摘要：芳纶有着令人惊叹的性能，其强度达到钢丝的5-6倍，模量是钢丝或玻璃纤维的2-3倍，韧性也有钢丝的2倍之多，而重量却仅为钢丝的1/5左右。即使处于560℃的高温环境下，芳纶纤维也不会分解或融化。同时，它还具备良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。

在材料科学的领域中，芳纶纤维纸凭借其卓越的性能，成为众多高科技产业的关键材料。今天，就让我们一同深入了解芳纶纤维纸的方方面面。

芳纶，全称“芳香族聚酰胺纤维”，英文名为Aramidfiber，是一种新型高科技合成纤维。

对位芳纶和间位芳纶的分子结构

芳纶有着令人惊叹的性能，其强度达到钢丝的5-6倍，模量是钢丝或玻璃纤维的2-3倍，韧性也有钢丝的2倍之多，而重量却仅为钢丝的1/5左右。即使处于560℃的高温环境下，芳纶纤维也不会分解或融化。同时，它还具备良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。

杜邦芳纶纤维制品 泰和新材间位芳纶

根据化学结构中酰胺基与苯环的连接位置不同，芳纶纤维可分为邻位型、对位型（PPTA，俗称1414）和间位型（PMTA，俗称1313）。不过，邻位芳纶纤维商业价值较低，市面上常见的主要是对位芳纶纤维和间位芳纶纤维。

芳纶纤维纸最早是在20世纪60年代由美国杜邦公司研发出来的。由于它以芳纶纤维为原料，具备高强度、耐高温、阻燃等特性，很快就成为航空航天、军工等重要领域的核心材料。过去，美日企业长期垄断芳纶纤维纸的技术和市场，给我国相关产业发展带来了诸多阻碍。但进入本世纪后，随着华南理工大学、陕西科技大学等高校在核心工艺上取得突破，民士达、超美斯、时代华先等国内企业不断崛起，我国芳纶纤维纸逐步打破了国外的技术封锁。

生产工艺及核心技术

芳纶纤维纸的生产主要包含以下几个关键步骤：

1. 原料制备：首先是纤维制备，一般采用低温溶液缩聚法或界面缩聚法来合成芳纶聚合物（间位或对位芳纶）。接着进行纤维配比，将短切纤维（作为骨架材料）与沉析纤维（充当黏结剂）按照1.4:1-1.8:1的比例混合，并把纤维长度调整到6-8mm，细度控制在1-2D，以此优化纸张强度。

2. 纤维处理：通过水力碎浆机、超声波装置对纤维进行疏解，沉析纤维需打浆至1-2mm长度，避免出现絮聚现象。在浆料中添加碳化硅等导电材料，从而提升成纸的导电性。

3. 湿法成型：利用斜网或圆网成型器，通过多次抖动去除水分，形成湿纸幅。采用沉浸式上浆系统来控制纤维的分布。多层复合时，用芳纶浆粕填充层间空隙，增强纸张的结构强度。

4. 干燥与热压：使用板式热压机分阶段加压，压力在150-340N/mm²，并阶梯升温，从50℃升至170℃，同时结合离心甩水的方式脱除残留水分。在高温模具中采用循环“降温-加热”工艺，提高纸张的耐温性和致密度。

核心生产装备

曾经，芳纶纤维纸的核心生产装备技术掌握在美日等少数发达国家手中，如今中国企业已成功突破。其中，上海联净公司在高温热压机上的突破意义重大，推动了芳纶纤维纸的国产化进程。

1. 原料制备设备：合成芳纶纤维的设备包括低温聚合反应器，用于合成间位芳纶（1313），成本较低但性能比界面聚合法略逊一筹；还有界面聚合反应器，用于合成高性能对位芳纶（1414），它需要高压、高精度温控系统，设备复杂，但合成的纤维强度更高。沉析纤维处理设备中的溶液干纺机，通过多级筛分控制纤维比表面积（2-60m²/g）和悬浮能力，确保与短切纤维均匀混合。

2. 湿法成形设备：现有设备通常能做到网宽2550mm，斜网成形器净纸宽度2160mm，工作车速10-80m/min，设计车速110m/min，支持双层布置，适用于低浓度纤维悬浮液的均匀分布，利用大流量水介质避免纤维絮聚，解决了传统长网纸机不适用于芳纶纤维的问题。分散流送系统中的超声波处理设备辅助纤维分散，减少絮聚，短切纤维长度控制为3-8mm，沉析纤维需分丝帚化以增强结合力。

3. 热压与干燥设备：高温热压机是芳纶纤维纸生产的关键设备，温度范围通常在280-320℃，线压力30-80吨，对温度精度要求为±1-2℃，机械精度在0.01mm以内。热压辊要精确计算特定温度和压力下的变形量，并设计成“纺锤形”，通过辊筒中高弥补受压后的变形，保证辊压后膜厚度均匀。

随着上海联净公司在这一领域的突破，此前的被“掐脖子”已经彻底成为了历史。

烘干部的热风干燥器采用多段温控（如热风循环系统），湿度控制在±1%以内，确保纸张干燥均匀；压光机通常采用2-5组压辊配置，可将产品表面粗糙度提升至Ra≤0.8μm，对压辊精度要求极高。

4. 分切与后处理设备：智能分切机能实现分切端面无毛刺、表面平整，支持高速连续生产，工作速度Max.150m/min，张力范围80-270N/m，放卷直径Max.1200mm，收卷直径Max.800mm，分切精度±0.1mm，合格率≥98%。涂布机用于绝缘涂层或耐化学处理，涂布厚度30-500μm，精度±5μm。

5. 辅助系统：DCS（集散控制系统）与MES（制造执行系统）实时监控聚合、纺丝、成形等生产环节，提升自动化水平，降低能耗。白水回收系统循环利用成形部脱水的纤维与填料，国内企业能做到回收率≥85%，减少原料损耗。

虽然我国芳纶纤维纸的国产化取得了显著成果，但在性能和市场占有率方面与国际巨头相比仍有提升空间。未来，还需要在基础研究、工艺创新、核心装备和产业链整合等方面持续投入。通过产学研联动、政策支持以及拓展高端应用领域，中国有望在芳纶纤维纸领域实现从“跟跑”到“领跑”的跨越。

文章来源：上海联净

来源：联净电子