上海石化十年攻關 大絲束碳纖維技術“破爐而出”

　　原標題：打響四大品牌｜上海石化十年攻關 大絲束碳纖維技術“破爐而出”

圖説：大絲束原絲及碳纖維技術十年攻關取得突破 來源/採訪對象供圖

     經過聚合、紡絲、牽伸“熱身”，再入氧化碳化“爐烤”，48K大絲束碳纖維一身黑亮，“破爐而出”。中國石化上海石化股份公司的“PAN（聚丙烯晴）基大絲束原絲及碳纖維技術及工藝包開發”項目，日前通過國內權威專家組鑒定，大絲束整體技術達到國際先進水準。

　　碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量新型纖維材料，其力學性能優異，比重不到鋼的1/4，強度卻是鋼的7至9倍，並且還具有耐腐蝕性、高模量的特性，被稱為“新材料之王”，也被稱為“黑黃金”，在各行各業有著廣泛的應用前景。

　　在碳纖維行業內，通常將每束碳纖維根數大於48000根（簡稱48K）的稱為大絲束碳纖維。目前，國內每束碳纖維基本處於1000根(1K)至12000根(12K)之間，稱為小絲束。48K大絲束最大的優勢，就是在相同的生産條件下，可大幅度提高碳纖維單線産能和品質性能，並實現生産低成本化，從而打破碳纖維高昂價格帶來的應用局限。

　　碳纖維有著森嚴的技術壁壘，迄今為止核心技術也只有日本、美國等少數發達國家擁有並掌握。對此，上海石化在中國石化、上海市的大力支持下，與上海石化研究院、上海工程公司、復旦大學等數十家科研院所、高校、企業等一起，走出了一條以企業為主體的“産、學、研、用”相結合的協同創新之路，並憑藉高校強大的基礎理論研究與企業的工程化技術開發無縫對接，不“摸黑前行”，不“無謂模倣”，不“盲目試錯”，在明確目標的指引下，少走彎路，跨越鴻溝，取得了技術的積累，其技術突破的模式和成果對打響“上海製造”品牌意義重大。

　　據上海石化晴綸部總工程師黃翔宇介紹，從12K小絲束到48K大絲束，上海石化走過了一條十分艱難的攻關之路，十年磨一劍，取得突破，不僅填補了國內空白，而且達到了國際先進水準。據介紹，2008年11月，上海石化建成碳纖維中試裝置，第二年成功研製出12K原絲；2012年9月，採用自行開發的國內獨有的NaSCN（硫氰酸鈉）濕法工藝和自主知識産權的成套技術，上海石化年産3000噸原絲、1500噸碳纖維項目一階段工程建成投産，形成了每年3000噸聚合物、1500噸原絲、500噸碳纖維的工業化生産能力；2016年開始，上海石化開展碳纖維48K大絲束原絲工業化研究試驗，並於今年3月成功試製出了國內真正意義上的48K大絲束碳纖維，貫通工藝全流程。

　　上海石化碳纖維項目“年産3000噸PAN原絲産業化示範工程”被列為國家高技術項目，“年産1500噸PAN基碳纖維項目”被列為上海市創新和高新技術産業發展重大項目。在此期間，該項目共承擔國家863項目1項，973項目1項，國家發改委項目2項，上海市政府項目5項，獲政府攻關資助2638萬元。目前，上海石化碳纖維已經在傳統能源領域顯現身手。在莫桑比克N6公路、天津津濱高速立交橋、瀋陽至丹東鐵路線、遼寧蓡窩水庫等9個病險基礎設施維修工程中，採用碳纖維拉擠板材加固，不僅施工高效便捷，而且結構承載力明顯提高。

　　隨著48K大絲束碳纖維的面世，上海石化碳纖維技術有了支撐産業發展的強大動力，迎來更加廣闊的應用前景。公司將開發生産通用級、低成本大絲束的碳纖維原料，重點應用到油田、常壓及高壓容器、加油站雙層罐、車載罐、石化管道修復加固、大容量風電葉片等；在軌道交通、新能源汽車、民用航空、風電等高端領域，實現商業應用或産業化示範應用。目前，該公司已與海上風電、大型風電、汽車行業等相關項目展開闔作意向。