我国掌握干喷湿纺高性能碳纤维工程化

高分子科学前沿 · 公众号 · 化学 · 2017-03-30 15:51

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从中复神鹰碳纤维公司获悉，该公司承担的干喷湿纺高性能碳纤维工程化关键技术及设备研发项目通过国家级鉴定，项目总体技术达到国际同类产品先进水平。该公司成为我国唯一、世界第三个掌握该工艺的企业。

鉴定专家组认为，在技术方面，该项目在国内率先突破干喷湿纺碳纤维制造的技术难关，开发出了适用于干喷湿纺的均质化聚合系统、低扰度空气层纤维成型系统以及高速高倍蒸汽牵伸系统；在装备方面，自主开发设计了快速换热的全混式60立方米聚合釜、干喷湿纺纤维成型装备、蒸汽牵伸装备、全套碳化关键装备以及高效溶剂回收和废气处理系统。在上述关键技术和装备基础上，该项目制备出各项指标均达到GQ4522标准的SYT45碳纤维产品，并在多家复合材料制造企业应用取得良好效果。

据介绍，高性能碳纤维是发展高新技术的重要新材料，广泛应用于工业、土木工程、医疗器械、军事和航空航天等领域。干喷湿纺技术则是一种高效的纺丝技术，有着生产效率高、碳纤维品质好、生产成本低等优点。干喷湿纺工艺被认为是今后碳纤维生产的主流工艺，但也是碳纤维行业公认的难以突破的纺丝技术，目前在国际上仅有美国和日本的个别公司掌握这一工艺。

中复神鹰董事长张国良介绍，2007年，国内首个万吨碳纤维产业化工程在中复神鹰启动。为实现高性能碳纤维的完全国产化，2008年，中复神鹰启动了干喷湿纺SYT45级碳纤维的研发工作。科研团队整整花费了两年时间，最终独创出一套聚合系统。与此同时，干喷湿纺的纺丝过程也面临诸多技术难题，如干喷湿纺机头喷丝组件的复杂设计、喷丝板经常发生漫流、掉浆和糊板等，直接制约了产业化生产。又经过3年多的艰苦摸索和试验，中复神鹰终于实现了聚合纺丝液稳定高速纺丝，目前纺丝速度接近湿法纺丝的5倍，并成功卷绕80千克的大轴，自主设计的设备也与高速运行工艺成功匹配。

2012年，中复神鹰建设的我国首个采用干喷湿纺工艺的碳纤维生产线正式投产，该生产线是当时国内规模最大、技术最为先进的高端碳纤维生产线。一年多来，该生产线运行平稳，千吨级SYT45T700级生产线今年有望实现产能2500吨，中复神鹰每月将有150吨的级碳纤维供应国内市场。