高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)突破

國家發(fā)改委于2008～2009年組織實施了高性能纖維復合材料高技術產(chǎn)業(yè)化專項，重點支持碳纖維、芳綸纖維、高強聚乙烯纖維及其高性能復合材料的生產(chǎn)技術及關鍵裝備的產(chǎn)業(yè)化示范，主要目標是突破制約我國高性能纖維及復合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵技術瓶頸，提高我國高性能復合材料設計、制造和開發(fā)應用的水平，建立一批具有我國自主知識產(chǎn)權和創(chuàng)新能力的新型產(chǎn)業(yè)群和研發(fā)基地，以滿足國民經(jīng)濟以及航空航天等高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。

聚丙烯腈基碳纖維在體育用品、民用飛機、工業(yè)領域已成為重要的基礎材料。在我國全面啟動和實施的大飛機重大專項整體配套項目中，包括了碳纖維等化工新材料項目。新型能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，醫(yī)療器材、土木建筑行業(yè)的技術進步等也將帶動對碳纖維產(chǎn)品的需求。目前全球碳纖維產(chǎn)能約為3.5萬t，我國年需求量6500t左右。

2009年6月14日，我國首個百噸級碳纖維生產(chǎn)基地——中國石油吉林石化公司碳纖維廠在吉林省吉林市建成并投入生產(chǎn)。其自主研發(fā)的聚丙烯腈基碳纖維產(chǎn)品性能已達到國際先進水平，打破了國外技術封鎖。這標志著我國高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)了新突破。

碳纖維是應用于高精尖領域的重要新材料，我國高新技術產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對碳纖維需求量大幅度增加。據(jù)了解，目前，國內(nèi)幾個國家重點實驗室已試制出了碳纖維產(chǎn)品，制備技術已經(jīng)成熟。但由于我國碳纖維行業(yè)缺乏具有自主知識產(chǎn)權的核心產(chǎn)業(yè)化技術支撐，碳纖維產(chǎn)業(yè)化進程舉步維艱，制約了我國高性能纖維及復合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，我國碳纖維年生產(chǎn)能力不高，主要是低性能產(chǎn)品，高端產(chǎn)品絕大部分依賴進口，價格昂貴。由于高性能碳纖維技術長期被西方國家壟斷和封鎖，國內(nèi)企業(yè)尚未掌握完整的碳纖維核心關鍵技術，因此，我國碳纖維的質(zhì)量、技術和生產(chǎn)規(guī)模與國外差距很大。

據(jù)介紹，從2002年開始，吉林石化先后組織4次科研攻關，針對硝酸法生產(chǎn)工藝中溶劑硝酸遇熱分解腐蝕嚴重的問題，在小試研發(fā)基礎上，研發(fā)出了亞砜法連續(xù)濕法紡絲技術，建成10t/a原絲裝置。隨后，針對亞砜法原絲金屬離子含量高、線密度離散大等問題，對原絲裝置設備材質(zhì)、傳動精度、操作環(huán)境進行了改造，解決了聚丙烯腈原絲關鍵生產(chǎn)技術瓶頸。針對碳纖維產(chǎn)品長程線密度離散大、灰分含量高、微觀結構差等問題，對聚合工藝及碳化工藝進行了優(yōu)化，采用間歇聚合、堿性凝固成型、分步上油、表面處理技術，開發(fā)出了高端碳纖維產(chǎn)品。2009年5月，百噸級碳纖維裝置全面建成投產(chǎn)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。吉林石化碳纖維產(chǎn)品主要性能指標與日本東麗公司T300碳纖維產(chǎn)品相當，處于國際先進水平。該廠2009年碳纖維的產(chǎn)量將達到148t，接下來將加快推進千噸級、萬噸級碳纖維產(chǎn)業(yè)化進程，計劃用3～8年的時間，實現(xiàn)碳纖維市場化和規(guī)?；?。

芳綸特種纖維關鍵技術獲突破

兩項芳綸特種纖維生產(chǎn)技術2009年5月底通過山東省科技廳鑒定，意味著我國成為世界上第二個能自主生產(chǎn)間位芳綸紙的國家，并基本掌握了對位芳綸工程化技術，打破了國外的技術壟斷。這兩項成果分別是煙臺氨綸集團的“間位芳綸紙產(chǎn)業(yè)化技術開發(fā)”項目、煙臺氨綸股份有限公司的“對位芳綸中試技術”項目。

間位芳綸紙是由100%間位芳綸制成的特種紙，具有高強度、低變形、耐高溫、耐腐蝕、阻燃和電絕緣性等優(yōu)良性能，是高耐溫等級的優(yōu)質(zhì)絕緣材料和輕質(zhì)結構材料。長期以來，世界間位芳綸紙由美國杜邦公司獨家壟斷，我國間位芳綸紙需求完全依賴進口。煙臺氨綸集團開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權的間位芳綸紙工藝和工程化技術，建成了國內(nèi)首條500t/a的芳綸紙生產(chǎn)線。產(chǎn)品性能達到國外同類產(chǎn)品水平，填補了國內(nèi)空白，打破了國外技術壟斷，使我國成為世界上第二個能自主生產(chǎn)間位芳綸紙的國家。

對位芳綸長絲及漿粕中試技術是煙臺氨綸集團旗下上市公司——煙臺氨綸股份有限公司的最新科研成果。對位芳綸（芳綸1414）是一種具有超高強度、超高模量、耐高溫和低密度等優(yōu)異特性的高性能纖維，是全球發(fā)展最快、產(chǎn)量最高、用途最廣的高科技纖維。煙臺氨綸股份有限公司歷經(jīng)數(shù)年攻關，投資上億元，在對位芳綸的關鍵技術研究上取得了重大突破，形成了一套具有自主知識產(chǎn)權的工藝和工程化技術，建成了國內(nèi)首套百噸級連續(xù)運轉(zhuǎn)生產(chǎn)線。該公司試制的對位芳綸纖維性能已達到國外同類產(chǎn)品水平，標志著我國基本掌握了對位芳綸工程化技術，為早日實現(xiàn)千噸級對位芳綸產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎。