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n0603研制成功丙纶级聚丙烯树脂 改革开放40年-1989年-先登

研制成功丙纶级聚丙烯树脂 改革开放40年|1989年-先登玛莱斯·裘
改革开放40年专题
为纪念改革开放40年,弘扬科技工作者爱国奋斗的时代精神,中国科学技术出版社对40年来我国重大科技成就进行了系统梳理。先登据此设置本专题,向改革开放过程中我国科技工作者“不辍行”的精神致以崇高敬意!
在涤纶、锦纶、丙纶、腈纶和维纶五大化学纤维中,丙纶是我国唯一自主研究开发成功的化纤产品,其他四个品种的制造技术则都是从国外引进的。
20世纪60—80年代,中国科学院化学研究所在掌握了丙纶稳定纺丝新工艺的基础上任思奕,开发出一系列流动性好的聚丙烯纺丝专用料,填补了我国丙纶级聚丙烯树脂生产的空白,为我国丙纶工业的迅速发展奠定了基础,有力地促进了丙纶工业在我国的迅速发展方德与苗翠花,使我国丙纶的生产发展进入国际先进行列云罗郡主。
该项目获1989年国家科学技术进步奖一等奖。
01
“母粒降温”开启中国丙纶研究第一步
丙纶最早出现于20世纪60年代,是五大化学纤维中发展最晚的品种,起初主要用于地毯、缆绳等低档产品,衣用纺织丙纶的发展一直非常缓慢。
20世纪60年代初
随着我国石油化学工业的发展,作为副产品的丙烯产量增长很快,本着自主开发我国化纤品种以及解决我国人民穿衣等问题的思想袁柏仁,丙纶技术的突破进入了中国科学家的研究视野。
1974年
中国科学院化学研究所制定了“研究开发穿着用聚丙烯纤维(丙纶)”的战略决策,但国外厂商对丙纶技术的严密封锁以及聚丙烯存在的纺丝性能差及易老化和着色难等方面的问题绝色懒妃,却给中国科学家的研究带来了困难。
1974年
由钱人元院士领导的研究小组开始了降低丙纶纺丝温度的新方法研究,从高分子物理的角度对聚丙烯熔体在高温下的化学变化及熔体流变性能与分子结构的关系,以及纺丝过程中的结构变化等进行了系列研究,经过刻苦攻关,他们终于找到了丙纶纺丝温度过高的根本原因——所用的聚丙烯分子量过大,弄清楚了分子量调节剂的作用机理及规律性。症结找到,但还没有很好的解决办法。
1978年
研究小组在大量实验的基础上终于找到了“有机过氧化物”这样一类优秀的分子量调节剂,提出了采用国产有机过氧化物控制降解以改善聚丙烯树脂纺丝性能的方法。
在将有机过氧化物与聚丙烯树脂熔融共混实验过程中,由于有机过氧化物遇热而表现出来的强烈分解性,很多人对于实验的安全性表示怀疑,但徐端夫院士等根据充分的文献调研和实验室研究结果,为实验的安全进行提供了保障。
此后,为了将实验室成果在工业生产中进行应用,研究小组又提出了将降解促进剂以母粒的形式加入商品聚丙烯树脂中进行丙纶纺丝的方法梁衡的资料,即降温母粒法,以实现丙纶生产的可能性。
降温母粒法解决了长期未能解决的丙纶纺丝温度过高的关键技术问题,使纺丝温度降低约50℃,降低至260~270℃,大幅度提高了纤维的生产效率,促进了当时丙纶工业生产的迅速发展,具有显著的经济效益。

▲ “降低丙纶纺丝温度新方法”获1980年国家发明奖三等奖
该项研究成果于1979年通过了中国科学院的成果鉴定,1980年“降低丙纶纺丝温度新方法”获得国家发明奖三等奖。
02
新时代赋予丙纶研究新使命
我国丙纶研究虽然在20世纪70年代末取得了重大突破晋红娟,但直到1981年,我国的丙纶产量仅有几千吨,与国家经济建设的需求差距很大。为了加速丙纶发展,国家引进了先进的大中型纺丝设备。为了在引进大中型设备的基础上迅速把丙纶生产提高到80年代国际水平,从根本上解决进口和国产纤维级聚丙烯树脂存在的问题,在科学的基础上建立丙纶生产工业,开发适用的新型丙纶级聚丙烯树脂新牌号就成为我国丙纶发展的关键所在。
1982年,在纺织部化纤局组织下,中国科学院化学研究所与辽阳石化化纤公司化工三厂签订了用化学降解法联合研制新型丙纶级树脂的技术协议,采用化学所开发的化学降解法生产纤维级聚丙烯树脂的小试成果改进聚丙烯树脂,生产出了高熔融指数的树脂新牌号。在随后的实验基础上,双方又成功地研制出了两种丙纶级树脂新牌号(70218和70226)李华手机报价,并成功实现了这两种适用于丙纶纺丝的新型树脂的定型和工业化稳定生产。
新树脂质量良好医道丹途,纺丝性能优良球魁,纺丝温度低、易牵伸、成品丝质量好,特别是降低了成品丝的三不匀率,完全适用于当时国内大部分丙纶厂纺丝设备的要求,与1984年后国际市场新出现的第二代丙纶级聚丙烯树脂,如美国Himont公司PC966树脂的各项指标及纺丝性能基本相同。
树脂各项质量指标达到了国外同类型产品80年代的先进水平,新产品耐老化性能达到国际同类先进产品的水平,更适合于纺细旦丙纶纤维之用,彻底解决了丙纶生产欠稳定和质量欠均匀等问题,提高了生产效率和质量,降低了生产成本。
丙纶级聚丙烯树脂的制造属于丙纶生产中关键性专利技术,国外厂商皆严守秘密。在此项制造技术研发成功之前,外商甚至从来不肯把类似规格的树脂卖给我国。
因此,该产品的研制成功填补了我国丙纶级聚丙烯树脂生产的空白,为我国丙纶技术自主研制的突破作出了突出贡献,奠定了我国丙纶工业发展的基础,有力地促进了丙纶工业在我国的迅速发展,使我国丙纶的生产发展进入国际先进行列。
?“聚丙烯丙纶级牌号70218和70226树脂的研制”获1987年中国石油化工总公司科学技术进步奖一等奖;

▲ “聚丙烯纺丝中结构与性能关系的研究”项目获1989年中国科学院自然科学奖一等奖
?“聚丙烯纺丝中结构与性能关系的研究”获1989年中国科学院自然科学奖一等奖;

▲ “丙纶级聚丙烯树脂的研制、工业化生产和应用”项目获 1988 年中国科学院科学技术进步奖一等奖
?“丙纶级聚丙烯树脂的研制、工业化生产和应用”获得1988年中国科学院科学技术进步奖一等奖、1989年国家科学技术进步奖一等奖。
03
“细旦与超细旦”研究 续写中国丙纶事业新辉煌
丙纶级聚丙烯树脂工业化生产技术的突破有力地推动了我国丙纶研究开发和产业化的进程。为了把丙纶发展成为衣着用化纤新品种,满足穿着用织物的要求,根据合成纤维向细旦化、超细旦化发展的基本方向,化学研究所徐端夫院士领导的课题组在研制丙纶级聚丙烯树脂的基础上,从1988年起开始了细旦、超细旦聚丙烯纤维及其相关织物的超前攻关研究,并实现了中试规模n0603可适用于常规纺丝和高速纺丝的细旦丙纶(0.8~1.5旦)和超细旦丙纶(0.5~0.8旦)专用料的生产。
这一立足于国产设备和原料开发的“细旦、超细旦丙纶专用树脂和细旦丙纶长丝制造技术”成果于1991年通过了中国科学院组织的专家鉴定。
随后,在国家经贸委、中国科学院的大力支持下,1992年“细旦、超细旦丙纶长丝及制品”项目被列为国家“产学研”高技术产业化首选项目,并先后得到中国科学院“八五”重点攻关项目和国家自然科学基金委员会项目的支持。

▲1.细旦丙纶短纤维;2.细旦丙纶短纤维与棉纤维混纺纱线;3.细旦、超细旦丙纶服装
1994年,在国家经贸委、中国科学院及北京市经委的组织协调和大力支持下,化学研究所与北京涤纶实验厂签订了合作开发“高速纺细旦、超细旦丙纶制造技术”协议,顺利完成了细旦、超细旦丙纶的工业化试验御夫手册,在我国实现了细旦、超细旦丙纶长丝工业化生产“零的突破”,并于1996年获得中国科学院科学技术进步奖一等奖。
在此基础上,徐端夫院士领导的课题组于1998年发明了系列可纺性好的合金化微细聚丙烯纤维纺丝专用树脂,将丙纶纺丝温度从常规的高于250℃降低至180~210℃。
此外,在高强丙纶纺丝专用料制造技术方面,该研究小组也研制了多个牌号的高强度聚丙烯长丝和扁丝专用树脂,弥补了我国缺少高强丙纶纺丝专用料制造技术的不足,为发展我国高强度聚丙烯纤维纺丝技术及其专用料制造技术开拓了新思路。
化学所在研究开发常规丙纶制造技术和细旦、超细旦丙纶长丝高速纺丝技术的基础上,从1995年起开展了衣着用细旦、超细旦丙纶短纤维制造技术研究,研究小组先后发明了纺丝专用料和工业化纺丝技术,在国产常规涤纶短纤维的生产装置上成功纺出了细旦和超细旦丙纶短纤维。
细旦、超细旦聚丙烯短纤维具有手感柔软、导湿性好等优点,可用于丙/棉混纺,制成的丙/棉混纺纱线可用于针织、机织制成织物。显然,与棉、蚕丝和其他化纤相比,细旦、超细旦丙纶短纤维在内衣、T恤、运动服、巾被、水刺布、过滤布等方面有更广泛的市场李芳雯,具有良好的市场前景。
End
图文来源
《改革开放40年科技成就撷英》
供稿单位|中国科学院化学研究所
(发表时有修改)

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