天順公司碳纖維生產(chǎn)設(shè)備

    《科技日?qǐng)?bào)》15日?qǐng)?bào)道，中國(guó)黑龍江省天順化工科技開(kāi)發(fā)有限公司承擔(dān)的“T700級(jí)碳纖維碳化中試生產(chǎn)線及工藝研究”項(xiàng)目2月5日通過(guò)鑒定。據(jù)相關(guān)政務(wù)公開(kāi)信息，該項(xiàng)目年產(chǎn)量為5噸碳纖維。這家企業(yè)生產(chǎn)線的特點(diǎn)是成本低廉，污染少，其生產(chǎn)的T700級(jí)碳纖維成本可控制在每公斤200元以內(nèi)。這被認(rèn)為解決了國(guó)內(nèi)高性能碳纖維生產(chǎn)成本高、質(zhì)量不穩(wěn)定的關(guān)鍵瓶頸問(wèn)題。目前我國(guó)已有超過(guò)10家企業(yè)在研制生產(chǎn)高性能碳纖維。

 

    國(guó)產(chǎn)碳纖維技術(shù)出現(xiàn)突破固然喜人，但也有業(yè)內(nèi)論文警告，近年來(lái)國(guó)內(nèi)出現(xiàn)“碳纖維熱”，眾多科研院所和企業(yè)紛紛啟動(dòng)了碳纖維研究或千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。雖然當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)碳纖維產(chǎn)品需求較大，但幾年以后，市場(chǎng)出現(xiàn)過(guò)剩將成為必然。

 

    天順化工的發(fā)展之路

 

   《科技日?qǐng)?bào)》的報(bào)道中提到，該項(xiàng)目經(jīng)過(guò)5年艱苦卓絕的創(chuàng)新攻關(guān)，終于突破高性能碳纖維生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。據(jù)該公司總經(jīng)理孟凡鈞介紹，該項(xiàng)目采用獨(dú)特的紡絲工藝、DMSO溶劑回收技術(shù)、精密的碳化生產(chǎn)技術(shù)及先進(jìn)的廢水處理技術(shù)，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低，環(huán)境污染小，生產(chǎn)中廢水排放少，生產(chǎn)成本可控制在每公斤200元以內(nèi)，接近國(guó)際先進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)成本，而當(dāng)前國(guó)內(nèi)成本大多在每公斤1000元—3000元不等。解決了國(guó)產(chǎn)高性能碳纖維生產(chǎn)成本高、質(zhì)量不穩(wěn)定這兩個(gè)關(guān)鍵瓶頸問(wèn)題，提高了我國(guó)碳纖維的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

 

    而黑龍江省政務(wù)公開(kāi)網(wǎng)站發(fā)布的信息則提到了關(guān)于該碳纖維生產(chǎn)線的技術(shù)水平。5日，省科技攻關(guān)重大項(xiàng)目“T700級(jí)碳纖維碳化中試生產(chǎn)線及工藝研究”的成果，通過(guò)了省科技廳組織的專家鑒定。由我國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)杜善義院士為主任委員的鑒定委員會(huì)經(jīng)實(shí)地考察、質(zhì)詢討論認(rèn)為，項(xiàng)目組自主設(shè)計(jì)和制造的年產(chǎn)5噸碳纖維的碳化中試生產(chǎn)線，其抗拉強(qiáng)度和線密度CV值達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

 

    為打破國(guó)外壟斷，哈爾濱天順化工科技開(kāi)發(fā)有限公司經(jīng)過(guò)5年艱苦卓絕的努力，實(shí)現(xiàn)了以自主生產(chǎn)的碳纖維原絲為原料，在自行設(shè)計(jì)制造的碳化中試生產(chǎn)線上進(jìn)行T700級(jí)碳纖維碳化工藝研究。通過(guò)對(duì)預(yù)氧化、低溫碳化、高溫碳化等過(guò)程的工藝優(yōu)化，產(chǎn)品的性能指標(biāo)完全達(dá)到T700級(jí)碳纖維水平，成品率在80%以上。經(jīng)液壓強(qiáng)度試驗(yàn)和爆破試驗(yàn)，其研制的TS700碳纖維制備的20升高壓氣瓶的性能指標(biāo)達(dá)到日本T700碳纖維制備的高壓氣瓶的水平。在全面考核的基礎(chǔ)上，可替代日本T700碳纖維生產(chǎn)該類型氣瓶。并且在生產(chǎn)中無(wú)廢水排放，生產(chǎn)成本可控制在每公斤200元以內(nèi)。

 

    2013年5月，黑龍江省科技廳官方網(wǎng)站上發(fā)布的公開(kāi)信息提到了該企業(yè)的規(guī)模和當(dāng)時(shí)的建設(shè)進(jìn)展情況。報(bào)道中說(shuō)，預(yù)計(jì)項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，可年出產(chǎn)T300標(biāo)準(zhǔn)的高級(jí)碳纖維600噸，且產(chǎn)品性能穩(wěn)定，年銷售收入可達(dá)10億元，帶動(dòng)下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)40億元。

天順公司展示碳纖維產(chǎn)品

    2010年10月，中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)網(wǎng)站上的一則消息報(bào)道了當(dāng)時(shí)該企業(yè)剛剛實(shí)現(xiàn)碳纖維生產(chǎn)技術(shù)突破的情況，該項(xiàng)目在多個(gè)方面取得了創(chuàng)新突破，他們采用自主研發(fā)的三元低溫共聚技術(shù)，得到的聚合物具有良好可紡性能和滿足高性能碳纖維碳化的工藝要求。其中具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三元凝固成型技術(shù)，對(duì)原絲實(shí)施改性，改性后的原絲具有預(yù)氧化溫度低，碳化過(guò)程緩慢穩(wěn)定，可大大減少碳化過(guò)程中纖維缺陷問(wèn)題的產(chǎn)生。尤其該技術(shù)中實(shí)現(xiàn)了較低聚合溫度，為目前國(guó)內(nèi)該行業(yè)的最低溫度，創(chuàng)新的同時(shí)達(dá)到了節(jié)能減排和環(huán)保的要求；該項(xiàng)目還獨(dú)立開(kāi)發(fā)了原絲油劑，經(jīng)北京化工大學(xué)碳纖維及復(fù)合材料研究所試驗(yàn)證明該油劑基本滿足預(yù)氧化要求，在實(shí)驗(yàn)選定的工藝范圍內(nèi)，無(wú)粘黏、結(jié)焦現(xiàn)象，原絲灰分小于0.45%；同時(shí)該項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)的立式梯度逆流洗滌設(shè)備也是國(guó)內(nèi)獨(dú)家，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

 

    該項(xiàng)目獨(dú)特自主設(shè)計(jì)并建成了年產(chǎn)20噸高性能聚丙烯腈碳纖維原絲的中試生產(chǎn)線并完成了中試生產(chǎn)調(diào)試工作，可穩(wěn)定生產(chǎn)合格的高性能碳纖維原絲。該生產(chǎn)線具有完全獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

 

    從2010年取得技術(shù)突破，到2013年實(shí)現(xiàn)T300級(jí)碳纖維量產(chǎn)，到今年實(shí)現(xiàn)T700碳纖維量產(chǎn)，可以看出黑龍江這家企業(yè)發(fā)展的艱苦歷程，中國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展也正是在國(guó)內(nèi)眾多這樣的企業(yè)推進(jìn)下逐漸發(fā)展成熟。而更難得的是，這家企業(yè)的發(fā)展始終比較低調(diào)，2012年《中華工商時(shí)報(bào)》報(bào)道天順化工的文章中提到，這家企業(yè)的碳纖維項(xiàng)目已被列入“十二五”規(guī)劃，因此風(fēng)投、創(chuàng)投紛紛上門，但該公司總經(jīng)理孟凡鈞對(duì)此，一如以往，堅(jiān)持低調(diào)——甚至互聯(lián)網(wǎng)上都很難見(jiàn)到他的碳纖維項(xiàng)目詳情。

 

    報(bào)道中還提到，天順化工的設(shè)備具備生產(chǎn)T800標(biāo)準(zhǔn)碳纖維的能力，對(duì)此孟凡鈞的態(tài)度是：“天順碳纖維項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，生產(chǎn)什么，生產(chǎn)多少，并不僅僅由市場(chǎng)決定，我當(dāng)初就是為國(guó)防、航天領(lǐng)域的發(fā)展，才選擇這個(gè)項(xiàng)目的，所以，天順將來(lái)要聽(tīng)國(guó)家的。”

 

    我國(guó)高性能碳纖維爆發(fā)式發(fā)展

 

    觀察者網(wǎng)此前也曾報(bào)道江蘇中復(fù)神鷹等公司碳纖維生產(chǎn)線經(jīng)過(guò)省級(jí)鑒定的新聞。

 

    此外，新華社報(bào)道，去年3月7日，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)參加河北代表團(tuán)審議時(shí)，河北硅谷化工有限公司董事長(zhǎng)宋福如向總理匯報(bào)道：“我們已經(jīng)成功攻克適合大規(guī)模、低成本的干噴濕紡T800碳纖維，并具備了產(chǎn)業(yè)化的條件，實(shí)現(xiàn)干噴濕紡T800碳纖維國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用。現(xiàn)在又開(kāi)始參與T1000碳纖維的國(guó)家973攻關(guān)計(jì)劃和MJ系列的研發(fā)。我們要繼續(xù)為國(guó)爭(zhēng)光，中國(guó)創(chuàng)造、民族復(fù)興是我們的追求。”

 

    可見(jiàn)近年來(lái)我國(guó)T800、T700級(jí)的碳纖維產(chǎn)品出現(xiàn)了爆發(fā)式的發(fā)展。

 

     2011年，在《化學(xué)工業(yè)》雜志發(fā)表的《碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展與趨勢(shì)》論文中提到，2009年我國(guó)碳纖維產(chǎn)能僅為2000噸左右，且主要是低性能產(chǎn)品，沒(méi)有形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)，絕大部分依賴進(jìn)口，價(jià)格昂貴，比如標(biāo)準(zhǔn)型T300市場(chǎng)價(jià)格曾高達(dá)4000-5000元/千克。

    2010年10月，中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)網(wǎng)站上的一則消息報(bào)道了當(dāng)時(shí)該企業(yè)剛剛實(shí)現(xiàn)碳纖維生產(chǎn)技術(shù)突破的情況，該項(xiàng)目在多個(gè)方面取得了創(chuàng)新突破，他們采用自主研發(fā)的三元低溫共聚技術(shù)，得到的聚合物具有良好可紡性能和滿足高性能碳纖維碳化的工藝要求。其中具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三元凝固成型技術(shù)，對(duì)原絲實(shí)施改性，改性后的原絲具有預(yù)氧化溫度低，碳化過(guò)程緩慢穩(wěn)定，可大大減少碳化過(guò)程中纖維缺陷問(wèn)題的產(chǎn)生。尤其該技術(shù)中實(shí)現(xiàn)了較低聚合溫度，為目前國(guó)內(nèi)該行業(yè)的最低溫度，創(chuàng)新的同時(shí)達(dá)到了節(jié)能減排和環(huán)保的要求；該項(xiàng)目還獨(dú)立開(kāi)發(fā)了原絲油劑，經(jīng)北京化工大學(xué)碳纖維及復(fù)合材料研究所試驗(yàn)證明該油劑基本滿足預(yù)氧化要求，在實(shí)驗(yàn)選定的工藝范圍內(nèi)，無(wú)粘黏、結(jié)焦現(xiàn)象，原絲灰分小于0.45%；同時(shí)該項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)的立式梯度逆流洗滌設(shè)備也是國(guó)內(nèi)獨(dú)家，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

 

    該項(xiàng)目獨(dú)特自主設(shè)計(jì)并建成了年產(chǎn)20噸高性能聚丙烯腈碳纖維原絲的中試生產(chǎn)線并完成了中試生產(chǎn)調(diào)試工作，可穩(wěn)定生產(chǎn)合格的高性能碳纖維原絲。該生產(chǎn)線具有完全獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

 

    從2010年取得技術(shù)突破，到2013年實(shí)現(xiàn)T300級(jí)碳纖維量產(chǎn)，到今年實(shí)現(xiàn)T700碳纖維量產(chǎn)，可以看出黑龍江這家企業(yè)發(fā)展的艱苦歷程，中國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展也正是在國(guó)內(nèi)眾多這樣的企業(yè)推進(jìn)下逐漸發(fā)展成熟。而更難得的是，這家企業(yè)的發(fā)展始終比較低調(diào)，2012年《中華工商時(shí)報(bào)》報(bào)道天順化工的文章中提到，這家企業(yè)的碳纖維項(xiàng)目已被列入“十二五”規(guī)劃，因此風(fēng)投、創(chuàng)投紛紛上門，但該公司總經(jīng)理孟凡鈞對(duì)此，一如以往，堅(jiān)持低調(diào)——甚至互聯(lián)網(wǎng)上都很難見(jiàn)到他的碳纖維項(xiàng)目詳情。

 

    報(bào)道中還提到，天順化工的設(shè)備具備生產(chǎn)T800標(biāo)準(zhǔn)碳纖維的能力，對(duì)此孟凡鈞的態(tài)度是：“天順碳纖維項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，生產(chǎn)什么，生產(chǎn)多少，并不僅僅由市場(chǎng)決定，我當(dāng)初就是為國(guó)防、航天領(lǐng)域的發(fā)展，才選擇這個(gè)項(xiàng)目的，所以，天順將來(lái)要聽(tīng)國(guó)家的。”

 

    我國(guó)高性能碳纖維爆發(fā)式發(fā)展

 

    觀察者網(wǎng)此前也曾報(bào)道江蘇中復(fù)神鷹等公司碳纖維生產(chǎn)線經(jīng)過(guò)省級(jí)鑒定的新聞。

 

    此外，新華社報(bào)道，去年3月7日，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)參加河北代表團(tuán)審議時(shí)，河北硅谷化工有限公司董事長(zhǎng)宋福如向總理匯報(bào)道：“我們已經(jīng)成功攻克適合大規(guī)模、低成本的干噴濕紡T800碳纖維，并具備了產(chǎn)業(yè)化的條件，實(shí)現(xiàn)干噴濕紡T800碳纖維國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用。現(xiàn)在又開(kāi)始參與T1000碳纖維的國(guó)家973攻關(guān)計(jì)劃和MJ系列的研發(fā)。我們要繼續(xù)為國(guó)爭(zhēng)光，中國(guó)創(chuàng)造、民族復(fù)興是我們的追求。”

 

    可見(jiàn)近年來(lái)我國(guó)T800、T700級(jí)的碳纖維產(chǎn)品出現(xiàn)了爆發(fā)式的發(fā)展。

 

     2011年，在《化學(xué)工業(yè)》雜志發(fā)表的《碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展與趨勢(shì)》論文中提到，2009年我國(guó)碳纖維產(chǎn)能僅為2000噸左右，且主要是低性能產(chǎn)品，沒(méi)有形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)，絕大部分依賴進(jìn)口，價(jià)格昂貴，比如標(biāo)準(zhǔn)型T300市場(chǎng)價(jià)格曾高達(dá)4000-5000元/千克。