中复神鹰攻克高性能碳纤维制造难题

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  9月23日,中国纺织工业联合会在江苏省连云港市组织召开了由中复神鹰碳纤维有限责任公司、连云港鹰游纺机有限责任公司、中国复合材料集团有限公司以及江苏奥神集团有限责任公司承担的“干喷湿纺GQ45高性能碳纤维工程化关键技术及设备研发”项目技术成果鉴定会。
  由中国工程院院士孙晋良、蒋士成任鉴定委员会正副主任的专家组形成的鉴定意见认为:“干喷湿纺GQ45高性能碳纤维工程化关键技术及设备研发”项目在国内率先突破了国际先进的干喷湿纺碳纤维制造技术,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。项目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。基于以上关键技术和装备基础,制备出了各项指标均达到国标GQ4522标准的碳纤维产品,并应用于多家复合材料制造企业,反映良好。鉴定委员会一致认定SYT45产品达到了国内领先、国际同类产品先进水平。
  据了解,中复神鹰碳纤维有限公司拥有全套自主研发的国际主流工艺干喷湿纺SYT45相当于T700级的高性能碳纤维原丝生产线和碳化生产线,中复神鹰成为我国唯一、也是世界上第三个攻克干喷湿纺工艺难题的企业。
  SYT45高性能碳纤维抗拉强度达到4.5GPa以上,模量达240GPa。广泛应用于工业、土木工程、医疗器械、体育用品、军事和航空航天等领域。开发高性能碳纤维SYT45不仅是现代化国防之急需,也是国家社会经济发展的需要。
  作为国内最大的碳纤维生产企业,中复神鹰通过自主创新,获得了大量关键技术甚至世界级的独创技术,从设备到产品实现了百分之百国产化。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。据了解,干喷湿纺技术是针对理想聚丙烯腈基碳纤维原丝开发出来的一种高效的纺丝技术,有着生产效率高、碳纤维品质好、生产成本低等湿法纺丝无法比拟的优点。目前世界上80%的碳纤维是干喷湿纺丝,干喷湿纺工艺将是今后碳纤维的主流。但干喷湿纺技术也是当今碳纤维行业公认的难以突破的纺丝技术,国际上仅有极少数几家公司掌握。
  2009年,中复神鹰通过技改建成一条干喷湿纺碳纤维原丝中试线,第二年干喷湿纺试验由中试车间移到千吨线纺丝车间,并专门改造了一套中试规模的聚合反应系统及试验线供给干喷湿纺试验用。2012年,中复神鹰在市开发区建设的我国首个采用干喷湿纺工艺的高品质碳纤维生产线——千吨级SYT45(T700级)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。
  经过三年多的艰苦摸索和试验,中复神鹰解决了干喷湿纺纺丝过程面临的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、掉浆和糊板等诸多技术难题,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,实现了自主设计设备的高速纺丝,改变了国产设备生产不了高性能碳纤维的传统观念。
  一年多来,千吨级SYT45(T700级)生产线运行平稳,该生产线的投产,大大增加中复神鹰的生产能力和市场竞争力。中复神鹰董事长张国良表示:“目前,每月有150吨的SYT45级碳纤维大批量供应国内市场。”

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