南通醋纤:成功实现低旦醋酸纤维制备及产业化

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醋酸纤维具有无毒、无味、过滤吸附性能优良、热稳定性好等特点，能显著降低烟气中焦油及亚硝酸铵等有害成分，是烟用滤嘴棒的首选材料。低旦醋酸纤维具有更大的比表面积，更好的过滤效率，更高的滤棒产出率，是全球高档卷烟品牌过滤嘴追求的目标。但低旦醋酸纤维在纺丝生产和质量控制方面存在一系列技术难题，如纤维浆液杂质组分复杂、粘度大、过滤困难，同时低旦纺丝过程中易出现凝丝、断头、飞花等质量问题。

近年来由于烟草行业对降焦减害及增产节支的要求，市场对低旦醋酸纤维的需求量不断增长。然而醋酸纤维生产厂家现有生产设备及工艺技术制约了大批量、高质量低旦醋酸纤维的生产能力，生产的醋酸纤维低旦化比例低、品种少，不能满足高端市场需求。因此，针对技术难题和市场需求，南通醋酸纤维有限公司（以下简称“南纤”）与东华大学共同进行了低旦醋酸纤维制备关键技术及产业化的项目研究。

该项目历时51个月，在醋酸纤维先进生产技术的基础上，通过对醋酸纤维浆液过滤系统、纺丝系统、卷曲系统的系列创新，实现了国际领先的醋酸纤维低旦化生产技术。项目针对浆液粘度高、杂质复杂，过滤困难的问题，首创预敷与掺浆相结合、预敷参数受控的微梯度复合过滤技术，实现了不同种类、尺度杂质的高效过滤，提高了低旦丝束的可纺性；针对纺丝过程中高飞花、高断头问题，采用低紊流化热风场低旦丝束纺丝技术，开发设计了新型纺丝甬道静压箱，提高气流流场分布均匀性，成功开发出新型喷丝帽，形成先进低旦醋酸纤维丝束纺丝工艺；研究设计了醋酸纤维丝束专用低模量化装置，开发了丝束卷曲前低模量处理工艺，减少了卷曲加工过程中的纤维损伤；首创精密控制上油喷嘴及双面上油技术，提高了丝束外油控制的均匀性，降低了丝束飞花；采用化纤干纺组合式自控气流预热技术，实现了多装置、跨区域能源平衡综合利用。

通过技术创新与设备创新，低旦醋酸纤维制备的各项技术指标实现了新突破。醋酸纤维每吨丝束的纺丝断头率小于0.10个，飞花量下降10%以上；预敷时间缩短80%以上，压滤机使用寿命提高20%以上；气流流场分布均匀性提高 2 ～ 3倍；减少废固排放15%左右；节约蒸汽超过 3 ～ 5 万t/年。同时该项目共获授权专利34项，其中发明专利12项；58篇。

该项目成果具有自主知识产权，已成套应用于经国家发改委批准，总投资18.26亿元的南纤五期工程，现已全面产业化。2012 ― 2013年，低旦醋酸纤维丝束产量21 764.56 t，创收纯利润40 249.21万元，新增税收14 104.18万元，具有显著的经济和社会效益。同时项目技术正在向一至四期工程的所有生产装置进行改造应用，并逐步推广应用至珠海醋纤生产线扩建工程和美国塞拉尼斯公司，未来800 m/min的超高速低旦关键制备技术也在深化研究当中。

该项目成功解决了醋酸纤维低旦丝束纺丝断头率高、卷曲损伤大等多个关键技术难题，很好地满足了具有高过滤效率、低过滤阻力性能的低旦醋纤丝束的市场需求。项目成果推广应用后，大大提升了国内醋酸纤维企业的生产技术水平，对提升醋酸纤维品质档次、节能减排等具有积极意义，对纺织行业的技术进步、产业升级及提升我国醋酸纤维工业在国际同行中的地位具有重要的示范和推动作用。