高性能碳纤维产业化实现突破

国家发改委于2008～2009年组织实施了高性能纤维复合材料高技术产业化专项，重点支持碳纤维、芳纶纤维、高强聚乙烯纤维及其高性能复合材料的生产技术及关键装备的产业化示范，主要目标是突破制约我国高性能纤维及复合材料产业发展的关键技术瓶颈，提高我国高性能复合材料设计、制造和开发应用的水平，建立一批具有我国自主知识产权和创新能力的新型产业群和研发基地，以满足国民经济以及航空航天等高技术产业发展的需求。

聚丙烯腈基碳纤维在体育用品、民用飞机、工业领域已成为重要的基础材料。在我国全面启动和实施的大飞机重大专项整体配套项目中，包括了碳纤维等化工新材料项目。新型能源产业的发展，医疗器材、土木建筑行业的技术进步等也将带动对碳纤维产品的需求。目前全球碳纤维产能约为3.5万t，我国年需求量6500t左右。

2009年6月14日，我国首个百吨级碳纤维生产基地——中国石油吉林石化公司碳纤维厂在吉林省吉林市建成并投入生产。其自主研发的聚丙烯腈基碳纤维产品性能已达到国际先进水平，打破了国外技术封锁。这标志着我国高性能碳纤维产业化实现了新突破。

碳纤维是应用于高精尖领域的重要新材料，我国高新技术产业的快速发展，对碳纤维需求量大幅度增加。据了解，目前，国内几个国家重点实验室已试制出了碳纤维产品，制备技术已经成熟。但由于我国碳纤维行业缺乏具有自主知识产权的核心产业化技术支撑，碳纤维产业化进程举步维艰，制约了我国高性能纤维及复合材料产业的发展。目前，我国碳纤维年生产能力不高，主要是低性能产品，高端产品绝大部分依赖进口，价格昂贵。由于高性能碳纤维技术长期被西方国家垄断和封锁，国内企业尚未掌握完整的碳纤维核心关键技术，因此，我国碳纤维的质量、技术和生产规模与国外差距很大。

据介绍，从2002年开始，吉林石化先后组织4次科研攻关，针对硝酸法生产工艺中溶剂硝酸遇热分解腐蚀严重的问题，在小试研发基础上，研发出了亚砜法连续湿法纺丝技术，建成10t/a原丝装置。随后，针对亚砜法原丝金属离子含量高、线密度离散大等问题，对原丝装置设备材质、传动精度、操作环境进行了改造，解决了聚丙烯腈原丝关键生产技术瓶颈。针对碳纤维产品长程线密度离散大、灰分含量高、微观结构差等问题，对聚合工艺及碳化工艺进行了优化，采用间歇聚合、碱性凝固成型、分步上油、表面处理技术，开发出了高端碳纤维产品。2009年5月，百吨级碳纤维装置全面建成投产，实现产业化。吉林石化碳纤维产品主要性能指标与日本东丽公司T300碳纤维产品相当，处于国际先进水平。该厂2009年碳纤维的产量将达到148t，接下来将加快推进千吨级、万吨级碳纤维产业化进程，计划用3～8年的时间，实现碳纤维市场化和规模化。

芳纶特种纤维关键技术获突破

两项芳纶特种纤维生产技术2009年5月底通过山东省科技厅鉴定，意味着我国成为世界上第二个能自主生产间位芳纶纸的国家，并基本掌握了对位芳纶工程化技术，打破了国外的技术垄断。这两项成果分别是烟台氨纶集团的“间位芳纶纸产业化技术开发”项目、烟台氨纶股份有限公司的“对位芳纶中试技术”项目。

间位芳纶纸是由100%间位芳纶制成的特种纸，具有高强度、低变形、耐高温、耐腐蚀、阻燃和电绝缘性等优良性能，是高耐温等级的优质绝缘材料和轻质结构材料。长期以来，世界间位芳纶纸由美国杜邦公司独家垄断，我国间位芳纶纸需求完全依赖进口。烟台氨纶集团开发出了具有自主知识产权的间位芳纶纸工艺和工程化技术，建成了国内首条500t/a的芳纶纸生产线。产品性能达到国外同类产品水平，填补了国内空白，打破了国外技术垄断，使我国成为世界上第二个能自主生产间位芳纶纸的国家。

对位芳纶长丝及浆粕中试技术是烟台氨纶集团旗下上市公司——烟台氨纶股份有限公司的最新科研成果。对位芳纶（芳纶1414）是一种具有超高强度、超高模量、耐高温和低密度等优异特性的高性能纤维，是全球发展最快、产量最高、用途最广的高科技纤维。烟台氨纶股份有限公司历经数年攻关，投资上亿元，在对位芳纶的关键技术研究上取得了重大突破，形成了一套具有自主知识产权的工艺和工程化技术，建成了国内首套百吨级连续运转生产线。该公司试制的对位芳纶纤维性能已达到国外同类产品水平，标志着我国基本掌握了对位芳纶工程化技术，为早日实现千吨级对位芳纶产业化奠定了基础。