分得高新纤维一杯羹?

                ――解析高新纤维发展之惑
    新纤维新商机大赚科技钱?
    新纤维有新商机大赚科技钱――这是国内某大型商业网站在纺织专题中打出的口号,或许只有这么简洁到位的广告语才能说明在当下大部分商家、厂家心目中纺织新纤维是什么:钱。科技转化为生产力,创造财富,带来利润,这当然是件好事,但是对某一领域科技发展的热衷执迷于利益之中,“利欲熏心”到底是动力还是祸害?尤其当涉及一个大行业乃至牵动其他行业纷纷参与的科技项目的利润被炒做无限夸大之时,“热情”给科技本身的发展将带来怎样的结果?

    西安工程科技学院名誉校长、工程院院士姚穆,是我国纺织材料领域学术带头人,多年来一直承担着多项重点科技攻关项目的研究,特别在国际上刚刚兴起的而国内尚属空白的服装舒适性研究领域有系列突破性贡献。他在接受本刊记者采访时,对当前国内高新纤维技术的研究开发及实际运用现状表示担忧。姚院士仔细分析了当前纺织行业高新纤维的发展现状,并不断援引“历史事件”来说明,当下急切把科技当赚钱机器的浮躁心理及其造成的不良气氛,大大伤害着我国纺织行业高新纤维产业的发展。

    格局变化 有无一杯羹?
    近年来,高新技术纤维领域的形势与格局发生了重大变化。据特种合成纤维信息中心主任罗益锋介绍,美国的优势在逐步下降,目前美国国内只有间位和对位芳酰胺纤维、聚苯并咪唑纤维等仍占据优势,其他品种均已失去了往日的辉煌。而西欧的情况也基本相仿,只有德国
    SGL集团的大丝束PAN基碳纤维,法国Kermel公司的聚酰胺、酰亚胺纤维,奥地利兰精公司的聚四氟乙烯薄膜切割纤维,英国Acrodis公司的超吸水纤维和超吸附纤维仍有生命力,但规模已经缩小。东欧的高新技术纤维生产与开发主要集中在俄罗斯,尽管俄罗斯拥有系列化的杂环芳酰胺纤维、玄武岩纤维等一流的高强高模和耐高温纤维,但规模不大,新技术研发也没有明显进展。
    当今上高新技术纤维发展快的是日本。近几年来,日本国内通过兼并或收购美国的聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维、大丝束PAN基碳纤维事业部和西欧的对位芳酰胺纤维生产厂,使自身的弱势转化为优势,成为高新技术纤维品种全并拥有一批一流的高新纤维产品的。可以说,日本已成为当今上名副其实的高新技术纤维的生产王国。
    目前,以日本、美国为代表的发达高度重视并垄断着高新技术纤维的研发技术与市场,而在这一领域的发展
    十分滞后,产业化进程缓慢,致使我国与发达的差距越来越大,产业安全受到很大威胁。但同时也应该看到,近两年来通过全行业的努力,我国一些高新纤维品种也获得了一定发展,为突出的是超强聚乙烯纤维和间位芳酰胺纤维,已初步具备了市场竞争力。今后3~5年内我国玄武岩纤维、对位芳酰胺纤维和PAN基碳纤维都有望达到年产数千吨的水平。
    是什么阻碍了前进?
    的纺织业被处处制肘的就是产品科技含量不高,附加值低。高科技新纤维技术的开发研究、发展应用对提升纺织品的国际地位有着重要作用。而且在“不进则退、不仅则死”的产业竞争形式之下,停滞不前的发展现状,将使我国在高新纤维领域中处处受制于人。科技是一种战略,而且一个产业的科技发展往往是一种需要上升到高度的“战略”。科技是一种氛围,需要良好的、理性的氛围来实现产业化。而我国高新纤维技术的发展受到多方不良因素制约,在被牵扯中停滞不前或者走入歧途,有的技术甚至因为环境原因深受内伤,一蹶不振。姚穆院士说到一些“伤心往事”,至今还要叹息不已。力量缺失、内部环境混乱被姚穆院士认为是影响我国高新纤维技术发展的两大“痼疾”,也是致命内伤。

     力量缺失
     据姚穆院士说:现在863、973等科技计划很少“照顾”到纺织纤维技术,在申报项目的时候,带有IT、生物科技等色彩的往往得到亲睐,而名字“朴实一些”,带有传统行业如纺织行业的气息的很难获批。
    事实上,纺织产业作为基础产业,其技术渗透至各个行业,关系国计民生乃至国防大事的影响力并不亚于一般被认为的“高新技术”产业。但是政策以及资金的“不够照顾”,确实是一件让行业科技工作者深感无奈的事。

    姚穆院士举了芳砜纶的例子。近日上海纺织控股集团公司一条由该公司自主研发、堪与美国杜邦芳纶纤维媲美的芳砜纶纤维千吨级生产线有望年内开工,填补原创高性能纤维空白。纤维产量占总产量三分之一的,至今没有自己原创的高性能纤维,国防军工和民用所需高性能纤维完全依赖进口。芳砜纶多用于航天、国防、电子通讯等高科技领域的高性能纤维,是代表化纤高科技水平的产业高端,目前全总共几十种高性能纤维,均由发达开发掌握,其中有“变形金刚”之称的芳纶类有机耐高温纤维制造技术,又被视为高科技纤维的核心技术。
    作为我国个完全独立研发完成、具有原创核心技术和自主知识产权的高性能纤维,芳砜纶的产业化却是经历波折时隔几十年后在才得以实现。据姚穆院士介绍,早在上个世纪70年代,上海市纺织科学研究院的技术人员就已经自主研发出了一种全新的耐高温材料―――芳砜纶,经测试,其耐热性、阻燃性、染色性、稳定性均超过了美国杜邦的芳纶产品,先后获得了科技进步三等奖、纺织部科技进步二等奖和上海市科技进步一等奖。芳砜纶是以医药产业的废料做原料,试验成功后组建了一条年产20万吨的生产线。但是
  1988年就被美国杜邦公司以几十万美金对技术进行收购,杜邦在收购之后即将芳砜纶设备毁坏,并将相关科研人员聘请至美国本部担任杜邦的氨纶产品推销员,向大陆推销。的原创技术芳砜纶就这样被扼杀在摇篮中,杜邦甚至把研究人员都控制在手中,要求他们不得再研究芳砜纶。
    至于为何导致此类事件发生,姚院士认为关心、支持不够是关键原因,当时没有给于科研人员相关利于继续研究的条件,也没有将当时研究芳砜纶的专家组织起来,导致了杜邦的收购成功,扼杀成功。这件事情一直使科研人员“耿耿于怀”,终于在1997年,事隔10年之后,季国标、孙晋良、姚穆、郁铭芳等院士向作报告,“折腾”两三年之后才引起相关方面注意,并于2001年重新搭建研发班子研究芳砜纶,2005年终试得以完成,将建成年产3000万吨的生产线。

    内部环境混乱
    就像人挤公共汽车一样,人凡事好个热闹。自从深刻认识到“科技是生产力”之后,一项新技术的出台尤其在被认为可能带来巨大利润之后,人们将蜂拥而至,谁也不愿意错过了发财的“快车”。这种“蜂拥而至”搭车行为,造成的将是交通堵塞,甚至发生事故。的纺织高新纤维发展中,由于内部环境混乱造就的苦头,企业、产业、科技人员都没有少吃。
    比如甲壳素纤维产业在迄今为止“四上三下”足以说明环恶劣环境带来的恶劣结果。甲壳素纤维是利用虾皮蟹壳可加工成的天然生物高分子纤维,具有广阔的应用领域。由于它对人体无害,无剌激,具有天然的生理活性,同时,因其分子内含有氨基,具有较强的吸附和螯合作用。在医用材料方面,甲壳素纤维从1970年开始以医用吸附性缝线和人工皮肤为先导进行的,它具有镇痛和消炎止血的功能,促进伤口愈合,加快医疗速度,它还可用作创伤保护材料(如绷带、纱布、创可贴等);在纺织行业,可用作印染助剂和涂料印花的成膜剂,还可将甲壳素提取液用于无甲醛织物整理剂。采用甲壳素纤维与棉、毛、化纤混纺织成的高级面料,具有坚挺、不皱不缩、色泽鲜艳、吸汗性能好,且不透色等特点。用它制成香烟过滤嘴,对尼古丁等有害物质有良好的吸附作用。以甲壳素纤维与超级淀粉吸水剂结合制成的妇女卫生巾、婴儿尿不湿等具有卫生和舒适的功效。             
    自1977年次甲壳质国际会议后,发达对甲壳素的开发利用给予了高度重视,并投入了较大的人力、物力、财力。我国也早在50年代开始对甲壳素的制备与应用进行了一系列的研究与开发,从1958年开始了产业应用。1957年、1958年,江苏北部、山东沿海等地建立起1140家甲壳素处理厂,年产几百万吨,但是当时找不到终用途,一年之间,工厂纷纷倒闭;1968年又开始一哄而上,到1972年又经历了一次“跨掉”;上世纪80年代曾热闹过一时,终究也是偃旗息鼓了;现在甲壳素又成了热门产业。姚穆院士对现在甲壳素纤维产业在的发展情况并不抱乐观态度,他认为在这样下去,历史还会重演。
    甲壳素纤维在遭遇如此命运,症结在于一看见有利可图,就有大批企业蜂拥而上,以至于根本不关心终用途是什么。不关心新产品的终用途――这种急功近利的心态和环境也造成了许多很好的技术被“捧杀”。姚穆院士说,在这样的环境之下,对新科技的热情弄不好不是发展一个产业,而是摧毁一个行业。正是这种一哄而上的混乱局面,使一些真正拥有技术的企业、人员不敢公开自己的研究成果,因为抄袭的速度仿佛永远比原创要快得多。如竹纤维技术其实已经大部分得到了突破和解决,但是技术握有人不敢早早制造出产品,怕的就是一哄而上,坏了整个竹纤维产业。
    现状堪忧 如何去从?
    在由化纤工业协会信息中心与东华大学材料科学与工程学院联合主办的
    2005产业用化纤及高科技纤维技术与市场论坛上,各路专家学者聚焦高新技术纤维发展与前景,并对我国高新技术纤维产业的发展现状做出客观分析。
    化纤工业协会副理事长叶永茂就目前高新技术纤维发展现状谈了自己的看法,他认为,安全、环保、能源以及新材料是推动当今高新技术纤维发展的四大要素。叶永茂副理事长在接受记者采访时表示,我国高新技术纤维产业化发展的步伐要进一步加快。做好常规化纤品种优质化、系列化、差别化的同时,政府部门和行业协会都鼓励全行业在引进消化国外先进技术的基础上,自主研发高新技术纤维产品,并加快其产业化进程。为此,化纤工业协会已将碳纤维、芳纶1414、芳纶1313、超高分子量聚乙烯纤维、中空纤维反渗透膜,PBO、光导纤维等高新技术纤维生产技术列入鼓励引进技术目录,并决定将高新技术纤维项目列为化纤行业“十一五”期间的发展重点,为加快我国这一领域的发展争取更多的政策支持。
     由于近年来信息产业的迅速发展以及“9・11”等恐怖事件的发生,光纤及防弹衣用芳纶纤维的需求量剧增,使高强高模芳纶纤维成为高新技术纤维中发展快的一个品种,它的产量名列高强纤维的榜。据部门预测,对位芳酰胺纤维的需求量将以每年10%的速度增长,然而,目前能够生产对位芳纶的企业只有杜邦公司和帝人公司,生产能力分别为2.65万吨/年和1.85万吨/年。而间位芳纶在耐高温防护服及高温过滤材料方面也得到了广泛应用,其年产量也正以3%的速度持续稳定增长。
    芳纶作为当前高新技术纤维领域具代表性的品种,备受各国同行瞩目。由于芳纶纤维的技术难度大,致使30多年来始终被日本和美国少数垄断生产,同时芳纶纤维十分广阔的市场前景和巨大的使用需求,都决定了芳纶纤维具有高额利润。据有关部门的保守测算,杜邦公司芳纶纤维及其制品每年获得的利润达到80亿元,超过我国化纤工业一年的总利润额。这也是为什么美国、日本将常规纤维品种转移到发展中,而自己则致力于高新技术纤维研发与生产的主要原因之一。
    此外,结构独特的碳纤维由于集众多优异性能于一身,也成为高新技术纤维领域颇受关注的品种之一。高性能碳纤维作为制造先进复合材料重要的增强材料,是发展国防军工和国民经济的重要战略物资,在各种领域中得到广泛应用,同时也创造出了惊人的产值和丰厚的利润。目前碳纤维产量达到2.8万吨/年以上,主要集中在日本、英国、美国、法国等少数发达。
    我国早在上世纪六、七十年代就开始了碳纤维的研究工作,几乎与同步。经过30多年的努力,已经研制出接近日本东丽公司T-300水平的碳纤维产品,但产量和品质都远不能满足国内需求,与国外差距甚远。与国际先进水平相比,国产碳纤维的突出问题是碳纤维强度低,均匀性和稳定性都较差,发展水平比发达落后了近20~30年,而且生产规模小,技术设备落后,生产效益不理想。2004年,国内碳纤维使用量接近3000多吨,而且以10%~15%的速度稳步增长,国内产量根本无法满足需求,95%依赖进口,与我国化纤生产大国的地位极不相称。
    目前,我国碳纤维产业的主要问题在国内高新技术纤维领域具有很强的代表性,原创性差,在工艺、设备、产品等方面基本上还是以模仿为主,而且研究开发的深度和广度不够,具有重大影响的研究成果不多。纤维制成品的多样性和新颖性较差,加上应用推广力度不足,因而国内潜在市场的开发一直以来非常有限,从而在一定程度上制约了国内碳纤维等高新技术纤维的研发速度和产业化发展的进程。
    芳纶纤维在我国的研制工作也开展得较早,得到了政策的支持。经过几个五年计划的科研攻关,芳纶纤维的研发取得一些成绩,但至今对位芳纶没有实现产业化,仍处于小试和中试阶段。与此同时,间位芳纶的研制与开发近年来通过广东新会和山东烟台两家企业的配合与努力,取得了实质性进展,目前已建成300~500吨/年的规模生产厂,但生产技术和产品质量与国外先进水平相比尚有差距,应用开发更是刚刚起步。
    东华大学材料科学与工程学院刘兆峰等教授认为,我国一些高新技术纤维产业化的条件已经成熟,以芳纶为例,原料已经对环境无污染或少污染,终产品和废弃物可以生物降解,是21世纪理想的纤维材料。
    功能性纤维使高新科技纤维中发展领域宽、用途深广的重要分支。发达功能性纤维发展很快,据报道,功能性纺织品占全部纺织品的比重,日本为39%,欧洲为21%,美国为28%。具有防护、分离、生物医学、卫生保健、传导及其他特殊功能的纤维将在日后起着关键作用。
    在纤维生产中采用共聚、接枝、共混、复合纺丝及近发展的分子组装技术,这些都体现在纤维制造中的可设计和复合化。纤维做为增强体的纤维增强复合材料也日益受到青睐,其中增强纤维的品种、性能,纤维的排列、组合形态都可以设计、可控。
      智能化纤维被认为是下一步纤维发展重头戏。智能服装的发展被各个关注。据姚穆院士介绍,美国迎接2010年新兵服具有37种功能,包括变色、伪装、音响、接受等各种功能。这种高智能服装的开发将直接决定一个的国防实力,发达仍然走在前面,再不研究又将被甩在后面。
      而科技产业要攀登高峰,姚穆院士认为的关心支持、产学研农工贸联合攻关、科技工作者放弃狭隘观念互相交流从每种程度上也决定着高新纤维发展的高度。
      实现国产化,原料的纯度、运输、贮存成本都已解决;国内市场正在进一步开拓,2005年仅军用头盔、防弹衣、光纤加强件对芳纶纤维的需求量将超过1500吨,而耐高温绝缘纸一项国内每年进口量就达3000吨以上;此外,纤维聚合、纺丝的基本规律已经掌握,为芳纶纤维产业化发展奠定了基础。
      姚穆院士认为,对环境友好的新纤维即使性能上不是优的,也应该引起关注。如汉麻纤维、超细羊毛、竹纤维等等纤维产业的发展不仅仅是取得纺织行业单行业的成果,还能多方利用,发展多个产业,并且对环境友好,能够实现工业反哺农业。
     明天的高峰在哪里?
    上海大学副校长、工程院院士孙晋良认为,加快发展高新纤维,对我国生活质量的提高、促进国民经济发展以及安全都具有战略意义。必须迎头赶上,把握趋势,勇攀高新纤维研发的高峰。
     姚穆院士和孙晋良院士总结当前新纤维发展趋势时都认为,环境相容性、功能性、可设计和复合化、智能化纤维是今后新纤维发展的特点和趋向。