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中化新網(wǎng)訊 1月4日，總投資35億元的上海石化2.4萬噸/年原絲、1.2萬噸/年48K大絲束碳纖維項目打下樁基，正式開工建設(shè)。該項目投產(chǎn)后將有望改變我國大絲束碳纖維全部依賴進(jìn)口、長期供不應(yīng)求的局面，推動國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
碳纖維行業(yè)通常將每束碳纖維根數(shù)大于48000根(48K)的稱為大絲束碳纖維。目前，國內(nèi)每束碳纖維基本為1000～12000根，稱為小絲束。48K大絲束最大的優(yōu)勢，就是在相同的生產(chǎn)條件下，可大幅提高碳纖維單線產(chǎn)能和質(zhì)量性能，并實現(xiàn)生產(chǎn)低成本化，從而打破碳纖維高昂價格帶來的應(yīng)用局限。
上海石化是國內(nèi)第一家率先突破48K大絲束碳纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的企業(yè)。該項目采用自主開發(fā)的聚丙烯腈(PAN)基大絲束原絲、碳纖維技術(shù)，將于2024年建成投產(chǎn)。其工藝路線為硫氰酸鈉(NaSCN)連續(xù)溶液聚合濕法紡絲原絲、氧化、低溫炭化、高溫炭化及后處理。
該公司生產(chǎn)的大絲束碳纖維原絲經(jīng)過氧化爐炭化爐錘煉后，破爐而出時一身黑亮，成為一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量新型纖維材料。其力學(xué)性能優(yōu)異，比重不到鋼的1/4，強(qiáng)度卻是鋼的7~9倍，還具有耐腐蝕、高模量的特性。
2007年，中國石化在決策部署PAN基碳纖維的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)工作時，將碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的任務(wù)交給了上海石化。該公司與上海石油化工研究院、上海工程公司、復(fù)旦大學(xué)等數(shù)十家科研院所、高校和企業(yè)等一起，走出了一條以企業(yè)為主體的“產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新之路。
聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊經(jīng)過共同努力，于2008年11月建成中試裝置，2009年3月成功研制出12K原絲。2012年9月，年產(chǎn)3000噸原絲、1500噸碳纖維項目一階段工程建成投產(chǎn);2020年底，二階段工程中交，形成了年產(chǎn)1500噸碳纖維的工業(yè)化生產(chǎn)能力。
2016年5月，他們開展碳纖維48K大絲束原絲工業(yè)化研究試驗，于2018年1月成功開發(fā)出大絲束碳纖維的聚合、紡絲、氧化、炭化工藝技術(shù)，形成千噸級PAN基48K大絲束碳纖維成套技術(shù)工藝包。同年3月，他們成功試制48K大絲束碳纖維，并貫通工藝全流程。
2020年8月，上海石化成立了先進(jìn)材料創(chuàng)新研究院，旨在開展核心技術(shù)研究，著力形成碳纖維工程化成套技術(shù)，集中力量推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。在此基礎(chǔ)上，上海石化為提高原絲產(chǎn)能并實現(xiàn)大絲束碳纖維的規(guī)?；a(chǎn)，從而降低大絲束碳纖維的生產(chǎn)成本和使用成本，開始建設(shè)2.4萬噸/年原絲、1.2萬噸/年48K大絲束碳纖維項目。
