導(dǎo)語：《墨園時訊》本期人物訪問了2021年獲得團隊獎項的科研項目組，分別是石墨烯玻璃纖維項目組、烯碳/芳綸Ⅲ復(fù)合纖維工藝項目組、石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維項目組?，F(xiàn)將項目組的科研故事分期介紹，今天帶大家走近的是烯碳/芳綸Ⅲ復(fù)合纖維工藝項目組。

芳綸屬于國家戰(zhàn)略物資，美、日等國壟斷了芳綸纖維的供應(yīng)，軍用等級的產(chǎn)品對中國實行禁運。為解決某些我國在航空航天、武器裝備上的“卡脖子”問題，BGI與中藍晨光化工研究院有限公司共同建立了特種纖維聯(lián)合實驗室。烯碳/芳綸Ⅲ復(fù)合纖維工藝項目組由此成立。

一項實驗室成功的技術(shù)要想放大到能夠在生產(chǎn)中使用，需要經(jīng)過很多“坎兒”。例如有些技術(shù)對材料的純度有要求，而在實驗室能夠輕易達到的純度，在生產(chǎn)階段就變得極為難以控制。這些“坎兒”需要科研機構(gòu)和企業(yè)共同克服，必不可少的是一支過硬的技術(shù)隊伍，還需要有一定的資金支持，更要有承受失敗的能力和勇氣。

夯基壘臺，實干為要

烯碳/芳綸Ⅲ復(fù)合纖維工藝項目組小試工藝探索大約經(jīng)歷了1年左右時間。首先對芳綸Ⅲ纖維的結(jié)構(gòu)和失效機理進行了仔細的學(xué)習(xí)和研究，進而提出了幾種典型的復(fù)合結(jié)構(gòu)，來實現(xiàn)復(fù)合纖維的強韌化。

紡絲線工藝探索及改進前期，紡絲線的各步驟及工藝都處于探索初期，纖維的紡絲斷裂強度僅能達到25cN/dtex左右，離目標值35cN/dtex相距甚遠。挫折并沒有讓項目組退縮，遠大的抱負不可能一蹴而就，只有一步一個腳印踏踏實實地干下去，才有可能見到曙光。

2021年5月至10月，項目組成員幾乎每周都要紡絲3-5天。每天紡絲8-10h，因為要對紡絲線的各段拉伸倍率及張力進行聯(lián)動調(diào)試，期間都極少有時間坐下休息，甚至中午吃飯時間都是同組同事互相替換，實現(xiàn)全過程實時掌控。紡絲熱通道400℃的高溫，進入6月份之后室內(nèi)溫度達到35℃，體感溫度甚至可以到達40℃，汗流浹背已成常態(tài)。在這樣的條件下進行了近半年之久的小紡絲線工藝探索，包括負拉伸、一級拉伸、二級拉伸、熱拉伸的倍率和每段的張力都要進行調(diào)試。期間還進行了設(shè)備的改進，凝固浴濃度和溫度的改進等等。終于功夫不負有心人，纖維的斷裂強度從25cN/dtex提升到了35cN/dtex。

迎難而上，砥礪前行

經(jīng)過反復(fù)實驗驗證，性能提升效果得到了合作方中藍晨光的認可，并共同探討提出了中試放大計劃。然而，中試放大的困難遠超想象，它不僅是體量上從克級到公斤級的突破，更多地是從成本、設(shè)備、安全及環(huán)境的影響等因素考慮。在實驗室里，所用的儀器基本都是玻璃，所以在反應(yīng)材質(zhì)上并不需要考慮太多。而中試則要考慮反應(yīng)液是否有酸性，是否有強腐蝕性，是否容易產(chǎn)生靜電，是否容易凝固等問題。其次，還要考慮攪拌效果、加熱方式、后處理等，這些小試里并不顯現(xiàn)的問題到中試里都要一一考慮。在理想與現(xiàn)實的夾縫中，烯碳/芳綸Ⅲ復(fù)合纖維工藝項目組為無數(shù)細枝末節(jié)的問題，想出路、試方案、測結(jié)果。

團隊前期的公斤級實驗每2-3個月就會在工廠里進行一次，后期還與合作方在研究院301共建了百公斤級中試產(chǎn)線。往返成都的里程在累積到上萬公里后，項目組終于在2021年底迎來了噸級放大的機會。半個多月的時間里，團隊成員駐扎工廠一線，與有經(jīng)驗的老員工一起在車間操作、探討。肩扛手抬幾十公斤的原料、通宵監(jiān)測反應(yīng)進程已經(jīng)習(xí)以為常。目前，百公斤級復(fù)合纖維產(chǎn)品的力學(xué)性能測試達到令人驚喜的效果，具體的應(yīng)用性能評測也在穩(wěn)步推進中。在軍用等級的芳綸產(chǎn)品禁運的現(xiàn)實面前，烯碳/芳綸Ⅲ復(fù)合纖維工藝項目組懷抱青衿之志，在科技成果轉(zhuǎn)化道路上行而不輟，成功將烯碳/芳綸Ⅲ復(fù)合纖維性能達到國際領(lǐng)先水平。 

編輯：劉曉婧

素材提供：烯碳/芳綸Ⅲ復(fù)合纖維工藝項目組