（元琛科技）從軍人到宇航員，從運動員到醫護人員，從防彈衣到消防服，從飛機汽車到高鐵飛船，從傳輸光纖保護層到手機，從夏普到PITAKA......在特殊人員專用服裝和高性能裝備中都有芳綸纖維的功勞。

芳綸纖維全稱為芳香族聚酰胺纖維，芳綸纖維與普通錦綸同屬酰胺類纖維，大分子主鏈中均含有酰胺鍵，不同的是錦綸的酰胺鍵與脂肪基相連，而芳綸的酰胺鍵則與苯環相連。

由于中國的起步較晚，美國，日本，歐洲等國家的芳綸纖維的生產和研究處于領先地位，今天，芳綸纖維的大部分使用仍依賴進口。但是，由于中國對芳綸纖維的關注和投資，相信在不久的將來，中國將在芳綸纖維市場中占有一席之地。

01芳綸纖維簡介
芳綸纖維全稱芳香族聚酰胺纖維，英文為Aramid fiber，是由芳香基團和酰胺基團組成的線性聚合物,是一種新型高科技合成纖維，它具有優異的力學性能，穩定的化學結構，理想的機械性質，具有超高強度、高模量、耐高溫、耐酸堿、質量輕，耐磨損等優良性能。

區別于普通柔性聚合物分子鏈，對位芳綸纖維的主鏈結構主要由苯環對位而成的棒狀分子結構構成，由于大共軛的苯環存在，分子鏈段難以發生內旋轉，從而呈現一種線性剛性結構。

其強度是鋼絲的 5～6倍 ，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化，它具有良好的絕緣性和抗老化性能，具有很長的生命周期。廣泛應用于復合材料、防彈制品、建材、特種防護服裝、電子設備等領域。

按化學結構不同，芳綸纖維可分為對位芳綸、間位芳綸和鄰位芳綸3種，其中鄰位芳綸很少使用。

芳綸1313——對位芳綸
對位芳綸，也稱聚對苯二甲酰對苯二胺纖維 (PPTA) 和聚對苯甲酰胺纖維 (PBA)。
對位芳綸的主要突出優點是高強度、高模量。其拉伸強度是鋼絲的6倍, 拉伸模量是鋼絲及玻纖的2~3倍, 密度僅為鋼絲的五分之一，主要應用于安全防護、防彈，橡膠制品增強， 高強度纜繩以及石棉摩擦材料替代。

芳綸1414——間位芳綸
間位芳酰胺纖維，也稱為聚間苯二甲酰間苯二胺(PMTA)纖維，國內牌號芳綸1313。
間位芳綸的分子鏈共價鍵沒有共軛效應，分子鏈內旋轉位能低于對位芳綸，大分子鏈的柔性較對位芳綸強，纖維結晶度比對位芳綸小。
間位芳綸具有優異的耐熱性、耐焰性及絕緣性，主要用于防火材料和防機械損傷，如纖維形式的防護服，熱氣體過濾材料，電絕緣紙及復合材料輕量蜂窩結構。
芳綸的發現，被認為是材料界一個非常重要的歷史進程。它與碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維一起被列為我國重點發展的四大高性能纖維。

02芳綸纖維發展簡史
芳綸纖維最早開發于20世紀60年代初，由一位波蘭裔女化學家斯特凡妮婭·郭力克發現，用以代替尼龍。1962年美國杜邦公司率先研制出商品名為“Nomex”的間位芳綸，并于1967年開始工業化生產；1966年又研制出商品名為“Kevlar”的對位芳綸，并于1971年開始工業化生產。由于Kevlar纖維取得了巨大成功，眾多科學家們又致力于對Kevlar纖維進行進一步共聚改性研究，如Twaron纖維和雜環芳綸“Armos”等，其性能超越了Kevlar纖維。

2000年，日本帝人集團接管了Twaron所有的業務，在全世界銷售四種不同品牌的芳綸產品，以Twaron為最強大品牌。2006～2009年，韓國科隆集團和曉星集團也踏上了芳綸產業的市場，相繼投產了對位芳綸Heracron和Akex。

國內起步較晚，于1972年開始芳綸的研制工作，并于1981年通過了芳綸1313的鑒定，1985年通過了芳綸1414的鑒定，它們分別相當于美國杜邦公司的Nomex和Kevlar。2003年，中藍晨光化工研究設計院有限公司又成功開發了芳綸Ⅲ（其化學結構與Armos類似），隨后國內也開發了該類雜環芳綸，并命名為F12。

然而由于技術和資源等多種原因，我國生產的芳綸1414纖維性能依然趕不上杜邦公司的Kevlar-49纖維，一些高端產品仍需依靠進口。

03芳綸纖維的應用領域

芳綸纖維性能優異，是材料界重要的高科技材料，有著“全能纖維”的稱號，應用領域可橫跨國防安全及軍事、航空航天、高端制造、民用工業、建筑、運動器材、通信、汽車、環保過濾、軌道交通等各行各業。

對位芳綸的應用
對位芳綸具有優異的防彈性能，在軍事防護中主要有軟制結構和硬制結構。芳綸織物可以制成防彈背心、防爆毯，或是與樹脂復合制成硬頭盔、裝甲防爆內襯墊。對位芳綸還有優良的耐切割性、耐熱性和耐磨性，在工業上也可以作為防護服裝，對位芳綸制成的手套可以防止手指在工業操作過程中的切割、摩擦、穿刺、高溫和火焰帶來的傷害。對位芳綸常用來作為復合材料增強體，也可以與碳纖維、玻璃纖維混編使用。

復合材料需要考慮在較低的重量下有較好的性價比。玻璃纖維因其低廉的成本成為最廣泛的增強纖維，碳纖維具有更高的強度和模量以及較低的伸長率，但是制備成本較高，芳綸纖維結合了碳纖維和玻璃纖維的優勢，同時具有高強度、高模量、低密度的特征，用在增強材料中可大幅度提高材料的耐沖擊性。

目前，對位芳綸增強復合材料已在航空航天部件、汽車零部件、船舶、運動產品和壓力容器等領域廣泛應用。對位芳綸增強船體可大幅減輕船身重量，還能提供比玻璃纖維復合材料更高的撕裂強度和抗穿刺性。
碳纖維和芳綸纖維混編增強復合材料制備的釣魚竿兼有單向碳纖維提供的縱向剛度和芳綸提供的橫向剛度，重量輕而且結構穩定、性能好。

芳綸增強的管材，可用于石油、天然氣管道，替代原有的鋼制管道，避免因腐蝕引起的泄漏；管道重量的降低，也簡化了運輸安裝的過程。

間位芳綸的應用
間位芳綸具有優異的熱性能和熱濕舒適性，因此這類纖維的織物不僅阻燃，而且不會熔化、滴落，通常被制成工業、軍事、消防、汽車賽車等領域的隔熱阻燃防護服。

阻燃隔熱防護材料往往通過隔熱、反射、吸收熱能，或者材料自身發生碳化隔離熱量等方式來實現阻隔火焰的目的。

防火服通常是由多種材料混紡或者多層織物制成的特殊面料，以同時達到阻燃隔熱、防止體液蒸發等作用。間位芳綸盡管具有較高的玻璃化轉變溫度和熔點，但在火焰中纖維會發生因收縮造成的織物緊密程度降低，紗線之間空隙過大，影響阻隔性能，因此可以通過與對位芳綸或其它材料紗線共紡來減少這種情況的發生。

04展望及發展趨勢

隨著科技進步，材料創新成為大勢所趨。作為一類高性能材料，芳綸的優異性能在不同的領域被開發應用。我國從20世紀60年代初就開始廣泛研究芳綸生產技術，芳綸纖維的制備與應用技術難題不斷被攻克，應用越來越廣泛。

由于國外技術的限制，中國芳綸纖維的生產和使用起步較晚且生產技術相對落后，國內產能不足，芳綸產品結構單一，差異化程度低，與國際先進水平還存在較大差距。

因此，政策不斷呼吁加快芳綸纖維創新成果轉化，讓龐大的市場需求拉動國內產能提升，發展出有競爭力的芳綸產品。

作為一家有擔當的高新技術企業，元琛科技于7月份斥資打造的“紐曼綈”功能性新材料基地項目正式開工。該基地是企業為實現產品結構優化，增強企業市場競爭能力，發揮公司在環保材料開發、生產加工等方面優勢，實現環保新材料的產業化生產的戰略布局，將打造立足合肥，輻射華東六省一市的新材料循環產業園，通加強企業與科研院所的合作，打破基礎技術的國際障礙，突破技術壁壘和創新需要，盡快提高芳綸纖維生產與應用技術水平，為客戶提供優質的產品和服務。