魯石化干法腈綸紡絲新工藝開發(fā)紀(jì)實(shí)7月22日，齊魯石化腈綸廠工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)的紡絲開始向下游用戶定向銷售。這是齊魯石化研究院和腈綸廠共同承擔(dān)的環(huán)保型干法腈綸紡絲新工藝開發(fā)及應(yīng)用研究項(xiàng)目結(jié)出的碩果。今年3月28日，環(huán)保型干法腈綸紡絲新工藝開發(fā)及應(yīng)用研究工業(yè)化紡絲試驗(yàn)獲得成功，該項(xiàng)目科研人員實(shí)現(xiàn)了用環(huán)保型新溶劑取代DMF的夢想，開發(fā)出干法腈綸紡絲新工藝成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了腈綸紡絲技術(shù)的革命性突破。

    迎難而上——提出DMF替代思路

    據(jù)研究院高分子工程研究所所長李留忠介紹，腈綸廠現(xiàn)有干法紡絲工藝使用的溶劑為二甲基甲酰胺（DMF）。按照國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策要求，2015年底前，淘汰DMF溶劑法腈綸生產(chǎn)工藝，腈綸廠需要使用新的溶劑替代DMF，否則將面臨關(guān)停的危險(xiǎn)。

    腈綸廠經(jīng)過調(diào)研與分析，發(fā)現(xiàn)替代溶劑首先要有與DMF相似的溶解性能，而且配制的溶液流變性能要與DMF溶液相當(dāng)。他們參考腈綸濕法紡絲工藝和國內(nèi)外的氨綸紡絲工藝，提出環(huán)保型新溶劑取代DMF進(jìn)行干法紡絲的想法。

    實(shí)現(xiàn)新溶劑對DMF的替代，意味著將要開發(fā)一種干法腈綸紡絲新工藝，這不僅在國內(nèi)而且在世界范圍內(nèi)的腈綸紡絲領(lǐng)域都是一種創(chuàng)舉。

    峰回路轉(zhuǎn)——可行性研究奠定基礎(chǔ)

    環(huán)保型新溶劑取代DMF的成功率有多少？這需要經(jīng)過大量前期可行性研究來驗(yàn)證，諸如腈綸干粉溶解性對原液濃度、產(chǎn)能的影響，原液流變性引發(fā)的裝置適應(yīng)性問題，還有原液揮發(fā)性問題導(dǎo)致的甬道溫度及能耗的變化等等……

    2011年6月24日，研究院接到腈綸廠的緊急服務(wù)任務(wù)：在最短時(shí)間內(nèi)完成聚丙烯腈在DMF和新型溶劑中的多種濃度溶解性能試驗(yàn)，并且要測試不同濃度的液體在多個(gè)溫度條件下的流變性能。

    接到任務(wù)后，研究院高分子所立即組織精干力量投入到緊張的試驗(yàn)中�？蒲腥藛T加班加點(diǎn)連續(xù)奮戰(zhàn)，出具數(shù)據(jù)150余組，并提供了圖文并茂的試驗(yàn)報(bào)告，為腈綸廠進(jìn)行溶劑替換提供了重要依據(jù)，也為后續(xù)研究的深入進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)。

    初戰(zhàn)告捷——中試取得重大進(jìn)展

    2011年9月，干法紡絲溶劑替代可行性研究項(xiàng)目開始在腈綸廠進(jìn)行單甬道全流程紡絲中試試驗(yàn)。溶解試驗(yàn)在1立方米的半封閉攪拌釜中進(jìn)行，采用螺桿式攪拌槳。由于攪拌槳選型不當(dāng)，未形成合格的紡絲原液。研究院科研人員建議將現(xiàn)有螺桿式攪拌槳更換為適合于高黏度流體攪拌的螺帶式攪拌，腈綸廠采用了這一攪拌槳設(shè)計(jì)方案，專用攪拌槳投用后順利解決了問題。

    12月初，在連續(xù)進(jìn)行的第三次溶解及紡絲試驗(yàn)中，原液經(jīng)過溶解、輸送、過濾，進(jìn)入甬道后成功出絲并連續(xù)紡絲近30分鐘，成絲穩(wěn)定而無斷頭，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好型溶劑為紡絲溶劑的連續(xù)穩(wěn)定紡絲，成品絲斷面與工業(yè)成品絲相當(dāng)。這標(biāo)志著環(huán)境友好型干法腈綸紡絲新工藝開發(fā)取得重大進(jìn)展。

    夢想成真——工業(yè)化產(chǎn)出合格纖維

    工業(yè)化階段是科研成果含金量全力展現(xiàn)的階段。將時(shí)間拉回到今年的3月份。在公司科技處的統(tǒng)一安排下，多甬道工業(yè)化試驗(yàn)終于在腈綸廠如期展開。

    雙方負(fù)責(zé)人靠在現(xiàn)場指導(dǎo)試驗(yàn)，技術(shù)人員密切監(jiān)控工藝過程，操作人員精心操作。3月28日下午3時(shí)，第一個(gè)紡位順利紡絲，晚上11時(shí)20分，全部14個(gè)紡位升位成功，順利紡絲，3月29日上午9時(shí)30分順利完成了工業(yè)化紡絲試驗(yàn)，下午完成水洗、牽引、卷曲等后處理過程，并完成所有溶劑替代紡絲產(chǎn)品的打包。整個(gè)工業(yè)化試驗(yàn)過程進(jìn)展順利，最終生產(chǎn)出10噸纖維產(chǎn)品。環(huán)保型干法腈綸紡絲新技術(shù)終于在生產(chǎn)裝置上夢想成真。