[文汇报]间位芳纶的"中国制造"之路——看东华大学胡祖明教授团队如何攻克高新材料产业化难题 

编者按
    
    自主创新的路上，总是布满荆棘。实验室里走成第一步已殊为不易，而走出实验室后的路更长。长期以来，规模化生产一直是困扰中国高科技产业发展的一个瓶颈：也许一两个富有创新的亮点便足以成就一篇好论文；但任何一个细节的疏忽就可能导致生产全盘失败。间位芳纶产业化的成功推进启示我们：产学研合作必须深入再深入、紧密再紧密；科研工作者需要学习再学习、探索再探索，这样才能将实验室里的好样品转化为造福社会的好产品。当然，这种深入紧密的合作关系的推广，还有待有效的制度安排来促成。
    
    东华大学材料学院楼一间办公室的窗上，贴着一张泛黄的纸片。这张纸不同寻常，它用我国自己生产的高性能纤维家族的新宠儿——间位芳纶制成，既有纸的轻薄，又像面料一样可以纺织，更能耐受200℃以上高温，在更高的温度下，它甚至会自动碳化变成隔热层。
    
    间位芳纶用作绝缘材料，可大大提升机电产品的性能，还能使之瘦身减重，是“革命性”的新型材料；除了民用，它更可以在航空航天、国防等领域广泛使用。多年来，这种材料的规模化生产一直只被少数发达国家掌握，形成技术封锁和市场垄断。为了解此难题，东华大学胡祖明教授团队与企业携手持续攻关，他领衔的课题——《间位芳纶及绝缘材料产业化关键技术》，今年荣获了上海市科技进步奖一等奖。这个从原料到设备到技术到生产都是“中国制造”的课题，已顺利完成小试、中试，投产4年创造经济效益近4亿元。
    
从零开始的“中国制造”
    
    “早在上世纪90年代初，我国化学纤维产量就已是全球第一，占了世界总生产量的1/3，但高性能纤维的产业化几乎为零。”胡祖明说，有一组数据让他们这些纤维领域的研究者刻骨铭心：“当时我国2000万吨普通化学纤维的利润，只相当于发达国家一家公司6万吨高性能纤维的利润！高性能纤维产业化的空白，严重影响了我国航空航天、国防军事等领域的升级换代。”
    
    从那时起，东华大学的材料研发团队就瞄准了高强高膜聚乙烯、碳纤维和芳纶这世界公认的三大高性能纤维产业化课题，着手攻关。面对外国人对间位芳纶相关材料和技术的长期封锁，研发团队只有从零开始，披荆斩棘走“从原料到装备、从技术到工艺都由中国制造”的自主研发之路。
    
    聚合工艺没有现成设备，他们根据国内相关制造企业的实际能力，自己设计，委托加工。结果证明：“中国制造”完全行！通过纺丝工艺的调整，他们取得了性能可与进口产品媲美的芳纶1313纤维。制备间位芳纶纸，他们研究短切纤维和沉析纤维的配比、混合工艺及打浆度，解决了纤维在水中稳定均匀分散的难题。终于，实验室小试成功。和化纤打交道20多年的研发团队的成员们心里有了底。
    
“重新”开始的产业化攻关
    
    走产业化之路，必须与企业建立持续的产学研联盟。小试成果被上海一家企业相中后，“学院派”博导胡祖明开始带队与企业密切合作，探索间位芳纶纸的规模化生产。
    
    实验室研发，不可能把产业化过程中会遇到的问题都模拟揭示出来。就拿原料来说，试管里小量的1誜1配比反应，和实际生产中以立方计的1誜1配比反应，会出现完全不同的结果。要实现工业化生产，一个个问题必须重新逐个研究解决。为此，他们先做了中试，降低下一步大规模生产的风险。后来生产规模扩大了，他们也没有停止中试，目的是不断暴露并解决问题。因为整个过程中只要有一个障碍，就不能实现工业化生产。
    
    “写论文，也许只要有一个亮点就可以写成一篇好论文。但科研项目产业化，哪怕只有一个很小的难点没能解决，都会失败。”胡祖明介绍，制浆过程的原料分散问题、热压工艺优化等，都是产业化的“坎”。经过数不清的实验，课题组自主开发出了整套间位芳纶绝缘材料的生产工艺，设计了与新工艺配套的新设备，建起了多条间位芳纶纸（绝缘材料）生产线。这些生产线投产以来，销售率高达100%，经济、技术和社会贡献俱佳。
    
从头开始学和企业打交道
    
    胡祖明说，与企业合作的项目投资很大，决策时压力也就很大。从征地到厂房建成，整个团队的20多名教师、学生及技术人员一直都在第一线跟进，投入了大量时间精力。
    
    “我们这些教授、研究生要学习和企业负责人、施工人员打交道，要对整个工程的安全负责，不仅要达到预定目标，还要尽可能节约成本。”走出实验室的师生们，学会了和企业“谈条件”，理直气壮地要求“厂房可以简陋点，但保障安全的设备都要配齐，不配齐就不开工！”企业从中感受到大学科研工作者的责任感、执著精神和坦诚态度，合作关系越来越稳固。
 

（来源：文汇报 日期：2009-04-21 01要闻版 作者：姜澎） 
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[东方网]一纸芳纶造就4亿元 东华大学摘沪科技进步一等奖 
 
    在东华大学材料学院楼一间办公室的窗上，贴着一张泛黄的纸片。不明就里的或许以为是遮阳用的。其实这就是目前我国高性能纤维家族的新宠儿——间位芳纶（也称芳纶1313）制成的纸。2009年初，东华大学《间位芳纶及绝缘材料产业化关键技术》成果一举夺得上海市科技进步奖一等奖，项目负责人、东华大学胡祖明教授接受了媒体采访。
　　
　　貌不惊人的间位芳纶纸能耐受200℃以上的高温，高于此温度则会碳化分解形成隔热层，由于其兼有纸质的轻薄和面料的可纺等特点，若用作电器绝缘材料，不仅可大大提升机电产品的性能，而且还能使之瘦身减重，属于革命性的新型材料，可被广泛用于航空航天、国防、电子通讯等领域。多年来，此类高端产品的规模生产一直因技术开发难度大等原因，被少数发达国家技术封锁和市场垄断。面对这一难题，东华大学胡祖明教授团队联合企业持续攻关，从小试、到中试，直至投产，直接经济效益近4亿元。
　　
　　急国家所急实验室里实现“中国制造”
　　
　　“早在90年代初，我国化学纤维的生产量就是世界第一了，占世界的1/3。但当时高性能纤维的产业化几乎为零”，胡祖明回忆道，有一组数据一直让他们这些纤维领域的研究者刻骨铭心，“当时我国2000万吨普通化学纤维的利润只相当于发达国家一家公司6万吨高性能纤维的利润！更为重要的是高性能纤维产业化的空白也严重影响了我国航空航天、国防军事等领域的升级换代。”“从那时起，我们东华大学的相关团队就开始决心对高强高膜聚乙烯、碳纤维、芳纶这世界公认的三大高性能纤维产业化课题进行攻关”。
　　
　　面对间位芳纶相关材料和技术的国外长期封锁，整个团队只有从零开始，披荆斩棘走“从原料到装备，从技术到工艺都是中国制造”的自主研发之路。“可以说是压力很大、困难重重....”胡祖明回想这些年的攻关之路仍感慨万千。
　　
　　聚合工艺方面没有现成的装置，他们就对设备重新设计，采取高效剪切的聚合装置解决了系列难题。该项目的所有装备都是他们根据国内的设备加工能力，自己设计框架，请单位加工而成的。虽然冒了很大的技术风险，但结果证明：中国制造“行”！通过纺丝工艺的调整，他们取得了性能可与进口产品相媲美的芳纶1313纤维。在间位芳纶纸的制备方面，通过研究短切纤维和沉析纤维的配比、混合工艺及打浆度，解决了纤维在水中稳定均匀分散的难题。终于，在实验室的小试成功，让和化纤打交道二十多年的团队成员们心里有了底。
　　
　　“产业化过程中每道都是坎儿”
　　
　　要走产业化之路，必须与企业构筑持续的产学研联盟。小试成果被上海某企业相中后，胡祖明这个一直和化纤打交道的学院派博导，开始率领团队与企业密切合作，探索起间位芳纶纸规模制造的新尝试。
　　
　　胡祖明多次提到实验室与工业化的区别。实验室不可能把工业化过程中潜在的问题都模拟暴露出来。就拿原料来说，试管里小计量的1：1配比反应，和实际生产中以立方计的1：1配比反应，效果完全不同。要真正实现工业化生产，这些问题都必须重新逐个解决。胡祖明与团队商量决定先从中试做起，经过一个个难关的克服，大半年后中试成功，这就降低了下一步大规模生产的风险。在大规模投产的同时，他们并没有停下中试机器，而是安排继续生产，目的是暴露并解决问题。因为整个过程只要有一点失败，就不能实现工业化生产。
　　
　　“开展科学研究，也许一篇论文有一个亮点就是一篇好论文，而项目的工业化有一个难点跨不过，就只能是失败......”结合解决制浆过程的原料分散问题、热压工艺优化等等，胡祖明形容为“每道都是坎儿”。经过数不清的实验，课题组自主开发了整套的间位芳纶绝缘材料生产工艺，设计了与新工艺配套的新设备，并建立了多个间位芳纶纸（绝缘材料）生产线。这些生产线自投产以来，销售率高达100%，在经济、技术、和社会贡献度等方面的成绩令人瞩目。
　　
　　产学研合作需要“事实求是地说、实实在在地做”
　　
　　胡祖明很坦诚地说，与企业合作，项目投资相当大，时间不可能拖太久，每每团队要做决策时，都会感到压力很大。“但我会与企业方负责人坦言风险与把握，要想实现产业化的成功，我们必须事实求是地说、实实在在地做......”胡祖明和团队是这么说的，也是这么做的。
　　
　　从征地到厂房建成，整个团队一直都在第一线跟进。“我们的教授、研究生要学会和企业负责人、工程人员等打交道，要对整个工程的安全负责，不仅要达到预定目标，还要尽可能节约成本。”走出实验室的师生们，不仅绞尽脑汁尽可能提高试验的成功率，以节省昂贵的试验原料费用，还学会了和企业老总“谈条件”。为了保证工程安全，他们会理直气壮地提要求，“厂房车间可以简陋点，但是和安全有关的设备都要配齐，例如灭火器材等。不配齐就不开车......”企业方也在接触细节中感受到了大学科研工作者的责任感、执着精神和坦诚态度，对日后的研究给予了更积极的支持。
　　
　　团队的师生们将大量的时间精力花在项目上，周末基本都被用来了做项目，也从来没有享受过完整的寒暑假，可所有团队成员无怨无悔。和他们谈起间位芳纶产品品牌X-Fiper时的眼神是闪着光的，就像说自己孩子一样的幸福。
　　
　　胡祖明教授是开朗健谈的，他说整个团队规模不大，教师、学生及技术人员加在一起20余人。作为项目组负责人，在被问及“兵团作战，能持续攻关不易，有何诀窍”时，他谦虚地说了两点体会：团队成员的及时沟通很重要，要确保信息公开透明；负责人应考虑个人少些考虑团队多些，尽可能让利益公平分配。他没做过多的解释和例证，却让你能想象到这“体会”背后的坦荡和包容。
　　
　　胡祖明教授和团队就像这芳纶纸一样，看不出华贵，却把不菲的价值和深远的意义编织进了细密的纹理，只留给你一个普通而光滑的表面。

（来源：东方网 2009年4月15日 作者:孙庆华、邱登梅 选稿:解敏）