碳纖維具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞等特性，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(xiàng)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(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)共同完成，獲得2021年“紡織之光”中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

瞄準(zhǔn)痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破

項(xiàng)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(xiàng)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(wú)機(jī)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(shí)現(xiàn)了單線5000噸級(jí)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(dòng)除焦工藝，實(shí)現(xiàn)單線2000噸級(jí)25K-50K碳纖維穩(wěn)定生產(chǎn)。

該項(xiàng)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(fēng)電葉片、建筑補(bǔ)強(qiáng)、軌道交通及體育休閑用品等領(lǐng)域，很大程度解決國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供需不足的矛盾，替代絕大部分大絲束碳纖維進(jìn)口產(chǎn)品，大絲束碳纖維原絲國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到90%，碳纖維約50%。

持續(xù)深耕，不斷推動(dòng)產(chǎn)品升級(jí)

目前，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在前期成果的基礎(chǔ)上持續(xù)推進(jìn)技術(shù)研發(fā)，已推出1K-50K原絲產(chǎn)品系列，實(shí)現(xiàn)在碳纖維原絲領(lǐng)域全牌號(hào)、全規(guī)格發(fā)展。同時(shí)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已成功進(jìn)行75K、100K原絲研發(fā)，技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。此外，項(xiàng)目產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)大，已形成年產(chǎn)16萬(wàn)噸碳纖維原絲及5萬(wàn)噸碳纖維的生產(chǎn)能力，處于全球領(lǐng)先地位。生產(chǎn)運(yùn)行安全穩(wěn)定，產(chǎn)品性能與國(guó)際同類產(chǎn)品相當(dāng)，廣泛應(yīng)用于風(fēng)電葉片等領(lǐng)域。

談及未來(lái)發(fā)展方向，項(xiàng)目主要完成人之一、吉林碳谷碳纖維股份有限公司高級(jí)工程師姜彥波表示，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將持續(xù)推進(jìn)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(huì)的獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)于項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)是一種激勵(lì)，對(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)繼續(xù)深耕碳纖維及原絲研發(fā)起重要推動(dòng)作用，也是企業(yè)探索技術(shù)與產(chǎn)品升級(jí)的持久動(dòng)力。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也將在此支持與鼓勵(lì)下，不斷鞏固現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)，并持續(xù)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)與產(chǎn)品優(yōu)化。