让聚酯纤维全产业链自主可控——记2025国家科学技术进步奖一等奖聚酯纤维产业链绿色与智能制造关键技术

　　一项成果，构建了自主可控的先进制造体系，在绿色、智能与服务三大维度实现系统性突破，让纺织工业的“主粮”聚酯纤维生产从受制于人转向全链自主。

　　一项成果，产出76项授权发明专利、10项软件著作权、14项国家及行业标准的自主知识产权体系，带动新增销售额超2000亿元。

　　这项成果就是由桐昆集团、东华大学、浙江理工大学等团队联合攻关的“聚酯纤维产业链绿色与智能制造关键技术”项目。7月8日，该成果摘得了2025年度国家科学技术进步奖一等奖。

　　一滴油剂成就一根丝

　　聚酯纤维，俗称“涤纶”，是化纤中产量最大的产品‌。但这“一根丝”却长期缺少“一滴油”。这滴油便是聚酯纤维生产的“血液”——起集束、抗静电、润滑等关键作用、确保生产高速顺畅及提升纤维品质的油剂。

　　如今，我国聚酯纤维年产量约占全国合成纤维总量的75%，占世界聚酯纤维总产量的85%。但2000年初时，却完全是另外一番光景。

　　当年，一家海外油剂企业以生产装置爆炸为由，扬言不涨价就断供。彼时，全球仅三家国外企业掌握这项技术。“被人卡脖子太难受了，我们必须自己干!”断供让桐昆集团下定了决心。2003年，油剂国产化研发正式开始。桐昆集团与浙江理工大学共建新纤维研发中心，依托浙江省现代纺织技术创新中心等平台，校企地合力推进。

　　从基础研究起步，反复试错，历经千万次的断丝，原油型无水上油涤纶FDY(全拉伸丝)专用油剂终于开发成功，在180℃高温、0.01毫秒的上油时间内可保持性能稳定。

　　2019年，桐昆集团年产20万吨国产环保原油型油剂项目正式量产，桐昆成为全球第四家掌握核心技术的企业。如今，桐昆集团的油剂产品品类已超千种。

　　一项联合攻关串起一条绿色产业链

　　十几年前，一则苏州吴江地区所有印染企业被“暂时停产”的新闻曾登上过热搜。流经江浙沪3省市15个乡镇的太浦河污染事件，让“锑超标”这一专业名词第一次出圈，也让纺织产业链源头控污进入了加速期。

　　聚酯纤维本身不含锑，但大多采用锑系催化剂，在超过100℃的印染环节中可能析出重金属。开发绿色催化剂，让聚酯产业链进入少锑或无锑时代，必须尽快提上日程。

　　2016年，桐昆集团与浙江恒逸石化有限公司等联合成立攻关团队，着手研发绿色环保的钛系催化剂，通过分子结构设计、调整反应条件、创新快速分散工艺等集成创新，解决钛系催化剂活性高、不稳定等难点。历经小试、对标验证、中试、工程化量产，最终成功制备出质量稳定的无锑系列产品，将重金属污染风险挡在了门外。

　　绿色升级不仅仅是降污，更是提能效。化工生产多一道流程就多一分能耗物耗。“PTA(精对苯二甲酸)结晶干燥→酯化/缩聚”的分段反应模式是否可以改变?从原料到聚合产物能否一步‌连续完成‌?

　　答案是肯定的。在联合团队的努力下，PTA-PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)直通式耦合低碳制造体系被首创出来，对二甲苯氧化废气高效净化技术被攻克，聚酯纤维全生命周期绿色生产体系被建立起来。此外，团队还首创“多头多尾”串并联复合式聚合技术平台，通过创建聚合、纺丝、加弹工艺模块化体系，实现差异化聚酯纤维的专业化定制和多区域协同敏捷制造。

　　如今在桐昆集团生产基地，依托年产500万吨PTA、240万吨PET一体化示范工程，从上游石化原料到下游纺丝生产的全产业链闭环被打通，实现了“一滴油”到“一匹布”的完整布局；万吨级油剂生产线和千吨级无锑催化剂生产线相继建成，实现核心辅料全面自给；“一头三尾”一体化聚酯装置，为下游企业提供五大系列、1000多个品种的小批量柔性化定制聚酯纤维产品。这一创新的生产模式，既可节能降耗30%以上，又能回收余热余压进行发电，满足主装置正常用电需求。一条完整的绿色柔性聚酯产业链就此诞生。

　　一个国产化系统补齐一个行业智控技术短板

　　控制系统在工业生产中很基础，但却是整个工厂的“神经系统”。产线能不能稳定，不是看厂房有多大，而是看分布式控制系统(DCS)听不听话。DCS一旦发生故障，设备就可能无法正常运行，进而影响生产效率和经济效益。DCS依赖国外的局面一天不改变，被植入后门、远程瘫痪或数据泄露的致命隐患就一天不能被消除。

　　没有信息技术专业背景，也没有聚酯纤维同行经验可以借鉴，摸着石头过河的桐昆集团，在2018年选择了与浙江中控技术股份有限公司携手开发这条路。

　　研发团队每天两班倒守在电脑前观察参数，大家一台台梳理排摸设备运行情况，通过外接传感器、视觉检测、分析设备传输数据的视频信号等非常规手段，解决其无基本接口的难题……

　　2019年，桐昆年产30万吨绿色智能化纤项目现场，自主开发的DCS首次在生产装置上调试。数字大屏上实时生产数据开始跳动，所有生产设备平稳运行，十几分钟后掌声和欢呼声在中控室响起。

　　依托这一系统，桐昆集团建成国家级卓越智能工厂，成功打造“客户需求—产品设计—生产制造—物流输送—客户供给”的数字化智能制造体系，并取得了实实在在的效益：工厂自动化率超过95%，单位产品能耗较行业Ⅰ级标准更低，生产运行成本不断降低，厂区人均产值大幅提升。

　　现在，我国化纤产业的大部分装置都在采用这套国产化DCS。实践证明，适配万级终端的国产化DCS智能控制系统，可以彻底替代进口工控设备，补齐我国化纤行业核心装备和智能控制的技术短板。