碳纖維具有高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞等特性，是國民經(jīng)濟和國防建設(shè)不可或缺的重要材料之一�！�25K-50K聚丙烯腈基原絲及碳纖維關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”項目團隊通過自主研發(fā)，成功突破25K-50K大絲束原絲及碳纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)。該項目由吉林碳谷碳纖維股份有限公司、吉林精功碳纖維有限公司、長春工業(yè)大學(xué)共同完成，獲得2021年“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎科技進步二等獎。
項目研發(fā)出大絲束原絲及碳纖維(25K-50K)產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)及關(guān)鍵裝備，主要包括3項關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。第一，采用自主研發(fā)的非金屬離子無機氧化還原引發(fā)體系，研制出適合于制備大絲束碳纖維原絲的高品質(zhì)聚丙烯腈；第二，研發(fā)出制備均質(zhì)結(jié)構(gòu)原絲的DMAC濕法兩步法紡絲技術(shù)，實現(xiàn)了單線5000噸級25K-50K原絲穩(wěn)定生產(chǎn)；第三，研發(fā)出預(yù)氧化過程大絲束纖維恒定張力控制技術(shù)，結(jié)合溫度智能控制及自動除焦工藝，實現(xiàn)單線2000噸級25K-50K碳纖維穩(wěn)定生產(chǎn)。
該項目成果在民用碳纖維領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展前景，已廣泛應(yīng)用于風電葉片、建筑補強、軌道交通及體育休閑用品等領(lǐng)域，很大程度解決國內(nèi)市場供需不足的矛盾，替代絕大部分大絲束碳纖維進口產(chǎn)品，大絲束碳纖維原絲國內(nèi)市場占有率達到90%，碳纖維約50%。
目前，項目團隊在前期成果的基礎(chǔ)上持續(xù)推進技術(shù)研發(fā)，已推出1K-50K原絲產(chǎn)品系列，實現(xiàn)在碳纖維原絲領(lǐng)域全牌號、全規(guī)格發(fā)展。同時，項目團隊已成功進行75K、100K原絲研發(fā)，技術(shù)達到國際先進水平。此外，項目產(chǎn)能持續(xù)擴大，已形成年產(chǎn)16萬噸碳纖維原絲及5萬噸碳纖維的生產(chǎn)能力，處于全球領(lǐng)先地位。生產(chǎn)運行安全穩(wěn)定，產(chǎn)品性能與國際同類產(chǎn)品相當，廣泛應(yīng)用于風電葉片等領(lǐng)域。
談及未來發(fā)展方向，項目主要完成人之一、吉林碳谷碳纖維股份有限公司高級工程師姜彥波表示，項目團隊將持續(xù)推進大絲束原絲及碳纖維產(chǎn)品研發(fā)，并不斷降低現(xiàn)有產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。紡織之光基金會的獎勵對于項目團隊是一種激勵，對項目團隊繼續(xù)深耕碳纖維及原絲研發(fā)起重要推動作用，也是企業(yè)探索技術(shù)與產(chǎn)品升級的持久動力。項目團隊也將在此支持與鼓勵下，不斷鞏固現(xiàn)有優(yōu)勢，并持續(xù)進行技術(shù)升級與產(chǎn)品優(yōu)化。
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