2022年北京冬奧會(huì)上,T800級(jí)高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料,結(jié)合航天碳纖維復(fù)合材料成型工藝,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)冬奧會(huì)雙人雪車從0到1的突破;3D打印個(gè)性化定制碳纖維頭盔貼合運(yùn)動(dòng)員臉型,保障了運(yùn)動(dòng)員比賽中的安全和舒適性;“飛揚(yáng)”火炬外殼采用耐高溫碳纖維材料,解決了碳纖維復(fù)合材料在極端條件下的應(yīng)用瓶頸,實(shí)現(xiàn)了火炬外殼在高于800℃的氫氣燃燒環(huán)境中正常使用。
C919國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)上,機(jī)身的15%采用了樹(shù)脂基碳纖維材料,機(jī)艙內(nèi)部首次啟用芳砜綸制作椅罩、門(mén)簾,使大飛機(jī)再度“瘦身”,油耗更小,成本更低,減少二氧化碳排放。
為各種水上活動(dòng)提供安全信息的航標(biāo),采用了新型碳纖維,使用壽命長(zhǎng),防水防潮,不易變形,不懼海水侵蝕,讓航標(biāo)更加“扛造”。
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近年來(lái),高性能纖維以“巋然”之勢(shì)助力先進(jìn)制造,在安全防護(hù)、風(fēng)電葉片、壓力容器、航空航天等極端應(yīng)用領(lǐng)域中體現(xiàn)卓越價(jià)值,撐起“國(guó)之重器”,書(shū)寫(xiě)紡織“上天入地”的傳奇。中國(guó)纖維流行趨勢(shì)近年來(lái)連續(xù)推出了超高強(qiáng)度碳纖維、中模高強(qiáng)碳纖維預(yù)浸料、高強(qiáng)高模碳纖維、壓力容器用碳纖維、易染聚酰亞胺纖維、低成本大絲束PAN基碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、高伸長(zhǎng)間位芳綸、微納對(duì)位芳綸等,在各種應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮了不可或缺的作用。
01
“十三五”時(shí)期,我國(guó)高性能纖維新材料技術(shù)穩(wěn)步提升,不斷滿足航空航天、國(guó)防軍工、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域發(fā)展需求。碳纖維干噴濕紡和濕法紡絲工藝技術(shù)逐漸完善,生產(chǎn)效率進(jìn)一步提升,高端產(chǎn)品品種逐步豐富,T1000級(jí)、M40、M40J、M55J等碳纖維已具備工程化制備能力,25K大絲束碳纖維實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn);千噸級(jí)對(duì)位芳綸工程化關(guān)鍵技術(shù)和裝備取得突破,高強(qiáng)型、高模型對(duì)位芳綸產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化;高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維、間位芳綸、聚苯硫醚纖維、連續(xù)玄武巖纖維等實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。


這其中,不乏在中國(guó)纖維流行趨勢(shì)發(fā)布平臺(tái)嶄露頭角的各種高性能纖維材料。江蘇奧神新材料股份有限公司先后發(fā)布了無(wú)染聚酰亞胺纖維和易染聚酰亞胺纖維等產(chǎn)品,聚酰亞胺纖維具有優(yōu)異的阻燃、保暖、耐高溫、抗菌等性能,其制成的面料具有燃燒損毀長(zhǎng)度低、陰燃續(xù)燃時(shí)間為零、無(wú)熔融滴落物等性能,用于消防服能夠有效保護(hù)消防員的安全。

中復(fù)神鷹碳纖維股份有限公司作為國(guó)內(nèi)首家掌握碳纖維干噴濕紡技術(shù)的企業(yè),依托干噴濕紡的技術(shù)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了T700級(jí)、T800級(jí)、T1000級(jí)等不同級(jí)別碳纖維的工業(yè)化量產(chǎn),成功填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高端碳纖維的空白,奠定了公司在國(guó)內(nèi)碳纖維領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。近年來(lái),中復(fù)神鷹先后在中國(guó)纖維流行趨勢(shì)發(fā)布平臺(tái)推出了SYM40高強(qiáng)高模碳纖維和超高強(qiáng)度碳纖維,均獲得了廣泛應(yīng)用。



吉林化纖集團(tuán)近年來(lái)不斷加強(qiáng)碳纖維基礎(chǔ)研究和科技攻關(guān),著力破解關(guān)鍵核心技術(shù)。碳纖維從小絲束到大絲束,從原絲、碳絲到復(fù)材,無(wú)論是質(zhì)量、成本、柔性和效率,均實(shí)現(xiàn)了由量變到質(zhì)變的升級(jí)。
02
隨著國(guó)內(nèi)對(duì)高性能纖維認(rèn)識(shí)理解不斷深入,國(guó)產(chǎn)高性能纖維質(zhì)量不斷提高,應(yīng)用水平也持續(xù)提升。一是產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓展。目前高性能纖維已應(yīng)用于航空航天、國(guó)防軍工、風(fēng)力發(fā)電、土木建筑、汽車工業(yè)、軌道交通、海洋工程、光纜通信、安全防護(hù)、環(huán)境保護(hù)、體育休閑等領(lǐng)域,并已形成特定領(lǐng)域的穩(wěn)定應(yīng)用。二是產(chǎn)品應(yīng)用規(guī)模逐步擴(kuò)大。2020年,國(guó)內(nèi)高性能化學(xué)纖維的總消費(fèi)量約13.5萬(wàn)噸,碳纖維約為48800噸,芳綸約為25600噸,超高分子量聚乙烯纖維約為21700噸。

綜合性能居于高分子材料金字塔頂端的聚酰亞胺也獲得了很好的應(yīng)用。奧神新材董事長(zhǎng)王士華介紹,公司與東華大學(xué)一起,突破了聚酰亞胺纖維干法紡絲的關(guān)鍵技術(shù),所研發(fā)的“反應(yīng)紡絲”新技術(shù)是全球首創(chuàng),正是憑借這個(gè)技術(shù)研究成果,奧神新材完成了首條耐熱型千噸級(jí)干法紡聚酰亞胺纖維生產(chǎn)線的建設(shè),并成功投產(chǎn),在特種防護(hù)、結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料以及環(huán)保高溫除塵領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。特別是在中國(guó)纖維流行趨勢(shì)平臺(tái)發(fā)布后,易染聚酰亞胺纖維和無(wú)染聚酰亞胺纖維均實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn),為公司新增銷售收入2000萬(wàn)元,目前產(chǎn)品已應(yīng)用于特種防護(hù)領(lǐng)域和民用保暖領(lǐng)域。
03
雖然我國(guó)在高性能纖維領(lǐng)域取得了一定成就,但是我們看到,由于技術(shù)工藝壁壘居高,國(guó)際高性能纖維市場(chǎng)依然是日、美壟斷格局,我國(guó)國(guó)產(chǎn)碳纖維自給率不足40%,仍然受制于歐美及日本等國(guó)家。

中復(fù)神鷹2021年在西寧建設(shè)的萬(wàn)噸碳纖維生產(chǎn)基地正式投產(chǎn),該項(xiàng)目使用了第三代碳纖維制造技術(shù),首次實(shí)現(xiàn)了單線年產(chǎn)3000噸高性能碳纖維的產(chǎn)線設(shè)計(jì)和高端成套技術(shù)的自主可控。目前,公司又在碳纖維生產(chǎn)規(guī)模化、低成本化、智能化及環(huán)保化上進(jìn)一步發(fā)力,爭(zhēng)取盡快突破第四代碳纖維制造技術(shù)。同時(shí),為布局碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈布局之路,2021年8月,中復(fù)神鷹在上海臨港新片區(qū)啟動(dòng)了“碳纖維航空應(yīng)用研發(fā)及制造”項(xiàng)目建設(shè),將專注于航空樹(shù)脂、航空用碳纖維復(fù)合材料中間制品和成型工藝的研發(fā)和制造,致力于促進(jìn)國(guó)產(chǎn)碳纖維復(fù)材行業(yè)的高端化應(yīng)用。
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資 料
來(lái) 源
紡織服裝周刊