一、从实验室到“万能材料”：芳纶纤维的逆袭之路你能想象一种材料，强度是钢铁的5倍，重量却只有钢铁的1/5，还能在-196℃的液氮中不脆化，在560℃的火焰中不燃烧吗？这就是被誉为“...

一、从实验室到 “万能材料”：芳纶纤维的逆袭之路

你能想象一种材料，强度是钢铁的5倍，重量却只有钢铁的 1/5，还能在 - 196℃的液氮中不脆化，在 560℃的火焰中不燃烧吗？这就是被誉为 “21 世纪超级纤维” 的芳纶纤维。上世纪 60 年代，美国杜邦公司的科学家偶然间在烧杯中 “搅拌” 出了这种神奇材料，最初它只是用于防弹衣的小众材料，如今却成为航空航天、国防军工、高铁核电等领域的 “刚需品”。

芳纶家族有两位 “明星成员”——

间位芳纶（芳纶 1313）：主打 “耐高温 + 绝缘”，是变压器里的 “绝缘卫士”，也是高铁电机的 “防火铠甲”。

对位芳纶（芳纶 1414）：擅长 “高强度 + 轻量化”，既能做成防弹衣挡住子弹，也能成为飞机机翼的 “骨骼”。

间位芳纶及对位芳纶产品多样化，可满足多领域的需求。芳纶产品是由酰胺及酰氯发生聚合后，将聚合物通过纺丝再加工成型。按照是否染色，芳纶分为色丝和白丝；按照纺丝形态，分为长丝及短纤。间位芳纶中还有导电纤维、纱线等产品形态，对位芳纶捻线、机织布、浆粕等差别化产品，可满足不同领域。

二、一张 “纸” 的奇幻之旅：从纤维到蜂窝芯材的蜕变

你以为芳纶只能织成布？太天真了！当芳纶纤维经过湿法抄造、高温整饰、涂胶热压等 20 多道工序后，会变成一种 “逆天材料”——芳纶蜂窝芯材。它的结构完全模拟天然蜂巢，每个六边形格子都是精密计算的 “力学奇迹”，这种仿生设计让它既有鸡蛋壳般的抗压能力，又有羽毛般的轻盈。

芳纶纸是以制纸级芳纶纤维为原料，通过湿法成形、高温整饰等工艺制备而成的高性能新材料。从芳纶纤维到芳纶蜂窝芯材需要经过抄造成纸、热压成形等一系列的生产过程。按照工序及生产流程主要涉及到芳纶纸、芳纶蜂窝芯材等产品。

芳纶蜂窝是一种仿生结构，可以作为轻质高强结构材料（主要作为芯材），应用于航空航天、轨道交通、国防军工等重点领域。芳纶蜂窝芯材以其优异的性能成为航空航天、轨道交通等领域的重要减重材料；同时与预浸料相结合，在吸波领域占据重要的地位。

以蜂窝芯材为基础的蜂窝夹层结构吸波材料是重要结构性吸波材料，由浸渍吸波剂的芳纶蜂窝和透波面板组成，兼具力学与吸波性能，主要应用于雷达隐身领域。其吸波性能取决于蜂窝规格尺寸及浸渍胶液体系，目前可对 0-18GHz 频段形成较强吸收。

芳纶纸的生产工艺流程包括纤维分散、湿法成形、高温热压等环节。其中，芳纶纸的湿法抄造及压榨和干燥是非常成熟的工艺。而热压则是难度极高的工序，要求设备具备超高的精度，对最终产品的品质起至关重要的作用。

三、芳纶纸的生产工艺流程：技术铸就品质

芳纶纸的生产工艺流程包括纤维分散、湿法成形、高温热压等环节。其中，芳纶纸的湿法抄造及压榨和干燥是非常成熟的工艺。而热压则是难度极高的工序，要求设备具备超高的精度，对最终产品的品质起至关重要的作用。

▲芳纶纸生产工艺流程图（来自：上海联净复合材料）

热压机（压光机）作为造纸工业关键的整饰设备，其核心工作原理是通过软辊与硬辊、硬辊与硬辊的组合形成的多级压区，在机械压力与热力协同作用下，实现纸张表面性能的优化。经过处理的纸张能够显著提升平滑度、光泽度、紧密度及透明度，同时有效改善表面结构，减少掉粉掉毛现象，进而提升纸张的外观品质与物理性能指标。

这个看似简单的工序，实则需要将温度控制精度保持在±0.5℃、压力波动不超过0.1MPa，同时实现连续化生产。而热压机（压光机）长期依赖进口，面临价格高昂、交期漫长、维护不便等难题。

上海联净热压装备自行设计和制作，采用二级压光方式。经过热压后的芳纶纸抗拉强度大幅度提高，厚度降低，厚度均匀性提高，断裂伸长率提高，产品品质整体均一性良好。由于压光时的温度在300℃左右，这个温度下金属材料会发生一定的形变，辊筒温度的均匀性也会对形变量造成影响。因此，必须确保辊筒的机械结构设计合理、温度分布均匀，以便将辊筒的形变控制在很小的范围之内。

2、核心优势：技术硬实力

该公司的热压机（压光机）是实现高性能特种纸（芳纶纸、碳纸、RO膜等）生产的核心装备之一。该设备通过集成超高线压力压光技术、精准温控系统及工艺优化设计，显著提升产品的均一性和稳定性。

采用二级热压与精准温控系统

该公司热压设备采用二级热压方式，在热压过程中对纸张进行多阶段处理。分为预压段与热压段，温度波动范围严格控制在±1℃以内。精准的温度管理确保了纸张在热压条件下的塑化黏合机制，使抗拉强度、厚度均匀性及断裂伸长率等性能指标显著提升。

热压辊采用该公司的专利技术的电磁感应加热辊，锻造合金钢；机械精度：±0.001mm（@RT），±0.005mm（@PT）；最高温度450℃，辊面温差±1℃；辊体硬度≥HRC58，硬化深度度≥8mm。

高温热磨工艺及中高设计：

高温热磨技术：该公司攻克了加热辊450℃的热磨工艺，使加热辊在高温工艺条件下，辊筒机械精度得到保证。

辊体中高设计：采用精确计算在特定温度和压力下辊筒的变形量，根据变形量设计加热辊对应的中高，结合高温热磨工艺将辊筒设计为“纺锤形”。辊筒的中高可弥补在受压之后的变形，保证辊压后的纸张厚度高度均匀性。

热压机（压光机）的组成：

热压机包括放卷系统、双辊预热系统、双组辊压系统、双辊冷却和收卷系统，各系统组成部分：放卷张力系统，辊压速度系统，收卷张力系统，放卷纠偏系统，间隙调整系统，收卷纠偏系统，放卷气胀轴，辊压压力系统，收卷气胀轴，切刀平台，收卷辅助穿带系统，放卷辅助穿带系统。

上海联净热压装备自行设计和制作，采用二级压光方式。经过热压后的芳纶纸抗拉强度大幅度提高，厚度降低，厚度均匀性提高，断裂伸长率提高，产品品质整体均一性良好。由于压光时的温度在300℃左右，这个温度下金属材料会发生一定的形变，辊筒温度的均匀性也会对形变量造成影响。因此，必须确保辊筒的机械结构设计合理、温度分布均匀，以便将辊筒的形变控制在很小的范围之内。

四、未来已来：芳纶材料正在重塑哪些行业？

1. 航空航天：减重 = 多载 + 省油 + 隐身

波音 787 梦想客机使用芳纶蜂窝复合材料，机身减重 15%，燃油效率提升 20%

下一代隐身战机将大量使用蜂窝夹层吸波材料，让雷达波 “有来无回”

2. 轨道交通：高铁的 “速度与激情” 密码

一列 CRH5 型动车组需要 5 万平方米芳纶蜂窝材料，相当于 7 个足球场大小

磁悬浮列车的超导磁体绝缘层全靠芳纶纸，确保超低温下稳定运行

3. 新能源：风电叶片的 “轻量化革命”

12MW 海上风机叶片使用芳纶蜂窝芯材，单支叶片减重 3 吨，年发电量增加 5%

电动汽车电池箱采用芳纶复合材料，既能防火又能减轻 20% 重量

4. 民用黑科技：从防弹衣到滑雪板

警用防弹头盔：3 层芳纶纤维叠合，可抵御 9mm 手枪弹

高端滑雪板：芳纶蜂窝夹层让板子更轻更弹，转弯速度提升 15%

五、未来展望：

当一张芳纶纸能撑起一架飞机，当一块蜂窝芯材能决定一艘航母的隐身性能，这种 “轻如鸿毛、坚如磐石” 的材料，正在定义大国重器的 “骨骼”。随着国产技术的不断突破，或许在不久的将来，我们的汽车、建筑甚至日常用品中，都会藏着这种 “超级材料” 的身影 —— 毕竟，改变世界的，往往是那些肉眼看不见的 “纤维力量”。