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“‘十一五’和‘十二五’期間,國家多個部委都大力支持國產高性能碳纖維的發展,支持發展了多個項目,很多項目目前已進入產業化階段。‘十三五’期間,這些項目除了應進一步提升產品的可靠性,還應加深與下游用戶的了解,更好地拓展市場,進行市場推廣。”7月2日,在江蘇連云港市召開的“千噸級高強型、高強中模型干噴濕紡高性能碳纖維關鍵技術及產業化”項目技術成果鑒定會上,中國紡織工業聯合會副會長高勇這樣表示。
“千噸級高強型、高強中模型干噴濕紡高性能碳纖維關鍵技術及產業化”項目由中復神鷹碳纖維有限責任公司、東華大學、江蘇鷹游紡機有限公司聯合承擔。鑒定會當天,專家組聽取了承擔單位的匯報,審閱了鑒定材料,考察了生產現場和產品,經質詢、討論,最終一致同意項目通過鑒定。國家發改委產業協調司巡視員賀燕麗、中國工程院院士孫晉良和蔣士成等也出席了鑒定會。
近幾年,國內通用級碳纖維已經實現了工業化生產,基本滿足了國內市場的部分需要,但隨著我國復合材料市場的快速發展,通用級碳纖維已難以適應航空及新興工業領域對高性能碳纖維的需求。很長一段時間來,國內高性能碳纖維產品(T700、T800等)由于受到工藝技術的限制,未能實現全面的工業化生產?,F階段,我國85%的高性能碳纖維依賴進口。
從工藝來看,干噴濕紡工藝能顯著提高碳纖維的性能,提高生產效率,因而成為世界碳纖維發展所運用的主流工藝。但此前,干噴濕紡高性能碳纖維產品及其關鍵生產技術都掌握在日本、美國等發達國家手中,對我國實行嚴格的技術封鎖,從而影響了我國碳纖維相關產業的快速健康發展。因此,如何自主開發出干噴濕紡高性能碳纖維生產的關鍵技術,成為我國碳纖維行業和企業必須解決的難題。
該項目經過2年多的技術攻關,研制出了高效換熱的60立方米大型反應釜,實現了高均勻性、高可牽伸性聚合物溶液的制備。開發了多工位、長穩態、高紡速干噴濕紡工藝及關鍵裝備,紡絲速度達到300米/分鐘以上,突破了干噴濕紡原絲細旦化、高取向化技術。開發出了干噴濕紡原絲快速預氧化技術,有效縮短了預氧化時間。
項目在國內率先建成了基于干噴濕紡工藝的碳纖維生產線,其中SYT49為千噸級規模(12K),SYT55為百噸級規模(12K),實現了連續穩定運行。其產品已成功應用于電纜復合芯、碳/碳熱場材料、壓力氣瓶、建筑等領域,取得了良好的社會和經濟效益。
據介紹,中復神鷹干噴濕紡SYT49/SYT55高性能碳纖維生產線于2013年10月投產。截至2015年5月底,中復神鷹累計生產SYT49高性能碳纖維1720噸,銷售1640噸;累計生產SYT55高性能碳纖維36噸,銷售25噸。
干噴濕紡高性能碳纖維關鍵技術的突破及產業化,填補了國內空白,大大提升了國產高性能碳纖維的競爭力和附加值,突破了國外對中國高端碳纖維技術的封鎖和產品出口的限制,從而促進了國內碳纖維產業結構向高端產業鏈延伸。
“該項目具有自主知識產權,總體技術達到國內領先水平,產品性能與國際同類產品相當。”專家組給出了這樣的評價,同時還建議,項目接下來應進一步加強下游應用市場的開拓。
國產高性能碳纖維實現重大突破