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中國(guó)主要高性能纖維前景分析

2011-03-01 來源:復(fù)材在線 瀏覽數(shù):3387

    我國(guó)在高強(qiáng)高模纖維中,已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的有六種,正在研制的約有10種。其中的重要品種包括聚丙烯腈基碳纖維、對(duì)位芳酰胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維和玄武巖纖維。
    一、國(guó)內(nèi)特種纖維產(chǎn)業(yè)方興未艾    
    目前我國(guó)四大類高性能纖維(耐強(qiáng)腐蝕性、耐高溫、抗燃和高強(qiáng)高模纖維)的基本品種已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,其代表品種分別為聚四氟乙烯、聚間苯二甲酰間苯二胺、聚苯硫醚、密胺、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維、碳纖維、聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺、超高分子量聚乙烯和玄武巖纖維等。在高強(qiáng)高模纖維中,已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的有六種,正在研制的約有10種。其中的重要品種包括聚丙烯腈基碳纖維、對(duì)位芳酰胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維和玄武巖纖維。幾者發(fā)展極不平衡,前兩種與國(guó)外差距甚大,而后兩種已具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,但共同的弱點(diǎn)是重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重,形不成有強(qiáng)大實(shí)力的企業(yè)。
    1、聚丙烯腈基碳纖維(PAN-CF)   
    目前全球除中國(guó)大陸外共有9家PAN-CF生產(chǎn)廠,分別為日本東麗集團(tuán)(總產(chǎn)能17900t/a)、東邦Tenax集團(tuán)(13500t/a)、三菱麗陽集團(tuán)(8100t/a)、美國(guó)Hexcel(7000t/a)、Cytec(4000t/a)、ZOLTEK集團(tuán)(17000t/a)、德國(guó)SGL集團(tuán)(7000t/a)、中國(guó)臺(tái)塑(7450t/a)、土耳其AKSA(1500t/a)。   
    我國(guó)2010年底已建成和正在興建的大小PAN-CF廠有30余家,其中已建成的千噸級(jí)廠約有4~5家,最大產(chǎn)能為2000t/a,分別為連云港中復(fù)神鷹和威海拓展纖維有限公司。到2013年預(yù)計(jì)建成的百噸級(jí)以上PAN-CF廠有近40家,其中千噸級(jí)的廠家可望達(dá)到20家,5000t/a的占3~4家。國(guó)外單套最低經(jīng)濟(jì)規(guī)模為1800~2000t/a,經(jīng)濟(jì)規(guī)模為2800~3000t/a,我國(guó)為500~750t/a。   
    在品種方面,東麗擁有高強(qiáng)型T300~T1000、高模型M40~M50、高強(qiáng)高模型M40J~M65J等約20種產(chǎn)品。我國(guó)目前只有T300、T400和低于T300的品種,并擁有大絲束(48K以上)和小絲束(1K~24K)碳纖維。現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室小試至少有三家已突破T700和T800的關(guān)鍵技術(shù),正在中試或百噸線上做試驗(yàn)。預(yù)期到2015年我國(guó)將配齊所需的品種,到2020年具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,并可望成為世界PAN-CF生產(chǎn)大國(guó)。
    2、對(duì)位芳酰胺纖維(P-AF)   
    該纖維(對(duì)位芳綸)是我國(guó)與國(guó)外差距最大的品種,美國(guó)杜邦和日本帝人的總產(chǎn)能各接近3萬t/a,今年總產(chǎn)量約4~4.5萬t,到2018年預(yù)計(jì)將各達(dá)到5萬t/a的規(guī)模,韓國(guó)Kolon和曉星各有1000t/a的生產(chǎn)裝置。我國(guó)目前至少有9家研發(fā)和生產(chǎn)該纖維的廠家(產(chǎn)量不足百噸)及一家P-AF漿粕廠(300t/a),正在建設(shè)1000t/a生產(chǎn)線的廠家有4~5家,預(yù)期到2012年將擴(kuò)大至8家,到2020年前4家的產(chǎn)能可望各達(dá)到10000t/a。   
    在品種方面,杜邦有十幾種,包括Kevlar29、49、68、100、119、129和149,形態(tài)有長(zhǎng)絲、短纖維、漿粕、短切纖維、研磨纖維等,而我國(guó)目前只有3個(gè)品種。在芳雜環(huán)類聚酰胺共聚纖維(芳綸Ⅲ)方面,俄羅斯有4個(gè)品種(SVM、Armos、Rusar 和Artec),而我國(guó)只有相當(dāng)于Armos的產(chǎn)品,由5家研發(fā)和小批量生產(chǎn),產(chǎn)能各為50~100t/a,而俄羅斯已達(dá)到達(dá)1000t/a,Rusar我國(guó)正在研發(fā)之中。
    3、超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)纖維   
    目前全球只有荷蘭帝斯曼(DSM)、日本東洋紡(NipponDyneema)和美國(guó)Honeywell三家公司生產(chǎn),產(chǎn)能各為9000t、2400t和2000t/a。該纖維是我國(guó)目前具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高強(qiáng)高模纖維,多數(shù)公司擁有多項(xiàng)專利。到2010年底全國(guó)生產(chǎn)廠家共有21家,正新建的三家,年需求量約為4100~4300t。2011年達(dá)到千t/a級(jí)的廠家約有10家,到2012年約有13家。   
    我國(guó)單套生產(chǎn)線最大產(chǎn)能為400t/a,國(guó)外約800t/a,最近我國(guó)鹽城三泰科技有限公司已可制備1500t/a的生產(chǎn)線。今年我國(guó)首套國(guó)產(chǎn)UHMWPE纖維生產(chǎn)線及其專利出口發(fā)達(dá)國(guó)家,實(shí)現(xiàn)了歷史性的突破。在產(chǎn)品質(zhì)量方面,我國(guó)的纖維強(qiáng)度最高為35cN/dtex,而國(guó)外高達(dá)37cN/dtex。
    4、玄武巖纖維(BSF)
     該纖維是我國(guó)居國(guó)際先進(jìn)水平的品種,擁有多項(xiàng)發(fā)明專利。現(xiàn)我國(guó)有11家生產(chǎn)廠,另一家正在籌建,總產(chǎn)能約7000t/a,到2012年可望達(dá)到2~3萬t/a。國(guó)外有十幾個(gè)國(guó)家生產(chǎn)該纖維,其中烏克蘭和俄羅斯是最早產(chǎn)業(yè)化的,現(xiàn)總產(chǎn)能各為2000t/a左右。
    在工藝技術(shù)路線方面,國(guó)內(nèi)外總體上大同小異,唯有浙江石金玄武巖纖維有限公司采用電爐法,屬國(guó)際首創(chuàng)。纖維強(qiáng)度與模量均高于S 玻纖,奧地利的生產(chǎn)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)成本低于E玻纖,我國(guó)正在努力實(shí)現(xiàn)節(jié)能化和規(guī)模化。

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