在東華大學材料學院樓一間辦公室的窗上，貼著一張泛黃的紙片。不明就里的或許以為是遮陽用的。其實這就是目前我國高性能纖維家族的新寵兒——間位芳綸（也稱芳綸1313）制成的紙。貌不驚人的間位芳綸紙能耐受200℃以上的高溫，高于此溫度則會碳化分解形成隔熱層，由于其兼有紙質(zhì)的輕薄和面料的可紡等特點，若用作電器絕緣材料，不僅可大大提升機電產(chǎn)品的性能，而且還能使之瘦身減重，屬于革命性的新型材料，可被廣泛用于航空航天、國防、電子通訊等領域。多年來，此類高端產(chǎn)品的規(guī)模生產(chǎn)一直因技術開發(fā)難度大等原因，被少數(shù)發(fā)達國家技術封鎖和市場壟斷。面對這一難題，東華大學胡祖明教授團隊聯(lián)合企業(yè)持續(xù)攻關，從小試、到中試，直至投產(chǎn)，直接經(jīng)濟效益近4億元。2009年初，東華大學《間位芳綸及絕緣材料產(chǎn)業(yè)化關鍵技術》成果一舉奪得上海市科技進步獎一等獎，為此記者專門對項目負責人、東華大學胡祖明教授進行了采訪。
急國家所急 實驗室里實現(xiàn)“中國制造”
“早在90年代初，我國化學纖維的生產(chǎn)量就是世界第一了，占世界的1/3。但當時高性能纖維的產(chǎn)業(yè)化幾乎為零”，胡祖明回憶道，有一組數(shù)據(jù)一直讓他們這些纖維領域的研究者刻骨銘心，“當時我國2000萬噸普通化學纖維的利潤只相當于發(fā)達國家一家公司6萬噸高性能纖維的利潤！更為重要的是高性能纖維產(chǎn)業(yè)化的空白也嚴重影響了我國航空航天、國防軍事等領域的升級換代。”“從那時起，我們東華大學的相關團隊就開始決心對高強高膜聚乙烯、碳纖維、芳綸這世界公認的三大高性能纖維產(chǎn)業(yè)化課題進行攻關”。
面對間位芳綸相關材料和技術的國外長期封鎖，整個團隊只有從零開始，披荊斬棘走“從原料到裝備，從技術到工藝都是中國制造”的自主研發(fā)之路。“可以說是壓力很大、困難重重....”胡祖明回想這些年的攻關之路仍感慨萬千。
聚合工藝方面沒有現(xiàn)成的裝置，他們就對設備重新設計，采取高效剪切的聚合裝置解決了系列難題。該項目的所有裝備都是他們根據(jù)國內(nèi)的設備加工能力，自己設計框架，請單位加工而成的。雖然冒了很大的技術風險，但結果證明：中國制造“行”！通過紡絲工藝的調(diào)整，他們?nèi)〉昧诵阅芸膳c進口產(chǎn)品相媲美的芳綸1313纖維。在間位芳綸紙的制備方面，通過研究短切纖維和沉析纖維的配比、混合工藝及打漿度，解決了纖維在水中穩(wěn)定均勻分散的難題。終于，在實驗室的小試成功，讓和化纖打交道二十多年的團隊成員們心里有了底。
“產(chǎn)業(yè)化過程中每道都是坎兒”
要走產(chǎn)業(yè)化之路，必須與企業(yè)構筑持續(xù)的產(chǎn)學研聯(lián)盟。小試成果被上海某企業(yè)相中后，胡祖明這個一直和化纖打交道的學院派博導，開始率領團隊與企業(yè)密切合作，探索起間位芳綸紙規(guī)模制造的新嘗試。
在接受記者采訪時，胡祖明多次提到實驗室與工業(yè)化的區(qū)別。實驗室不可能把工業(yè)化過程中潛在的問題都模擬暴露出來。就拿原料來說，試管里小計量的1：1配比反應，和實際生產(chǎn)中以立方計的1：1配比反應，效果完全不同。要真正實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，這些問題都必須重新逐個解決。胡祖明與團隊商量決定先從中試做起，經(jīng)過一個個難關的克服，大半年后中試成功，這就降低了下一步大規(guī)模生產(chǎn)的風險。在大規(guī)模投產(chǎn)的同時，他們并沒有停下中試機器，而是安排繼續(xù)生產(chǎn)，目的是暴露并解決問題。因為整個過程只要有一點失敗，就不能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
“開展科學研究，也許一篇論文有一個亮點就是一篇好論文，而項目的工業(yè)化有一個難點跨不過，就只能是失敗......”。結合解決制漿過程的原料分散問題、熱壓工藝優(yōu)化等等，胡祖明形容為“每道都是坎兒”。經(jīng)過數(shù)不清的實驗，課題組自主開發(fā)了整套的間位芳綸絕緣材料生產(chǎn)工藝，設計了與新工藝配套的新設備，并建立了多個間位芳綸紙（絕緣材料）生產(chǎn)線。這些生產(chǎn)線自投產(chǎn)以來，銷售率高達100%，在經(jīng)濟、技術、和社會貢獻度等方面的成績令人矚目。