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        纖維原料
        中國突破T700級碳纖維技術
        時間:2016年3月7日  來源:中國玻璃纖維復合材料信息網
        中國黑龍江省天順化工科技開發有限公司承擔的“T700級碳纖維碳化中試生產線及工藝研究”項目2月5日通過鑒定。據相關政務公開信息,該項目年產量為5噸碳纖維。這家企業生產線的特點是成本低廉,污染少,其生產的T700級碳纖維成本可控制在每公斤200元以內。這被認為解決了國內高性能碳纖維生產成本高、質量不穩定的關鍵瓶頸問題。目前我國已有超過10家企業在研制生產高性能碳纖維。
         
         
        國產碳纖維技術出現突破固然喜人,但也有業內論文警告,近年來國內出現“碳纖維熱”,眾多科研院所和企業紛紛啟動了碳纖維研究或千噸級產業化項目。雖然當前國內市場對碳纖維產品需求較大,但幾年以后,市場出現過剩將成為必然。
         
         
        天順化工的發展之路
         
         
        該項目經過5年艱苦卓絕的創新攻關,終于突破高性能碳纖維生產的關鍵技術。據該公司總經理孟凡鈞介紹,該項目采用獨特的紡絲工藝、DMSO溶劑回收技術、精密的碳化生產技術及先進的廢水處理技術,質量穩定,生產成本低,環境污染小,生產中廢水排放少,生產成本可控制在每公斤200元以內,接近國際先進企業的生產成本,而當前國內成本大多在每公斤1000元—3000元不等。解決了國產高性能碳纖維生產成本高、質量不穩定這兩個關鍵瓶頸問題,提高了我國碳纖維的國際競爭力。
         
         
        而黑龍江省政務公開網站發布的信息則提到了關于該碳纖維生產線的技術水平。5日,省科技攻關重大項目“T700級碳纖維碳化中試生產線及工藝研究”的成果,通過了省科技廳組織的專家鑒定。由我國復合材料學會理事長杜善義院士為主任委員的鑒定委員會經實地考察、質詢討論認為,項目組自主設計和制造的年產5噸碳纖維的碳化中試生產線,其抗拉強度和線密度CV值達到國際先進水平。
         
         
        為打破國外壟斷,哈爾濱天順化工科技開發有限公司經過5年艱苦卓絕的努力,實現了以自主生產的碳纖維原絲為原料,在自行設計制造的碳化中試生產線上進行T700級碳纖維碳化工藝研究。通過對預氧化、低溫碳化、高溫碳化等過程的工藝優化,產品的性能指標完全達到T700級碳纖維水平,成品率在80%以上。經液壓強度試驗和爆破試驗,其研制的TS700碳纖維制備的20升高壓氣瓶的性能指標達到日本T700碳纖維制備的高壓氣瓶的水平。在全面考核的基礎上,可替代日本T700碳纖維生產該類型氣瓶。并且在生產中無廢水排放,生產成本可控制在每公斤200元以內。
         
         
        2013年5月,黑龍江省科技廳官方網站上發布的公開信息提到了該企業的規模和當時的建設進展情況。報道中說,預計項目達產后,可年出產T300標準的高級碳纖維600噸,且產品性能穩定,年銷售收入可達10億元,帶動下游產業產值達40億元。
         
         
        2010年10月,中國化學纖維工業協會網站上的一則消息報道了當時該企業剛剛實現碳纖維生產技術突破的情況,該項目在多個方面取得了創新突破,他們采用自主研發的三元低溫共聚技術,得到的聚合物具有良好可紡性能和滿足高性能碳纖維碳化的工藝要求。其中具有自主知識產權的三元凝固成型技術,對原絲實施改性,改性后的原絲具有預氧化溫度低,碳化過程緩慢穩定,可大大減少碳化過程中纖維缺陷問題的產生。尤其該技術中實現了較低聚合溫度,為目前國內該行業的最低溫度,創新的同時達到了節能減排和環保的要求;該項目還獨立開發了原絲油劑,經北京化工大學碳纖維及復合材料研究所試驗證明該油劑基本滿足預氧化要求,在實驗選定的工藝范圍內,無粘黏、結焦現象,原絲灰分小于0.45%;同時該項目所開發的立式梯度逆流洗滌設備也是國內獨家,具有節能環保的優點。
         
         
        該項目獨特自主設計并建成了年產20噸高性能聚丙烯腈碳纖維原絲的中試生產線并完成了中試生產調試工作,可穩定生產合格的高性能碳纖維原絲。該生產線具有完全獨立的自主知識產權。
         
         
        從2010年取得技術突破,到2013年實現T300級碳纖維量產,到今年實現T700碳纖維量產,可以看出黑龍江這家企業發展的艱苦歷程,中國碳纖維產業發展也正是在國內眾多這樣的企業推進下逐漸發展成熟。而更難得的是,這家企業的發展始終比較低調,2012年報道天順化工的文章中提到,這家企業的碳纖維項目已被列入“十二五”規劃,因此風投、創投紛紛上門,但該公司總經理孟凡鈞對此,一如以往,堅持低調——甚至互聯網上都很難見到他的碳纖維項目詳情。
         
         
        報道中還提到,天順化工的設備具備生產T800標準碳纖維的能力,對此孟凡鈞的態度是:“天順碳纖維項目達產后,生產什么,生產多少,并不僅僅由市場決定,我當初就是為國防、航天領域的發展,才選擇這個項目的,所以,天順將來要聽國家的。”
         
         
        我國高性能碳纖維爆發式發展
         
         
        觀察者網此前也曾報道江蘇中復神鷹等公司碳纖維生產線經過省級鑒定的新聞。
         
         
        此外,新華社報道,去年3月7日,國務院總理李克強參加河北代表團審議時,河北硅谷化工有限公司董事長宋福如向總理匯報道:“我們已經成功攻克適合大規模、低成本的干噴濕紡T800碳纖維,并具備了產業化的條件,實現干噴濕紡T800碳纖維國產化應用?,F在又開始參與T1000碳纖維的國家973攻關計劃和MJ系列的研發。我們要繼續為國爭光,中國創造、民族復興是我們的追求。”
         
         
        可見近年來我國T800、T700級的碳纖維產品出現了爆發式的發展。
         
         
        2011年,在雜志發表的《碳纖維產業發展與趨勢》論文中提到,2009年我國碳纖維產能僅為2000噸左右,且主要是低性能產品,沒有形成規?;a業,絕大部分依賴進口,價格昂貴,比如標準型T300市場價格曾高達4000-5000元/千克。
         
         
        美國JASSM巡航導彈的彈體外殼全部采用碳纖維制造。
         
         
        當時國家有關部委已將碳纖維產業化進程作為我國一項戰略任務。一些企業相繼加入碳纖維生產行列。當時擬建和在建的碳纖維生產企業有11家,合計生產能力為原絲7100噸每年,碳纖維1560噸每年。其中,在建企業為4家,合計生產能力為原絲1100噸每年,碳纖維470噸每年。
         
         
        當時國內已經出現的較大的碳纖維企業包括:上海石化公司腈綸事業部、中復神鷹碳纖維有限公司、浙江巨鑫碳纖維有限公司、西安康本材料有限公司、沈陽中恒新材料有限公司、吉林市碳纖維高新技術產業化基地、哈爾濱天順化工科技開發有限公司、金發科技碳纖維、中國石油天然氣集團公司等。
         
         
        該論文的摘要部分則提到:雖然當前國內市場對碳纖維產品需求較大,但幾年以后,市場出現過剩將成為必然。尤其是低性能碳纖維領域可能首先出現過剩,這也是國內主要碳纖維企業集中精力突破高性能碳纖維產業化瓶頸的重要動力。
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