用木質素生產碳纖維是發展趨勢

　　國際碳纖維會議7月25日~26日在美國紐約州水牛城舉辦，會議由哈勃公司(HaperInternational)主辦，美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)協辦。有來自20多個國家的170多位企業代表與學者參會。會議提出采用可再生原料生產低成本、高產量碳纖維是今后發展趨勢。
　　來自世界各國院校的教授介紹了碳纖維的新用途、新工藝、新發現，以及對未來碳纖維市場的展望。

　　碳纖維發展的未來目標是低成本生產以便更多地應用在汽車上。來自巴西里約熱內盧聯邦大學(FederalUniversityofRioDeJaneiro)的教授卡維杜(Calvado)指出：如果美國每輛汽車采用13公斤碳纖維，那么目前全球的碳纖維產量都滿足不了供應。同時他指出，低成本碳纖維需要滿足的條件是每公斤10美元，理想目標是每公斤5美元，強度至少達到1.72Gpa,模量至少達到170Gpa。

　　美國橡樹嶺國家實驗室隸屬美國國家能源部，是美國最重要的實驗室之一，也是世界上最先研發出原子彈的實驗室，目前已經成立碳纖維科技部，總投資4000萬美元。

　　碳纖維科技部早在2009年3月由美國政府和企業共75家單位發起成立，目的是加快碳纖維更大的產量化和低成本化。2012年11月正式開始研發，今年1月26日成功做出第一批碳纖維。碳纖維科技部作為美國國家碳纖維研發和企業產業化的橋梁，有包括美國國家航空和宇宙航行局(NASA)、3M、美國赫氏公司(Hexcel)和福特汽車等25家美國政府機構和企業，目前不接收非美國企業。碳纖維科技部主任在演講時指出，作為國家資產服務行業，碳纖維科技部的使命是幫助行業突破低成本難關，實現技術上的更大量產。

　　美國橡樹嶺國家實驗室多位專家先后發言強調，用Lignin木質素為原料制造低成本碳纖維是趨勢，因為木質素是可再生資源，而原來采用的聚丙烯腈基碳纖維是石油系原料，為不可再生資源。他們預計用木質素做的網狀碳纖維成本可以控制在每公斤4~5美元。

　　目前橡樹嶺國家實驗室已經在用木質素取代傳統的聚丙烯腈制作碳纖維，他們今年提出的短期目標是完成年產25噸的低成本碳纖維。

　　加拿大Ubc大學教授弗蘭克(Frank)的研發團隊也在研發木質素生產低成本碳纖維。

　　會上，世界各大公司也透露了生產碳纖維方面的最新動向。今年4月初，美國陶氏化學(Dow)和土耳其的阿克薩聚丙烯腈短纖維公司(Aksa)一起投資10億美元成立合資公司：先進復合材料DowAksa控股BV(DowAksaAdvancedCompositesHoldingBV)，即將在美國和俄羅斯建廠生產。陶氏化學和福特汽車也在共同研發低成本、高產量碳纖維和碳碳復合材料，以便應用在新一代汽車產業上。

　　會上，美國橡樹嶺國家實驗室號召碳纖維生產企業：要把碳纖維當作藝術品一樣來生產，才能生產出盡善盡美的產品。

　　作為小眾產品的粘膠基碳纖維現在美國已基本停產，只有一家公司少量生產。田納西大學也在研發。

　　屬于小眾且高端的中間相瀝青基碳纖維在航天和民用領域又有大量新的應用，尤其是用在需要高導熱材料和高模量材料方面，因而它也成為所有碳纖維里面售價最高的產品。目前美國只有美國氰特公司(Cytec)在生產，NASA是最大客戶。

　　作為生產碳纖維設備的哈勃公司，也向與會代表演示了生產碳纖維的最新生產設備和新改進的設備工藝等。