兰州蓝星纤维有限公司打造一流碳纤维生产企业

http://www.texnet.com.cn/ 2023-06-13 08:52:38 来源:兰州日报

  作为一名跟碳纤维打交道14年的“材料人”,让马磊欣慰的是,碳纤维国产化率与日俱增,兰州碳纤维产业发展势头强劲。

  如今担任兰州蓝星纤维有限公司(以下简称“兰州纤维”)总工程师的马磊,可以说是见证了碳纤维产业在西北大地上扎根、发展与壮大。马磊说,作为中国拥有自主知识产权的大型碳纤维生产基地,兰州纤维专注碳纤维生产制造已有15年之久。而这被称为“新材料之王”的碳纤维,是国民经济发展中不可或缺的战略性新材料。尤其对制造业而言,它既是需要着重解决的量大面广的先进基础材料,又是制约发展的关键战略材料。15年来,兰州纤维通过加强科研团队建设,不断提升企业核心竞争能力和可持续发展能力,实现了从无到有、从依赖进口到自主研发、从部分替代到国产升级的重要突破。

  1善借他山之石突破关键技术

  六月,初夏时节,记者来到西固区,走在兰州纤维的大道上,看到办公楼两侧成片的绿植生机勃勃,墙面上“科学至上”四个大字耀眼夺目。

  马磊告诉记者,公司创建于2008年。那时,碳纤维技术仍被日本、美国等少数发达国家所垄断,国产纤维行业正处于艰难的起步阶段。“当时碳纤维大多依赖国外进口,而且价格不断上涨,甚至进口碳纤维渠道一度中断。”马磊介绍,面对国外技术、装备、产品的三重封锁,兰州纤维和国内其他碳纤维生产企业一起开始“摸着石头过河”,自主探索研发碳纤维生产工艺。

  兰州纤维面对挑战,迎难而上,趟出了一条通向先进工艺技术、前沿科技成果的碳纤维生产之路。“要想发展碳纤维产业,我们必须学习国外先进技术,借他山之石,巧琢己身之玉。”马磊说,2008年,兰州纤维自主引进“NaSCN一步法”,后续根据自身生产情况,对引进工艺不断升级改造,最终逐渐形成了具有独立知识产权的碳纤维生产技术。据介绍,该工艺具有生产流程短、设备能耗低、单线产能大等特点,更适合制造低成本、工业级的大丝束碳纤维。

  功夫不负有心人。2018年,兰州纤维获资1.04亿元启动“50K原丝技改项目”,历时一年,项目建设成功,公司原丝生产线从24K升级为50K。2019年,“50K原丝到碳纤维一体化生产项目”全线通过,50K大丝束碳纤维产品正式诞生,兰州纤维由此开辟了国产碳纤维制造研发的新阶段。2020年,兰州纤维《千吨级NaSCN法50K大丝束碳纤维产业化关键技术及装备研究》项目,通过中国纺织工业联合会省部级项目技术成果鉴定,专家组一致评定认为,兰州纤维的50K碳纤维生产技术,已达国际化先进水平,填补了国内大丝束碳纤维产品的市场空白,打破了大丝束碳纤维依赖进口的局面,为我国碳纤维事业的发展做出卓越贡献。

  2巧琢己身之玉建强人才队伍

  碳纤维,被誉为“黑色黄金”和未来材料领域“皇冠”上的“明珠”,究竟贵在何处?

  碳纤维细如发丝、轻若鸿毛。其直径大概5-7微米,十来根合在一起才有一根头发丝粗;并且密度仅有钢的1/5、钛的2/5、铝的3/5,具有轻质特性。纤细轻量的碳纤维,同时又强如钢铁。一束标准12K(1K表示一束碳纤维丝中含有1000根原丝)聚丙烯腈基碳纤维,可承受约130公斤重量。特别是在3000摄氏度的无氧高温下,别的纤维早已化为灰烬,碳纤维却安然无恙。

  碳纤维优异的力学性能,加上耐腐蚀、抗氧化、不生锈等诸多令其他材料望尘莫及的能力,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中构成复合材料,是当之无愧的新一代增强纤维之王。

  外表纤细、用途广大的碳纤维,其研发制备却异常艰难。马磊介绍,碳纤维产业,区别于其他的高新技术产业,融汇了多领域多学科的专业技术,包括化工聚合工艺、原丝纺织以及氧化、高温碳化处理工艺等,是个极其复杂的系统工程。因此,这就对该领域工作人员的专业水平和能力素养提出了更高的要求。

  为切实加强公司科研团队建设,促进团队自主创新能力,构建大丝束碳纤维市场核心竞争力,兰州纤维成立科研团队及其工作机构,通过建立攻关项目,集中技术力量,落实主体责任,实现提升原丝质量与碳化运行负荷,提高碳纤维模量与原材料转化率,稳定长周期生产运行,开拓碳纤维复合材料业务。

  3设备国产化升级碳纤维未来可期

  在设备国产化进程中,兰州纤维还十分注重技术创新和经验积累,生产车间内运行着大大小小近700台生产设备,其中200余台设备已完成国产化替代和升级。

  此外,兰州纤维已成功申请专利50余项,授权专利25项,其中发明专利9项,实用新型专利16项。同时,针对下游碳纤维复合材料的应用及发展,设立了技术研究中心,有效增强了大丝束碳纤维研发、生产及下游复合材料应用的知识产权保护,极大提升了兰州纤维生产技术的核心竞争力。2020年底,兰州纤维通过多项资质审核与重重筛选,荣获国家高新技术企业认定。

  目前,兰州纤维与北京化工大学、北京航空航天大学、长春工业大学、开封大学等高校院所,中蓝连海设计研究院、中蓝晨光设计研究院等科研院所,联合开展过多次实验合作,先后完成了《高性能碳纤维国产化关键技术研究》《高性能碳纤维专项》《新型高强高模高韧树脂基复合材料基础研究》《大丝束碳纤维用高性能树脂合成及复合材料制备工艺研究》等省部级及市级科技计划项目。

  “兰州纤维将继续贯彻践行创新发展战略,坚持以‘依法合规、诚信经营、科学至上、创新兴企’为理念,不断提升企业核心竞争能力和可持续发展能力,矢志打造‘科技驱动的一流碳纤维生产企业’,为客户、股东、员工创造更大价值,为行业升级、社会进步贡献更多力量。”马磊说。

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