2022年北京冬奧會上,T800級高強度碳纖維復合材料,結合航天碳纖維復合材料成型工藝,實現了我國冬奧會雙人雪車從0到1的突破;3D打印個性化定制碳纖維頭盔貼合運動員臉型,保障了運動員比賽中的安全和舒適性;“飛揚”火炬外殼采用耐高溫碳纖維材料,解決了碳纖維復合材料在極端條件下的應用瓶頸,實現了火炬外殼在高于800℃的氫氣燃燒環境中正常使用。
C919國產大飛機上,機身的15%采用了樹脂基碳纖維材料,機艙內部首次啟用芳砜綸制作椅罩、門簾,使大飛機再度“瘦身”,油耗更小,成本更低,減少二氧化碳排放。
為各種水上活動提供安全信息的航標,采用了新型碳纖維,使用壽命長,防水防潮,不易變形,不懼海水侵蝕,讓航標更加“扛造”。
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近年來,高性能纖維以“巋然”之勢助力先進制造,在安全防護、風電葉片、壓力容器、航空航天等極端應用領域中體現卓越價值,撐起“國之重器”,書寫紡織“上天入地”的傳奇。中國纖維流行趨勢近年來連續推出了超高強度碳纖維、中模高強碳纖維預浸料、高強高模碳纖維、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、高伸長間位芳綸、微納對位芳綸等,在各種應用領域中發揮了不可或缺的作用。
01
“十三五”時期,我國高性能纖維新材料技術穩步提升,不斷滿足航空航天、國防軍工、環境保護、醫療衛生等領域發展需求。碳纖維干噴濕紡和濕法紡絲工藝技術逐漸完善,生產效率進一步提升,高端產品品種逐步豐富,T1000級、M40、M40J、M55J等碳纖維已具備工程化制備能力,25K大絲束碳纖維實現產業化生產;千噸級對位芳綸工程化關鍵技術和裝備取得突破,高強型、高模型對位芳綸產品實現國產化;高強高模聚酰亞胺纖維、間位芳綸、聚苯硫醚纖維、連續玄武巖纖維等實現快速發展。


這其中,不乏在中國纖維流行趨勢發布平臺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布了無染聚酰亞胺纖維和易染聚酰亞胺纖維等產品,聚酰亞胺纖維具有優異的阻燃、保暖、耐高溫、抗菌等性能,其制成的面料具有燃燒損毀長度低、陰燃續燃時間為零、無熔融滴落物等性能,用于消防服能夠有效保護消防員的安全。

中復神鷹碳纖維股份有限公司作為國內首家掌握碳纖維干噴濕紡技術的企業,依托干噴濕紡的技術優勢實現了T700級、T800級、T1000級等不同級別碳纖維的工業化量產,成功填補了國內高端碳纖維的空白,奠定了公司在國內碳纖維領域的技術領先地位。近年來,中復神鷹先后在中國纖維流行趨勢發布平臺推出了SYM40高強高模碳纖維和超高強度碳纖維,均獲得了廣泛應用。



吉林化纖集團近年來不斷加強碳纖維基礎研究和科技攻關,著力破解關鍵核心技術。碳纖維從小絲束到大絲束,從原絲、碳絲到復材,無論是質量、成本、柔性和效率,均實現了由量變到質變的升級。
02
隨著國內對高性能纖維認識理解不斷深入,國產高性能纖維質量不斷提高,應用水平也持續提升。一是產品應用領域逐步拓展。目前高性能纖維已應用于航空航天、國防軍工、風力發電、土木建筑、汽車工業、軌道交通、海洋工程、光纜通信、安全防護、環境保護、體育休閑等領域,并已形成特定領域的穩定應用。二是產品應用規模逐步擴大。2020年,國內高性能化學纖維的總消費量約13.5萬噸,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用。奧神新材董事長王士華介紹,公司與東華大學一起,突破了聚酰亞胺纖維干法紡絲的關鍵技術,所研發的“反應紡絲”新技術是全球首創,正是憑借這個技術研究成果,奧神新材完成了首條耐熱型千噸級干法紡聚酰亞胺纖維生產線的建設,并成功投產,在特種防護、結構與復合材料以及環保高溫除塵領域獲得了廣泛的應用。特別是在中國纖維流行趨勢平臺發布后,易染聚酰亞胺纖維和無染聚酰亞胺纖維均實現了規模化生產,為公司新增銷售收入2000萬元,目前產品已應用于特種防護領域和民用保暖領域。
03
雖然我國在高性能纖維領域取得了一定成就,但是我們看到,由于技術工藝壁壘居高,國際高性能纖維市場依然是日、美壟斷格局,我國國產碳纖維自給率不足40%,仍然受制于歐美及日本等國家。

中復神鷹2021年在西寧建設的萬噸碳纖維生產基地正式投產,該項目使用了第三代碳纖維制造技術,首次實現了單線年產3000噸高性能碳纖維的產線設計和高端成套技術的自主可控。目前,公司又在碳纖維生產規?;⒌统杀净⒅悄芑碍h?;线M一步發力,爭取盡快突破第四代碳纖維制造技術。同時,為布局碳纖維全產業鏈布局之路,2021年8月,中復神鷹在上海臨港新片區啟動了“碳纖維航空應用研發及制造”項目建設,將專注于航空樹脂、航空用碳纖維復合材料中間制品和成型工藝的研發和制造,致力于促進國產碳纖維復材行業的高端化應用。
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資 料
來 源
紡織服裝周刊