上天能助力航空飛行,下地能護航高鐵飛馳,印刷裝訂成書籍至少能保存15年……看似薄如蟬翼的一張“紙”,卻是關乎國民經濟發展和國防科技進步的關鍵基礎材料。
這張“紙”不怕火、不怕電、不怕水、耐高溫、抗腐蝕,打破國外壟斷,填補國內40多年技術空白。它就是煙臺民士達特種紙業股份有限公司研發生產的高性能芳綸紙。作為全市倍增培育企業,民士達公司的高質量發展備受矚目。9月3日,記者深入企業生產車間與研發實驗室一線,一探究竟。
重幾十克卻能承重2.7噸
薄薄芳綸紙“飄”向國內外
上午9時許,記者走進公司展廳,只見琳瑯滿目的芳綸紙產品映入眼簾,展柜上陳列著一些看似普通卻形狀各異的紙品及其衍生產品。
“這不是普通的紙,叫芳綸紙,是一種由芳綸纖維為主要原料制備而成的新型纖維復合紙,具有優異的拉伸強度、撕裂強度和電氣強度,1毫米厚度的芳綸紙耐電壓可達20千伏。”煙臺民士達特種紙業股份有限公司技術研發員張峻華告訴記者,與同等重量的鋼材相比,由芳綸紙制備的芳綸蜂窩復材產品,彎曲強度是鋼材的7倍以上,同時還具有更好的耐腐蝕、耐疲勞等優異性能,特別是在航空航天領域,芳綸紙更是顯示出了不可替代的作用。在天宮二號上,一塊A4大小芳綸紙蜂窩,重量只有幾十克,承重卻能達到2.7噸。
眼下,民士達研發出的航空蜂窩基材紙,已成功通過全球5家航空公司實驗室的檢驗,并成功應用到國際主流航空公司的飛行器上。“飛機內部外部,我們所能看到的地方都有著蜂窩芯材的應用。”張峻華說,薄如蟬翼的芳綸蜂窩紙,經過特殊工藝可以加工成芳綸蜂窩芯材,并廣泛應用于機翼、尾翼、雷達罩、整流罩、駕駛室操作臺等飛機關鍵部位。
“目前,公司已經形成了芳綸紙十余個產品系列數百種規格,實現所有應用領域全覆蓋。”煙臺民士達特種紙業股份有限公司董事長王志新告訴記者,公司的產品已具有較強的品牌美譽度,暢銷海內外多個國家和地區。現在,民士達生產出的特種紙市場占有率居全球第二、國內第一,實現了芳綸紙的國產化替代。
打破國外40年壟斷
填補國內行業空白
然而,就是這張紙,卻被國外壟斷了40多年。基于芳綸紙質量輕、低形變、耐高溫、耐化學腐蝕、耐輻射、阻燃和電絕緣性等特點,世界各國對其都非常重視,試圖獨家掌握這門技術。“為了這張紙,我們摸索著走了很長一段路。”王志新說,10年前,芳綸紙研發技術被美國、日本所掌握,國內只能以成百倍的價格大量進口,還要被嚴格限制使用范圍。
“既然沒有現成的資料可以學習,沒有現成的技術,也沒有成熟的設備,公司就錨定技術創新,組建技術團隊,全面提高自主研發能力。”王志新說。
時間定格在2007年。當第一張印著“中國造”的芳綸紙檢測合格報告書出現在王志新面前時,國內40余年的芳綸紙制造技術空白,被依靠自主創新的民士達填補了。
然而,還未嘗盡甜頭的民士達遭遇了“不符合國際標準”的質疑。
在質疑聲中求索的技術研發團隊,開始日夜奮戰在產品研發一線,從事高性能芳綸纖維及其紙基材料的制備與應用研究。常常為了得到一個實驗數據,團隊要經歷數百次的實驗,甚至不惜推倒重來。
“一個新東西的研發從0到90容易,但是從90到100的突破卻很難,”王志新告訴記者,為了攻克“材料結構致密分布均勻”這一技術難關,技術團隊耗時數年,不斷促成產品迭代優化,終于在2016年打造出國內唯一一條高性能多疊網濕法抄造裝備,創新性地提出了低溫增塑熱壓技術,取得國際發明專利授權,實現項目提質增效和節能降耗的同時,使得產品整體性能指標比肩國際產品,甚至部分性能指標反超對方50%,達到世界領先水平。
高端行業領域獲批量化應用
進軍新產業的“民士達底氣”
緊跟時代發展的步伐,如今,民士達生產的國產芳綸紙基材料已在國際大型客機、支線客機、無人機、風力發電、新能源汽車等領域獲得批量化應用,為我國航空航天、新能源、國防工業、軌道交通等新興產業及重點項目提供關鍵材料自主保障。
借勢工業互聯網的時代“東風”,民士達還將芳綸獨特的理化性質和超高強度直接應用于光纜結構中,提高和改善光纜的應用性能,助力未來5G基站的安裝與部署。
不僅是進軍“5G”,民士達公司還先后主導開發了軌道交通用芳綸云母紙基材料、新能源汽車用芳綸絕緣紙基材料等新產品,實現了高性能芳綸紙產品在新能源、電氣絕緣、軌道交通、航空航天等高端領域的應用,補足了“芳綸纖維-芳綸紙基材料-高端裝備應用”產業鏈發展短板,進一步推動了國家戰略性新興產業的技術革新和發展壯大。
從跟跑到并跑再到領跑,憑著這份不斷創新的拼勁,截至2021年年底,煙臺民士達特種紙業已承擔省部級及以上科技計劃項目13項,擁有授權發明專利14項,計算機軟件著作權12項,參與主導制定國家和行業標準20項,取得國家科技進步二等獎、教育部技術發明一等獎、山東省科技進步一等獎等科技獎勵,獲得國家專精特新“小巨人”、山東省制造業單項冠軍企業等榮譽稱號。今年,公司更是繼續加大研發投入,相關成果再獲國家授權發明專利1項,取得“一種芳綸紙膠帶”“一種防靜電芳綸紙”等實用新型專利5項。