求；因此開發(fā)超大容量差別化聚酯柔性化與高品質(zhì)信息自動(dòng)化生產(chǎn)具有重要意義；但是產(chǎn)能的擴(kuò)大，聚酯成套裝置容量增加，對(duì)成套裝置的制造、安裝與運(yùn)輸提出更高的要求，同時(shí)產(chǎn)品的均質(zhì)化、高品質(zhì)化與差別化改性影響面更廣、實(shí)施難度更大。

最初，整個(gè)行業(yè)從技術(shù)到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，再到市場(chǎng)需求，都處于一種同質(zhì)化的時(shí)代，大家相差不多，也看不到什么優(yōu)勢(shì)和企業(yè)競爭力。在制造成本和人力消耗比較高的狀態(tài)下，聚酯工業(yè)一直發(fā)展緩慢。如何降低企業(yè)成本、降低用工，來實(shí)現(xiàn)單位產(chǎn)量的增加和企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大化，保證企業(yè)的競爭力？這讓同為化纖行業(yè)領(lǐng)頭羊的恒通化纖有限公司和新鳳鳴集團(tuán)兩家同行一拍即合做“親家”，并在2008年與國內(nèi)紡織行業(yè)的著名院?！獤|華大學(xué)和浙江理工大學(xué)聯(lián)手，“超大容量高效柔性差別化聚酯長絲成套工程技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。

項(xiàng)目明確了聚合紡絲科研方面聚酯大容量差別化、柔性化與高品質(zhì)、低消耗、信息自動(dòng)化的跨越式發(fā)展思路，發(fā)揮熔體直紡柔性添加產(chǎn)量高、批次大、產(chǎn)品多，信息自動(dòng)化程度高的優(yōu)勢(shì)，形成了一整套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超大容量聚酯長絲柔性化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。12億元技術(shù)開發(fā)成本3年后全部收回。

四大突破環(huán)環(huán)相扣，比直接使用自來水成本降低90%

據(jù)了解，國際上挑戰(zhàn)大容量、短流程、低能耗生產(chǎn)聚酯和熔體直紡的技術(shù)專題也有不少，記者帶著好奇心迫切地走進(jìn)了項(xiàng)目研究方之一的桐昆集團(tuán)浙江恒通化纖有限公司。

桐昆集團(tuán)浙江恒通化纖有限公司總經(jīng)理趙寶東告訴記者，從國家層面上看，“十一五”規(guī)劃指出要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)約型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)綠色GDP。消費(fèi)者對(duì)紡織產(chǎn)品的需求向多樣化、個(gè)性化、功能性、環(huán)保型等方面提出更高的要求。從紡織行業(yè)的發(fā)展角度，我們需要整體提升聚酯行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力及裝備水平，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、低耗、環(huán)保的目標(biāo)。綜合這些因素，進(jìn)行年產(chǎn)40萬噸差別化聚酯長絲成套技術(shù)的研發(fā)十分必要。

這項(xiàng)成套技術(shù)的研發(fā)主要包含關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新的四大“突破”，而且環(huán)環(huán)相扣——

突破一：對(duì)超大型聚酯裝置技術(shù)瓶頸的突破。先確定40萬噸超大型聚酯生產(chǎn)線的總體技術(shù)路線，完成超大型聚酯設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸和安裝技術(shù)集成，成功實(shí)現(xiàn)了超大型反應(yīng)釜運(yùn)輸與吊裝。

突破二：在線添加技術(shù)、大環(huán)吹冷卻節(jié)能等多項(xiàng)技術(shù)的突破。項(xiàng)目完成了熔體管道多點(diǎn)在線添加技術(shù)、先進(jìn)的大環(huán)吹冷卻節(jié)能技術(shù)及一板兩餅直紡POY纖度均勻性的有效控制技術(shù)。

突破三：高配置短程紡關(guān)鍵技術(shù)上的突破。率先實(shí)現(xiàn)無操作平臺(tái)短程新型紡絲卷繞機(jī)研制；取消傳統(tǒng)卷繞操作平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)縮短紡程、減少用工、降低消耗、提高效率的目標(biāo)。

突破四：無油牽伸技術(shù)的突破。項(xiàng)目在國際上率先成功開發(fā)了FDY一步法生產(chǎn)的先牽伸后上油的無油牽伸技術(shù)和設(shè)備。

這一項(xiàng)目的成功，不僅體現(xiàn)在客觀的經(jīng)濟(jì)效益上，而且全面提升了國際超細(xì)旦長絲技術(shù)與水平，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高品質(zhì)熔體直紡超細(xì)旦滌綸長絲專有技術(shù)體系。該項(xiàng)目還實(shí)現(xiàn)了滌綸長絲生產(chǎn)規(guī)模與差別化、高品質(zhì)與高附加值的統(tǒng)一，成為我國纖維行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與跨越式發(fā)展的標(biāo)志。

另外，超大容量高效柔性差別化聚酯長絲成套工程技術(shù)在環(huán)保節(jié)能方面也有巨大的貢獻(xiàn)，在生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)對(duì)聚酯加工產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行回收利用，回收率達(dá)80%以上，并將尾氣里的熱量提供給生產(chǎn)設(shè)備循環(huán)使用。在污水處理方面，COD值可以降低為50mg/L，這意味著工廠里生產(chǎn)出來的水可以直接進(jìn)行排放，而中水處理技術(shù)可以做到完全不排放廢水；利用河水凈化技術(shù)，把凈化完成的水在裝置中使用，所節(jié)省下來的成本比直接使用自來水可降低90%。