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“三剑客”初长成——聚焦国产高性能纤维十年发展历程

发表时间:2015年06月01日    作者:同黎娜

  10年,一个咿呀学语、蹒跚学步的孩子茁壮成长为一个少年,用这个过程比喻10年来我国高性能纤维产业的成长和发展,或许比较合适。

  “10年来,我国高性能纤维规模进一步扩大,竞争力持续增强,生产和应用技术进步明显。目前,我国的主要高性能纤维已实现了规模化生产,少数品种更是达到国际先进水平,具备了一定的国际竞争力。在国家相关政策和规划的指引下,国产高性能纤维行业在规模化生产以及应用技术、高水平研发平台方面取得了较好的进展。” 中国化学纤维工业协会秘书长王玉萍这样表示。

  5月27日~5月29日,由中国化学纤维工业协会主办的国产高性能纤维10年发展成就展——高性能纤维与先进复合材料展览会在北京举办。

  高性能纤维主要产品包括PAN基碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、连续玄武岩纤维、聚酰亚胺纤维和聚四氟乙烯纤维等。目前,我国高性能纤维总生产能力约12.8万吨。

  碳纤维——

  国货认可度渐提升 强大仍须政策扶持

  说起高性能纤维,首先必提当今世界上产量最大、用途最广的3大高性能纤维之一的碳纤维。

  展会上,中复神鹰展出了多款碳纤维产品及制品,包括3K斜纹布、12K多轴向织物、碳纤维缆芯等。该公司拥有碳纤维产能5000吨,是国内第一家实现千吨级碳纤维产业化生产的企业。公司也是国内第一家研发出干喷湿纺技术制备高性能碳纤维的企业,目前进一步稳定了T700干喷湿法纺丝工艺,该工艺可显著提高生产效率,降低生产成本。

  中复神鹰碳纤维有限责任公司销售部长罗明丰介绍,目前公司已累计向国内外市场销售各类碳纤维产品近6000吨,每年在国产碳纤维市场的平均占有率达到70%。

  威海拓展纤维有限公司也展出了系列碳纤维产品。该公司2008年建成T300千吨级生产线;2010年实现T700产业化生产,目前拥有T700百吨级和千吨级生产线各一条;2012年,建成了T800百吨级专用生产线。目前公司碳纤维总产能2300吨。

  其集团公司销售一部副经理丛勃介绍,目前,公司碳纤维实行从原丝到碳纤维后续制品的全产业链模式。该模式能有效提升企业竞争力,比如在国内竞争激烈的T300市场上,当其他一些公司的T300出现成本倒挂状况时,公司生产的T300制成了钓鱼竿等后续制品进行销售,保证了一定的利润。

  总体看,目前国产碳纤维在工业领域的应用比例有了一定增长,但仍以建筑补强为主,而在民用航空和工业领域的应用不断开发,为碳纤维的推广应用奠定了工程基础。

  正是由于国产碳纤维的进步,2014年我国碳纤维进口量同比增幅出现下滑。海关数据显示,2014年我国碳纤维及制品进口量为11726.9吨。其中,碳纤维进口量1658.6吨,碳布为1619.8吨,碳纤维预浸料为1444.4吨,其他碳纤维制品为7004.2吨,同比分别增长-17.4%、5.6%、6.0%和-6.4%。其中,我国碳纤维产品最大的进口国仍是日本,2014年我国从日本的进口量为5747.1吨,同比下降6.7%,但仍占总进口量的53.1%。

  王玉萍指出,2014年我国碳纤维进口量下降,表明国产碳纤维的产量进一步增长,在国内市场获得更多认可。

  但同时也必须看到,我国碳纤维产业目前仍与日本等发达国家有着较大差距。

  王玉萍表示,2014年我国碳布及预浸料进口量增长,一方面是因为目前国内体育休闲类产品的市场回暖;另一方面,也是因为国内高档产品相对较少,绝大部分航天航空、体育用品、工业用高档碳纤维预浸料和碳布还须由国外进口,且需求还在不断增长。

  采访中多家企业表示,很多下游企业对国产碳纤维在性能认知等各方面仍存在一定偏见,仍更喜欢进口产品。国产碳纤维要自强,除了企业自身应提高技术水平、提高产品附加值之外,国家层面也应出台相关扶持政策,对碳纤维企业进行科学引导,避免低水平重复建设;应提高碳纤维产品的出口退税率和进口关税率,引导下游企业更多地使用国产碳纤维,进一步提升国产碳纤维企业竞争力。

  对位芳纶——

  高强型已小批量生产 高模型突破关键技术

  对位芳纶也是世界3大高性能纤维之一,它与碳纤维一样,都具有高强高模、耐高温和阻燃等优异性能,同时具有相对密度小、耐剪切和尺寸稳定性好等优点。

  展会上,河北硅谷化工有限公司展出了最新的对位芳纶纤维。该公司建设的千吨级芳纶1414纤维及系列制品已配套完善,后又根据国家科技部及973项目组的要求,自主研发了在洲际导弹中应用的凯夫拉49芳纶系列,现已掌握了生产凯夫拉49的核心技术。

  尤其值得指出的是,公司与东华大学联合承担的“高性能芳纶纤维制备国产化关键技术研究”项目,达到国际先进水平。利用该项技术通过工艺调节可生产出AFS920、AFS940系列产品,实现了高性能芳纶纤维的国产化。经国家纺织制品质量监督检验中心等机构检测,其产品性能与美国杜邦公司的K29和K49相当。该项目打破了国外多年来的技术封锁,实现了我国独立自主的对位芳纶技术和产业的跨越式发展。

  对于我国芳纶行业的整体状况,王玉萍指出,目前国产通用型对位芳纶生产进一步稳定,应用领域主要集中在室内光缆、摩擦密封和橡胶领域。高强型对位芳纶已小批量生产,并通过军队的排爆服等装备应用定型;高模型已突破关键技术,主要应用在室内光缆、摩擦密封和橡胶增强领域;高端防护和复合材料领域比例约为10%。接下来,对位芳纶的应用主要体现在防弹、室外光缆增强和复合材料等高端需求上。

  但与碳纤维类似,我国对位芳纶产业与发达国家仍有一定差距,产品进口依存度仍较高。海关数据显示,2014年我国芳纶纤维共计进口8754.6吨,同比增长25.4%,进口品种以对位芳纶为主,约占芳纶进口总量的84%。

  超高分子量聚乙烯纤维——

  品质提升进口量下降 家纺用成未来突破口

  超高分子量聚乙烯纤维是又一种世界3大高性能纤维。

  展会上,中国石化仪征化纤展出了系列超高分子量聚乙烯纤维及制成品,包括防弹衣和头盔、多款防切割手套等。

  该企业生产的超高分子量聚乙烯纤维,在军事上已应用到航空母舰系泊缆、防弹衣、防弹板、防弹头盔、防爆毯等领域,在民用上应用到绳缆、网箱、渔线、防切割手套和特殊面料等领域。

  具体看,在绳网领域主要用于体育休闲、海洋船舶、远洋渔业等,如工程牵引、吊索具、安全网,其产品优点是破断拉力强、质量轻、模量大、耐磨、耐腐蚀。

  由于该纤维具有耐摩擦、防切割等优异性能,还可以用于生产各种防切割面料和防切割手套包覆纱,其中防切割面料可用于防切割手套、防切割箱包、体育休闲服等,广泛用于各行业的劳动保护。同时,纤维耐候性强的特点使制成品具有较长的使用寿命。

  仪征化纤股份有限公司高纤销售室经理戚裕军介绍,2014年,公司成为国内产销量最大的超高分子量聚乙烯纤维生产企业,企业先后开发生产了50多个细旦、高强、有色等系列产品。戚裕军还介绍,公司生产的力纶(纤维品牌)产品已与国内一些家纺企业合作,制成家纺产品,出口到日本市场。这种家纺产品在夏季使用时更具凉爽感。如果能在家纺领域有突破,力纶的销售市场将进一步扩大。

  对于该纤维的整体状况,王玉萍指出,从市场应用看,国内市场依然是防弹无纬布、防切割手套和绳缆三分天下。与2013年相比,2014年绳缆市场比例有所扩大,防割手套和养殖围网等民用应用领域获得用户肯定。此外,近年来,国际上暴力恐怖事件、地区冲突有所加剧,也使防弹产品需求持续增长。

  由于国产超高分子量聚乙烯纤维品质进一步提升,得到国内市场的认可,2014年,我国该纤维的进口量为80吨,同比减少18.3%,进口金额59.6万美元,同比减少3.3%。

  对于该纤维接下来的发展方向,王玉萍指出,国内相关生产企业通过扩大产量和采取节能降耗措施,进一步降低生产成本,同时已突破着色技术,且保证强力无损,目前已实现量产,这必将对扩大应用领域有很大的促进作用。此外,超高分子量聚乙烯纤维细旦化技术进一步稳定,而短纤纺纱技术已在研发,为未来家纺领域应用奠定了技术基础。

  对于高性能纤维下一步的整体发展,王玉萍认为,随着基础设施建设、环境治理及现代交通工具等领域的不断发展,对高性能纤维的需求也将持续增长。同时,随着国内对高性能纤维基础研究和应用认识的逐步加深,通过高水平的研发平台和产学研用进一步合作,以及科技进步,都将成为高性能纤维行业未来发展的重要支撑,这不仅体现在某一环节,而是体现在整个高性能纤维及其应用产业链上。接下来,以纤维的高性能、低成本制造技术和复合材料制造技术先进化、低成本化为发展重点,将逐步实现“材料研发、设计、制造、评价”的“一体化、功能化和智能化”。此外,由于高性能纤维材料的独特性能,由此产生的新的环保问题,同样要通过科技创新来解决。

稿件来源:中国纺织报

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