南通醋纖：成功實現(xiàn)低旦醋酸纖維制備及產(chǎn)業(yè)化

馬磊

醋酸纖維具有無毒、無味、過濾吸附性能優(yōu)良、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，能顯著降低煙氣中焦油及亞硝酸銨等有害成分，是煙用濾嘴棒的首選材料。低旦醋酸纖維具有更大的比表面積，更好的過濾效率，更高的濾棒產(chǎn)出率，是全球高檔卷煙品牌過濾嘴追求的目標(biāo)。但低旦醋酸纖維在紡絲生產(chǎn)和質(zhì)量控制方面存在一系列技術(shù)難題，如纖維漿液雜質(zhì)組分復(fù)雜、粘度大、過濾困難，同時低旦紡絲過程中易出現(xiàn)凝絲、斷頭、飛花等質(zhì)量問題。

近年來由于煙草行業(yè)對降焦減害及增產(chǎn)節(jié)支的要求，市場對低旦醋酸纖維的需求量不斷增長。然而醋酸纖維生產(chǎn)廠家現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及工藝技術(shù)制約了大批量、高質(zhì)量低旦醋酸纖維的生產(chǎn)能力，生產(chǎn)的醋酸纖維低旦化比例低、品種少，不能滿足高端市場需求。因此，針對技術(shù)難題和市場需求，南通醋酸纖維有限公司（以下簡稱“南纖”）與東華大學(xué)共同進(jìn)行了低旦醋酸纖維制備關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化的項目研究。

該項目歷時51個月，在醋酸纖維先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過對醋酸纖維漿液過濾系統(tǒng)、紡絲系統(tǒng)、卷曲系統(tǒng)的系列創(chuàng)新，實現(xiàn)了國際領(lǐng)先的醋酸纖維低旦化生產(chǎn)技術(shù)。項目針對漿液粘度高、雜質(zhì)復(fù)雜，過濾困難的問題，首創(chuàng)預(yù)敷與摻漿相結(jié)合、預(yù)敷參數(shù)受控的微梯度復(fù)合過濾技術(shù)，實現(xiàn)了不同種類、尺度雜質(zhì)的高效過濾，提高了低旦絲束的可紡性；針對紡絲過程中高飛花、高斷頭問題，采用低紊流化熱風(fēng)場低旦絲束紡絲技術(shù)，開發(fā)設(shè)計了新型紡絲甬道靜壓箱，提高氣流流場分布均勻性，成功開發(fā)出新型噴絲帽，形成先進(jìn)低旦醋酸纖維絲束紡絲工藝；研究設(shè)計了醋酸纖維絲束專用低模量化裝置，開發(fā)了絲束卷曲前低模量處理工藝，減少了卷曲加工過程中的纖維損傷；首創(chuàng)精密控制上油噴嘴及雙面上油技術(shù)，提高了絲束外油控制的均勻性，降低了絲束飛花；采用化纖干紡組合式自控氣流預(yù)熱技術(shù)，實現(xiàn)了多裝置、跨區(qū)域能源平衡綜合利用。

通過技術(shù)創(chuàng)新與設(shè)備創(chuàng)新，低旦醋酸纖維制備的各項技術(shù)指標(biāo)實現(xiàn)了新突破。醋酸纖維每噸絲束的紡絲斷頭率小于0.10個，飛花量下降10%以上；預(yù)敷時間縮短80%以上，壓濾機(jī)使用壽命提高20%以上；氣流流場分布均勻性提高 2 ～ 3倍；減少廢固排放15%左右；節(jié)約蒸汽超過 3 ～ 5 萬t/年。同時該項目共獲授權(quán)專利34項，其中發(fā)明專利12項；發(fā)表論文58篇。

該項目成果具有自主知識產(chǎn)權(quán)，已成套應(yīng)用于經(jīng)國家發(fā)改委批準(zhǔn)，總投資18.26億元的南纖五期工程，現(xiàn)已全面產(chǎn)業(yè)化。2012 — 2013年，低旦醋酸纖維絲束產(chǎn)量21 764.56 t，創(chuàng)收純利潤40 249.21萬元，新增稅收14 104.18萬元，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。同時項目技術(shù)正在向一至四期工程的所有生產(chǎn)裝置進(jìn)行改造應(yīng)用，并逐步推廣應(yīng)用至珠海醋纖生產(chǎn)線擴(kuò)建工程和美國塞拉尼斯公司，未來800 m/min的超高速低旦關(guān)鍵制備技術(shù)也在深化研究當(dāng)中。

該項目成功解決了醋酸纖維低旦絲束紡絲斷頭率高、卷曲損傷大等多個關(guān)鍵技術(shù)難題，很好地滿足了具有高過濾效率、低過濾阻力性能的低旦醋纖絲束的市場需求。項目成果推廣應(yīng)用后，大大提升了國內(nèi)醋酸纖維企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平，對提升醋酸纖維品質(zhì)檔次、節(jié)能減排等具有積極意義，對紡織行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級及提升我國醋酸纖維工業(yè)在國際同行中的地位具有重要的示范和推動作用。