2016年11月11日 星期五 09:15:33
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纺织之光 | 纺织行业3项国家科技奖成果为什么这么牛?

发表时间:2018/1/10

1月8日,2017国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。党和国家领导人习近平、李克强、张高丽、王沪宁出席大会并为获奖代表颁奖。2017年纺织行业有3项成果获得国家科技奖的最高荣誉:干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用、工业排放烟气用聚四氟乙烯基过滤材料关键技术及产业化、超高速数码喷印设备关键技术研发及应用项目分别获国家科学技术进步一等奖、二等奖和国家技术发明二等奖。



国家科学技术奖励每年评审一次,根据2017年5月最新发布的《关于深化科技奖励制度改革的方案》,规定三大奖每年授奖总数不超过300项。国家科学技术奖包括国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖,即大家习惯说的“国家三大奖”。此外,还包括授予外籍科学家或外国组织的中华人民共和国国际科学技术合作奖,以及分量最重的国家最高科学技术奖。



科学技术进步一等奖成果

由中复神鹰碳纤维有限责任公司(以下简称“中复神鹰”)牵头完成的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获国家科学技术进步一等奖。该项目也是“纺织之光”2016年度中国纺织工业联合会科学技术一等奖项目,东华大学和江苏鹰游纺机有限公司是共同完成单位。针对该项目成果,中国工程院院士孙晋良这样评价,中复神鹰建成的基于干喷湿纺工艺的碳纤维生产线,其研发技术水平达到国内领先,部分性能指标超过国外同类产品水平,可完全替代进口。


项目第一完成人、中复神鹰公司董事长张国良出席颁奖大会


碳纤维是国家安全、武器装备亟需的关键战略物资,是国外长期技术封锁和产品垄断的敏感材料。2000年8月,我国专门成立了以两院院士师昌绪为组长的“聚丙烯腈基碳纤维发展对策研究”课题组,时任国家主席胡锦涛和总理温家宝多次批示,必须把中国的碳纤维及其复合材料搞上去,打破美日等国家对我国的碳纤维技术垄断。



2005年,中复神鹰主动参与到国产碳纤维的研发,提出“为祖国争光、为民族争气”,承担国家责任;2008年,中复神鹰开始进行干喷湿纺碳纤维工程化项目攻关,并开展了可行性试验工作;2012年,经过连续几年的攻关,实现了干喷湿纺纺丝的连续化稳定生产,与湿法纺出的碳纤维相比,干喷湿法纺出的碳纤维力学性能大幅提升、生产效率显著提高、能耗大幅降低;2013年,干喷湿纺碳纤维原丝产能突破5000t,碳纤维产品质量达到国标GQ45水平,SYT49碳纤维产品的性能和品质大幅提高,力学性能达到进口T700S碳纤维水平;2015年7月,“千吨级高强型、高强中模型干喷湿纺高性能碳纤维关键技术及产业化”通过国家技术成果鉴定,技术达到国内领先、国际先进水平;2016年5月建成中国第一条千吨级T800原丝线并正式投产,这标志着中国千吨级T800原丝首次实现产业化。



该获奖项目在已有千吨规模T300级碳纤维产业化基础上,自主开发了干喷湿纺碳纤维技术,设计研发了关键生产装备,建成了国内首条千吨规模T700/T800级碳纤维生产线。通过创新研制60m3超大型聚合釜,实现了纺丝原液制备的稳定化、均一化;采用温度致变凝固成形的方法,突破了快速成形技术,纺丝速度达到了300m/min以上;通过聚合物改性调控PAN纤维的放热特性来提高氧化耐热性,并结合氧化炉的高效热交换,突破了快速均质预氧化技术,预氧化时间缩短至35min以内;通过树脂改性技术和功能组分调控,开发了适用于不同领域的多种碳纤维上浆剂,典型应用于缠绕成型工艺和碳/碳复合材料;采用氧化炉低层距结构设计和低温碳化炉近距离快速排焦设计,将碳化速度提高到11m/min以上,实现了2m幅宽碳化线千吨规模的连续化生产。



同时,项目采用高速纺丝、快速预氧化等技术,降低了生产成本和能耗。原材料(丙烯腈)单耗为2.12,电耗为26kW·h/kg。建成3条干喷湿纺纺丝线,累计销售干喷湿纺碳纤维3182t,占国产碳纤维市场的50%以上,销售额近3亿元。2016年1—5月产品已经在民用市场领域实现盈利,在国内碳纤维行业中尚属首次。



在应用推广方面,产品已大规模应用于碳/碳复合材料、复合芯电缆、压力容器、医疗器械、土木建筑等工业领域和球拍、自行车等体育休闲领域,并在航空航天、兵器工业、核工业等国防军工领域试用,用户评价良好。此外,产品在新能源汽车、轨道交通、风力发电、海洋工程等新兴领域具有广阔的应用前景。产品对提高我国军用高性能碳纤维自主保障能力,支撑国家战略性新兴产业发展,推动传统产业升级具有重要的战略意义。

未来,中复神鹰将立足于干喷湿纺碳纤维技术,在“十三五”期间建成万吨级碳纤维生产基地。随着更高强度和模量的产品开发,性能的不断提高和完善,生产成本的进一步降低,进一步取代进口产品,在军用、民用领域得到更广泛的应用。


纺织行业3项获奖成果


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