碳纤维行业资料汇总（希望多交些碳纤维行业的朋友）？

[转载]中国碳纤维产业危机待解 国内企业基本全线亏损 转载《瞭望》文章 我国碳纤维产业发展正面临不进则退的局面。当前应抓住机遇，加强宏观引导，加强关键技术研发，促进碳纤维产业健康发展 碳纤维是国民经济和国防建设中不可或缺的战略性新材料，我国碳纤维行业经过长期自主研发，打破了国外技术装备封锁，碳纤维产业化取得初步成果。但目前全行业存在关键技术落后、下游应用开发滞后、生产成本居高不下、市场竞争力较弱等突出问题。若不能尽快突破瓶颈、改变现状，我国碳纤维产业将会在国际碳纤维产业的凌厉发展攻势面前不进反退，甚至因错失良机而溃不成军。 逆境中生长 2013年6月11日，随着“神舟”十号飞船在酒泉卫星发射中心顺利发射，远在沈阳的中恒吉研高科技纤维有限公司的员工欢呼雀跃，他们公司生产的碳纤维材料继“神舟”九号之后，又一次成功为“神舟”十号配套。这是中国碳纤维产业发展的标志性成果之一。 碳纤维是一种物理性能优异的材料，能够耐受高温而不失强度，对一般的酸、碱有良好的耐腐蚀作用，广泛应用于航空、航天和国防军工、体育器材等多领域。由于其特殊性，该生产技术在冷战时期属于技术密集型和政治敏感材料，以美国为首的巴黎统筹委员会对当时的社会主义阵营实行禁运。冷战结束后，由于碳纤维的高技术含量、高利润回报，西方国家仍然对我国实施禁运，尤其是在聚丙烯腈(pan)原丝生产技术进口方面，即使我国加入了世界贸易组织，也没有多少改变。 我国碳纤维研发始于上世纪60年代，并不比日本、美国晚，但由于“文革”等原因，相关研发项目被叫停。这期间，日本的研究和发展达到了统治地位。 近十余年来，我国掀起了碳纤维项目投资热潮，迈开了追赶发达国家的步伐，但还远落后于发达国家。2000年，我国只有山东、吉林等地有极少数企业涉足碳纤维产品，年生产线规模仅为几十吨，而且产品水平落后。2005年后，随着国家出台相关扶持政策，碳纤维产业驶上发展快车道。 作为碳纤维的母体，pan原丝是决定碳纤维性能的关键所在，只有高性能的pan原丝才能生产出高性能的碳纤维。2008年11月，香山科学会议重新认识了碳纤维在我国的发展形势，认为近30年来制约碳纤维发展的诸多原因中，pan原丝水平落后是最大瓶颈，从而进一步明确了碳纤维技术研发的主要方向。 为“神舟”配套 十多年来，高品质碳纤维材料在航空航天、军工等领域的特殊应用一直得到我国政府的高度关注，碳纤维的产业化被列入国家“863”、“973”计划，发改委、科技部、工信部等部门也都加大了对碳纤维产业化的支持力度。国家“十二五”新材料产业发展规划还将碳纤维作为重点发展项目。在国家政策扶持下，我国碳纤维行业在关键技术、装备、产业化生产及下游应用等方面均取得重大进展，千吨级工业化装置陆续建成并投产，初步建立了从原丝、碳纤维到复合材料及制品全产业链，实现了从无到有的转变。 目前，我国已经培育出山东威海拓展碳纤维有限公司、江苏恒神碳纤维有限公司、中复神鹰碳纤维有限公司等龙头企业，碳纤维产能达到2万余吨。沈阳中恒新材料有限公司董事长刘树甫认为，我国目前已初步形成了碳纤维产业基础，培养了技术人才队伍，具备了大规模产业化的能力。 然而，由于历史欠账太多，我国碳纤维生产技术和装备水平整体落后局面并没有得到根本改观，还无法满足国防军工和航空航天等高端领域的全部需要。 刘树甫说，日本仅东丽一家公司的产能就接近2万吨，抵得上我国全部30多家企业的产能。目前国内只能稳定生产t300规格的产品，t700、t800等高规格产品刚刚突破制备关键技术，部分碳纤维生产企业还在进行工程化技术研究。而日本企业能够生产包括t700、t800、t1000、t1100在内的系列产品。 中国化纤工业协会副会长赵向东坦言，这几年我国碳纤维产业进步很快，但是总体而言，还没有完全掌握碳纤维的核心技术，离具备国际竞争力的工业化水平还有较大差距。 成长遇重重压力 随着我国碳纤维产业的发展，一些深层次的矛盾也逐渐显现。一方面，我国每年要耗费巨资进口万余吨碳纤维产品，以满足国民经济发展之需；另一方面我国碳纤维企业开工不足，年生产碳纤维仅为2000多吨，仅发挥了生产能力的1/10，大量生产线闲置。 受访专家分析认为，这一现象恰好暴露出了该产业发展过程中存在的一些问题，主要表现在以下三方面： 一是产业发展模式落后。赵向东介绍说，国外碳纤维生产企业与汽车、航空航天等碳纤维的重要应用领域生产商建立了广泛的合作开发和稳定的供求关系，建立了完整的碳纤维产业链。“国外碳纤维的生产完全是跟科研院所、装备和产业应用紧密结合在一起。例如，日本东丽公司，它的航空复合材料研发中心就设在美国波音公司附近。而我国碳纤维行业搞科研的、搞生产的、搞应用的相互脱节。比如，我们强调要突破t700、t800的技术障碍，但是这项技术开发出来后到底怎么用，用在什么部件上，我们并不清楚。” 二是生产成本偏高，市场竞争力较差。以gq3522高强型碳纤维(相当于日本东丽公司t300)为例，国内碳纤维生产企业的单线最高产能是1000吨(12k)，规格在12k以下、24k及以上碳纤维尚无产品上市。生产运行速度慢、运行工位少、装备保障能力弱、实际产量低、产品均匀性和稳定性差，导致国内产品生产成本高、市场竞争力差。而以日本为代表的碳纤维企业t300级标准型碳纤维单线年产能(12k、24k)已达2000吨以上，产品包含1k、3k、6k、12k、24k及以上丝束的各种规格，产品批次内和批次间质量稳定性高。 三是国际行业巨头蓄意打压国内生产企业。近几年，国际市场对华销售碳纤维产品的价格呈下降趋势。2010年12k的t300产品卖到24万元/吨，2012年价格大幅降到12万元/吨。“中国投资碳纤维建设的曲线与国外对华产品价格下降曲线正好对应。”刘树甫认为，没有国内企业的投资建设，国外产品的价格不会下降这么快。但同时也要看到，国外产品价格大幅下降并不正常，其背后隐藏着打压我国碳纤维产业的深刻动机。 目前，受国外低价倾销和恶意竞销的影响，国内碳纤维企业基本处于全线亏损的状况。“现在国内每生产一吨碳纤维就要亏损三四万元，大部分企业只好大幅减产，甚至停工停产。”刘树甫对此忧心忡忡。 国内主流的原丝工艺为dmso一步法，东丽最高端碳纤维原丝工艺路线，但国内质量达不到东丽碳丝质量，从日本各碳纤维大公司的财务公开的信息看，东丽在取得优质优价的情况下，其利润率并非是最好的。从原丝制造的成本看其成本可能是最高的，在中低端市场上竞争没有任何的优势，这可能也是其兼并卓尔泰克的原因。国内应该充分开展对其工艺相配套的研究，如dmso五效分离技术，偶氮异二丁腈降低生产成本等的开发，或者快速扩能取得产能规模的优势（本人看法）。

碳纤维用pan原丝超声波水洗新技术 文 摘 为降低pan原丝中的dmso(二甲基亚砜)残留量, 减少其对原丝的拉伸、预氧化处理等过程的不利影响而造成的碳纤维的结构缺陷、强度降低, 将超声波水洗技术应用到pan 原丝水洗工艺中。结果证明, 新方法明显提高了水洗效果, 能够快速有效地降低原丝中dmso残留量。 关键词 清洗, pan 原丝, 超声波, 微量dmso, 紫外分光光度计 1 引言 碳纤维作为一种高性能的结构材料在航空航天、国防、建筑等诸多方面有着广泛的应用 。我国的碳纤维质量与国外的相比差距巨大, 究其原因, 原丝是其瓶颈 。碳纤维常用pan /dmso (二甲基亚砜)作为原丝 , 但其中残留的dmso 溶剂会影响到原丝拉伸过程中pan大分子链的取向排列, 在预氧化过程中引起并丝、粘丝甚至断丝, 降低原丝的质量。目前国内为了降低pan原丝中dmso 含量, 一般采用加长水洗流程的方法 , 需要较高成本, 多道、长距离传动中的大量摩擦还会造成纤维磨损、毛丝增多等弊病, 而且普通水洗方式难以把dmso 从原丝中彻底清除。 2 超声波在原丝水洗中的应用 超声波水洗的主要原理是在液体中产生空化作用 , 击散物体表面的杂质或削弱杂质与物体之间的吸附作用, 促使杂质与物体间加速脱离; 此外超声 波产生的振动可以将溶液中扩散界面层击散, 打破扩散平衡, 促进扩散速度。超声波的水洗可以破坏扩散界面层的形成 , 加快dmso 向水中的扩散速度, 改善水洗效果。 3 实验 3. 1 原料 无离子水, pan 常温牵伸丝。 3. 2 仪器设备 可调频超声波水洗槽, 自行设计, 功率为0 ~300w, 频率为0 ~ 30 kh z; u - 3310紫外可见分光光度计, 日本日立公司制造。 3. 3 步骤 将原丝通过超声波水洗槽洗涤, 分别控制超声波强度及洗涤时间、洗涤温度, 对不同洗涤条件的原丝采样测试, 分析超声波对洗涤效果的影响规律。 4 结果与讨论 4. 1 超声波功率对原丝水洗效果的影响 与普通水洗丝比较, 在相同洗涤时间和温度下, 经超声波水洗后原丝中dmso 残留量大大降低, 并随着超声波功率升高洗涤效果更加明显。这说明超声波对dmso 在水中的扩散过程有很大影响, 能够有力促进原丝中的dmso 向水中扩散的速度, 提高水洗效果。 4. 2 超声波洗涤时间对原丝水洗效果的影响 随水洗时间的延长, 丝中dmso残留量逐渐下降, 但下降速度逐渐降低。这是因为洗涤后期丝浴间dmso 浓度差逐渐变小, 溶质交换量随之减少, 最终趋向平衡。因此, 综合洗涤效果、洗涤效率及成本等因素考虑, 原丝水洗时间不宜过长。 5 结论 ( 1)超声波能够明显提高原丝水洗效果, 大大降低原丝中dmso残留量。 ( 2)原丝洗涤效果随超声波功率升高而提高。 ( 3)超声波水洗时间越长,原丝中dmso 残留量越少, 但水洗效率会逐渐下降。 ( 4)原丝在较高的温度下采用超声波水洗效果最好, 能够快速降低dmso 残留量, 较彻底去除原丝中残留的dmso。 ( 5)超声波水洗可以大大缩短水洗流程, 减少洗涤用水, 降低成本。

蒸汽牵伸工艺由日本发明以来,由于其对碳纤维原丝的直径细旦化、高取向度、高强度的重要作用,已成为生产高质量碳纤维的关键技术。作为该工艺的专用设备蒸汽牵伸机,因为碳纤维装备技术封锁、制作难度高等原因,市场上难以采购到现成的设备。 碳纤维原丝用蒸汽牵伸装置--碳纤维原丝用蒸汽牵伸装置技术专利-中简科技发展有限公司专利： 本实用新型涉及碳纤维生产装置，特别涉及一种密封效果好，蒸汽压力稳定的碳纤维原丝用蒸汽牵伸装置。碳纤维原丝用蒸汽牵伸装置，其包括用于牵伸的蒸汽箱，所述的蒸汽箱的两侧分别设置有迷宫密封腔，其特征在于：所述的迷宫密封腔的端部连接有压辊密封装置，所述的压辊密封装置包括壳体，所示的壳体内设置有主动辊，主动辊的上方设置有传动辊，在靠近迷宫密封腔一侧的壳体上设置有与传动辊接触的光棍，壳体的下方设置有对主动辊下端密封的第一填料箱，第一填料箱内设置有填料，壳体的上方设置有对光棍上端密封的第二填料箱，第二填料箱内设置有填料。本实用新型的密封效果好，有利于蒸汽箱中的压力恒定。-

中国碳纤维产能表

碳纤维用聚丙烯腈原丝生产中凝固浴浓度在线检测方法 本发明涉及一种碳纤维用聚丙烯腈原丝生产中凝固浴浓度在线检测方法，包括以下步骤：①配制二甲亚砜标准液；②制作标准曲线方程；③连接设备；④在线检测；⑤计算浓度 一种碳纤维用聚丙烯腈原丝生产中油剂浓度的在线检测方法 本发明属于测量技术，涉及一种碳纤维用聚丙烯腈原丝生产过程中油剂浓度的在线检测方法。其特征在于，使用串联在油剂工作池进料管或者出料管[1]上的在线折光指数仪[2]对油剂浓度进行在线检测，其检测步骤如下：获取油剂浓度与折光指数或者糖度的标准曲线；优化直线方程；在线检测。本发明能在线快速确定油剂中的浓度，有利于提高油剂浓度控制的及时性、动态性和控制精度。本发明的测试方法快速、精确、直观，适合进行自动化生产。

碳纤维时代 原料短缺的盲点 发布：2014/10/23 8:56:16 来源：日经bp社 【中塑在线讯】碳纤维是一种既轻又结实的材料，一直最被看好的汽车用途对这种材料的需求开始增加。正当人们以为碳纤维终于要进入普及期的时候，不曾想却出现了原料无法充分采购的问题。如果继续这样下去，原料短缺或许会成为碳纤维普及的新绊脚石。 “本来以为汽车方面的需求至少要到2020年才会扩大，没想到大幅提前”，关于重量只有铁的1/4、强度却是铁的10倍的碳纤维材料，东丽社长日觉昭广这样说道。 1971年，东丽在全球首先实现了碳纤维的量产化。之后，这种材料朝着普及不断进行了技术改进。但成型难、价格高成为普及的瓶颈，汽车方面的用途一直仅限于部分赛车和高档车。 使形势一转的，是宝马2013年秋季推出的ev(纯电动汽车)“i3”。该车的约150个部件采用碳纤维复合材料，成功大幅减重，订单超过 1万辆，成为受欢迎车型。美国ev厂商特斯拉也在考虑全面采用碳纤维材料。此外还有两个利好因素促使情况发生转变，一个是纤维结构的改进等使碳纤维材料的成型变得容易，另一个是汽车的主流转向了ev等对轻量化需求较高的环保车。 据摩根士丹利mufg证券公司预测，2020年汽车用碳纤维需求将达到约1.69万吨，这是2013年的12倍。规模将扩大至可与目前的主要用途——飞机匹敌的水平。 但最近却出现了一个严重的问题，给这种乐观预测泼了一盆冷水。那就是原料短缺问题。 碳纤维是在高温下由使用丙烯纤维制作的原丝碳化而成的。这种原丝的短缺影响到了碳纤维业务。 拿东丽来说，该公司在美国缩小了低价位体育用品用碳纤维的生产规模，转而生产飞机及页岩气运输罐用产品。这样做的目的是将有限的原丝资源投向利润率更高的领域。 收购原料企业愈发活跃 原丝短缺的主要原因在于新增设备太少。日本大型碳纤维制造商三菱丽阳打算在2015年将大竹事业所的原丝年产量由目前的7000吨增加到2万吨。但该公司并没有新增生产设备，而是转用现有的丙烯纤维设备。现在基本上已经没有可以转用的设备了。 为什么企业不进行原丝设备投资呢?这是因为，原丝制造所需要的丙烯腈的生产有着严格的环保要求，需要花费大量时间和精力进行环境影响评估。而且，投资规模高达数百亿日元，企业无法在碳纤维需求刚刚开始形成的时候就轻易作出如此大的投资决定。 因此，以能够生产原丝的企业为对象展开的收购大战日趋激烈。东丽于2013年秋季收购了美国的碳纤维厂商卓尔泰克公司(zoltek)。东丽专务大西盛行表示，“一个潜在目的就是确保日渐短缺的碳纤维原料”。与宝马合作的美国大型材料厂商sgl收购了葡萄牙的丙烯纤维制造企业，打算利用该公司的生产设备制造碳纤维原丝，以实现原料采购的多样化。 不过，这些现有设备的生产能力十分有限。如果不通过新增设备来增加产能，原丝价格很有可能会上涨。 碳纤维在蛰伏40多年之后，终于开始作为取代铁的轻量材料应用到了汽车上了。但是，如果与原料设备相关的政策限制不重新制定、企业投资不见扩大的话，就有可能错失碳纤维全面普及的大好机会。

gbt 3362-2005 碳纤维复丝拉伸性能试验方法

用木质素生产碳纤维是发展趋势 国际碳纤维会议7月25日~26日在美国纽约州水牛城举办，会议由哈勃公司(haper international)主办，美国橡树岭国家实验室(ornl)协办。有来自20多个国家的170多位企业代表与学者参会。会议提出采用可再生原料生产低成本、高产量碳纤维是今后发展趋势。 　　来自世界各国院校的教授介绍了碳纤维的新用途、新工艺、新发现，以及对未来碳纤维市场的展望。 　　碳纤维发展的未来目标是低成本生产以便更多地应用在汽车上。来自巴西里约热内卢联邦大学(federal university of rio de janeiro)的教授卡维杜(calvado)指出：如果美国每辆汽车采用13公斤碳纤维，那么目前全球的碳纤维产量都满足不了供应。同时他指出，低成本碳纤维需要满足的条件是每公斤10美元，理想目标是每公斤5美元，强度至少达到1.72gpa,模量至少达到170gpa。 　　美国橡树岭国家实验室隶属美国国家能源部，是美国最重要的实验室之一，也是世界上最先研发出******的实验室，目前已经成立碳纤维科技部，总投资4000万美元。 　　碳纤维科技部早在2009年3月由美国政府和企业共75家单位发起成立，目的是加快碳纤维更大的产量化和低成本化。2012年11月正式开始研发，今年1月26日成功做出第一批碳纤维。碳纤维科技部作为美国国家碳纤维研发和企业产业化的桥梁，有包括美国国家航空和宇宙航行局(nasa)、3m、美国赫氏公司(hexcel)和福特汽车等25家美国政府机构和企业，目前不接收非美国企业。碳纤维科技部主任在演讲时指出，作为国家资产服务行业，碳纤维科技部的使命是帮助行业突破低成本难关，实现技术上的更大量产。 　　美国橡树岭国家实验室多位专家先后发言强调，用lignin木质素为原料制造低成本碳纤维是趋势，因为木质素是可再生资源，而原来采用的聚丙烯腈基碳纤维是石油系原料，为不可再生资源。他们预计用木质素做的网状碳纤维成本可以控制在每公斤4~5美元。 　　目前橡树岭国家实验室已经在用木质素取代传统的聚丙烯腈制作碳纤维，他们今年提出的短期目标是完成年产25吨的低成本碳纤维。 　　加拿大ubc大学教授弗兰克(frank)的研发团队也在研发木质素生产低成本碳纤维。 　　会上，世界各大公司也透露了生产碳纤维方面的最新动向。今年4月初，美国陶氏化学(dow)和土耳其的阿克萨聚丙烯腈短纤维公司(aksa)一起投资10亿美元成立合资公司：先进复合材料dowaksa控股bv(dowaksa advanced composites holding bv)，即将在美国和俄罗斯建厂生产。陶氏化学和福特汽车也在共同研发低成本、高产量碳纤维和碳碳复合材料，以便应用在新一代汽车产业上。 　　会上，美国橡树岭国家实验室号召碳纤维生产企业：要把碳纤维当作艺术品一样来生产，才能生产出尽善尽美的产品。 　　作为小众产品的粘胶基碳纤维现在美国已基本停产，只有一家公司少量生产。田纳西大学也在研发。 　　属于小众且高端的中间相沥青基碳纤维在航天和民用领域又有大量新的应用，尤其是用在需要高导热材料和高模量材料方面，因而它也成为所有碳纤维里面售价最高的产品。目前美国只有美国氰特公司(cytec)在生产，nasa是最大客户。 　　作为生产碳纤维设备的哈勃公司，也向与会代表演示了生产碳纤维的最新生产设备和新改进的设备工艺等。

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做就没有，只有应用来做改性料而已 ，楼主是做碳纤维的吗？

2011年9月吉林化纤集团吉林碳谷碳纤维有限公司建成国内最大的5000吨/年pan基碳纤维原丝生产线，并成功达产。公司与与中钢江城碳纤维、吉研高科合作形成一条包括碳纤维原丝、碳纤维、碳纤维制品等完整的研发、生产、销售、质量反馈的产业链。原丝质量的提高为碳丝及制品质量提高提供了可靠的原料基础;碳化、制品应用也为原丝质量提高提供了保证。 　　就总体思路而言，长春工业大学化学纤维工程研究中心主任敖玉辉教授介绍说：，这个项目是在吉林化纤腈纶生产技术优势的基础上生产pan基碳纤维原丝的，项目的开发主要包括五方面内容，包括pan聚合物生产技术、纺丝原液制备技术纺丝技术、碳化技术及制品开发。” 　　那么，哪些自主研发的内容成为突破原丝质量瓶颈的创新点?敖玉辉详细介绍了该项目的创新点。一是自主研发出无机氧化还原三元水相悬浮聚合法生产pan基碳纤维原丝用聚合物的新技术。该技术聚合反应速率快，并且在水相中进行，克服了溶液聚合后期体系粘度增大导致换热、脱单困难等难题，易于大规模、低成本、工业化生产。目前已建成生产线的单个聚合釜聚合能力为12000吨/年、该技术单釜聚合能力可放大到20000吨/年、体积达到40m3，远远大于溶液聚合单釜生产能力。 　　二是自主研发出不含任何金属离子的聚合引发体系，为了使碳纤维原丝中金属离子的含量低于10 ppm，我们研发出一种不含任何金属离子的无机氧化还原引发体系，大大提高了聚合物纯度。 　　三是自主研发出湿法二步法生产pan基碳纤维原丝新技术，以二**乙酰胺(dmac)为溶剂、湿法二步法生产pan基碳纤维原丝工业化生产技术。dmac价格低廉，回收简单。该技术生产规模大、单线产能高、进一步降低了pan基碳纤维原丝的生产成本。 　　四是研发出pan基碳纤维碳化工业技术，原丝碳化属设备主导型工艺，研发的碳纤维生产线，氧化炉采用垂直送风方式，氧化效率高。高低温碳化炉为石墨碳化炉，加热元件四周笼式布置，提高了炉温均匀性。驱动系统为无挤压多辊驱动，减少了产品的机械损伤。 　　在技术的产业化成果应用方面，由于上下游产业链的密切配合，项目组已开发出pan基碳纤维原丝系列产品和pan基碳纤维系列产品 。“我们已经向市场推出了5种款式15种型号的碳纤维自行车，受到了用户的广泛好评。”

蓝式过滤器在湿法纺碳纤维原丝纺丝机应用特点 湿法纺碳纤维原丝纺丝机中蓝式过滤器包括滤芯和分别穿设在滤芯两端的静态混合器和芯轴，滤芯的后部套装有壳体，壳体的下部设置有出液口，壳体与滤芯之间设置有连通滤芯上的过滤孔与出液口的过滤腔，在过滤腔中，滤芯的过滤孔所在的过滤段上套装有金属毡，并且滤芯的过滤段的外表面上设置有若干条沟槽。湿法纺碳纤维原丝纺丝机蓝式过滤器结构简单，由于采用了金属毡，过滤精度和抗击穿能力大大增加，很少需要维护；并且由于在滤芯的过滤段的外表面上设置了若干条沟槽，大大提高了过滤速度和抗堵塞能力。波纹成型装置在第一和第二过滤介质处于重叠的状态下将其夹在中间，并在第二过滤介质的软化温度下加热并挤压第一和第二过滤介质以使过滤介质形成波纹，并且使第一和第二过滤介质彼此热粘合。这样可在同一步骤中进行第一和第二过滤介质的压纹操作和粘合操作自反冲高精度快速蓝式过滤器包括筒体、该筒体内的滤料、进水口、上端盖、下端盖、气缸、固定在该气缸活塞杆前端的压板、置于筒体内的孔筒和中心穿孔收水器；滤芯被设置在孔筒内，气缸的活塞杆穿越上端盖；过滤系统包括至少三个过滤器，各过滤器分别借助三通阀与进水管和反冲出水管相通，各过滤器分别借助阀门与出水管相通。不必设反冲水池，不必另设反冲泵；能达到高精度的过滤和良好的反冲效果；整个系统占地很小。可以适用于需要对液体进行过滤的情况。可得到比较纯净的液体，避免重复污染，并且其结构简单，经济实用。此外，当需要对该过滤器清洗时，只需将过滤层取出，清洗后重新装入即可，因此，使用维护极为方便。过滤器外壳的下部为圆锥形，该圆锥形能保持最佳的过滤面积，同时能减少非有效滤料占用的空间，在提高了蓝式过滤器过滤效率的同时，避免了滤料发生抱团、结块的情况，提高了滤料的利用率和使用寿命，节省了运行成本。进水口切向布置，使水切向进入，因此水会形成以圆心为中心的涡流，对过滤性能的改善在于大颗粒的过滤目标体一直处于悬浮状态，不会堵塞滤料通道，使反洗周期明显延长。

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国外pan原丝及碳纤维专利分析报告(1) 罗益锋 (全国特种合成纤维信息中心，北京 100025) 摘 要：从1980年以来国外约50家单位所发表的近800篇有关聚丙烯腈(pan)原丝、碳纤维及辅料的专利中，按其技术和性能等级进行全面、系统分析和研究，并加以汇总。 关键词：聚丙烯腈原丝；油剂；预氧化纤维；碳纤维；表面处理剂；上浆剂 中图分类号：tq342.31；tq342.74 文献标识码：a 文章编号：1007-9815(2006)06-0001-04 1 国外pan原丝及碳纤维专利简况与发展动向 从1980至2002年国外所发表的685篇相关专利中，日本为625篇，占91%，足见日本26a来一直引领世界碳纤维技术的发展，使日本的碳纤维产业形成战后50多年来处于世界领先的10大支柱产业之一。其中东丽占据首位，反映了该公司技术的先进性、全面性和主导地位。 2003年至今，东丽和三菱人造丝两公司继续保持发表专利数的第一、二位，日本东丽、东邦和三菱3家发表的专利中，预氧化丝及预氧化设备专利数最多，其次是原丝油剂，再次是原丝。东丽发表最多的是油剂，但值得注意的是东邦的新专利发表了许多加压蒸汽拉伸装置及相当于 t800以上高性能原丝及碳纤维的专利，而三菱人造丝发表了一系列纳米碳纤维专利。其它国家发表的专利越来越少，印度石油公司首次发表pan原丝专利。 2 从日本专利发表的年代，看其原丝和碳纤维技术的演革 2.1 原丝 2.1.1 1979年前 日本pan原丝技术基本上延用腈纶的生产工艺，只是在共聚组份和热拉伸等方面作改进，因此碳纤维强度只达到3gpa以下的水平。 2.1.2 1980年前后 原丝技术开始摆脱腈纶工艺，碳纤维强度达到3～3.6gpa，主要技术特点： ①选用两元共聚为主，共聚单体量少。 ②适当提高相对分子质量。 ⑧采用湿纺后，先进行室温或普通蒸汽拉伸，再进行水浴拉伸，提高纤维致密性和强度。 ④采用硅系油剂等。 2.1.3 1983年前后 碳纤维强度达到t400～600水平，其技术特点： ①在t300原丝技术基础上，在预氧化前进行空气交络处理。 ②湿纺+加压蒸汽拉仲。 ③干喷湿纺十水浴拉伸并控制丝束膨润度。 ④在共聚单体中加入防止预氧化过程产生皮芯结构的**丙烯酸异丁酯等，采用湿纺。 2.1.4 1984～1985年间 开发t700原丝及碳纤维，其技术特点： ①干喷湿纺+加压蒸汽拉伸+改性硅系油剂。 ②异形断面喷头的干喷湿纺+多段拉仲。 2.1.5 1985～1986年间 开发t800原丝及碳纤维，其技术特点： ①湿法纺丝+加压蒸汽拉仲装置+改性硅油，并采用多段水浴拉伸。 ②采用湿纺原丝：pan+少量沥青或含氟、含硅、含si-o键乙烯单体的聚合物。 ③湿纺+多段水浴拉伸+高温热拉伸。 ④湿纺或干喷湿纺+水浴拉伸+高温热拉伸+(改性油剂+迟缓或阻止油剂树脂化的添加剂(碱性物)或抗氧化剂(nh4oh、四乙基醇)。 ⑤共聚单体：an·ia·**丙烯酸异丁酯或**丙烯酰氧基七**二硅氧烷，干喷湿纺+加压蒸汽拉伸。 2.1.6 1990年代初期 开发t800～t1000原丝及碳纤维，控制手段和采取的技术措施趋于多样化。 ①湿纺+加压蒸汽拉伸，控制微孔直径<100 &#197;，措施是控制预拉伸丝的膨润度比≤0.80，明度差<20，使单丝的圆周方向和半径方向结构一致。 ②干喷湿纺(惰性气体层)+5段水浴拉伸+高压蒸汽拉仲。 ⑨在工艺②基础上，在油剂槽增加振动导辊。 ④两次上硅系油剂，后道加硼化物，防并丝和迟缓表层预氧化。 ⑤共聚组分中含促进氧渗透的**丙烯酸异丁酯或再加上n-乙烯基吡咯烷酮，并在90℃拉伸浴中含硼酸，以改善单丝内外层取向度比。 ⑥pan+其它聚合物(如聚酮)混纺，改善单丝内外层取向度比(r<1.25)。 2.1.7 1990年代中期后 碳丝强度在7～9 gpa的pan原丝。采取综合技术措施，在共聚组份中含提高亲见水分、预氧化促进成分、促进氧透过成分，或在原丝表面附着迟缓预氧化的元素或聚合物等，纺丝间的空气也要净化。 例如采用超高相对分子质量树脂、纺丝原液3道净化(1 цm、0.6 цm、0.2 цm)，含50～1 000 ppm迟缓预氧化元素(b、ca…)，干喷湿纺、4段拉仲、加压蒸汽拉伸到180℃罗拉干燥定型，使原丝纤度为0.25～0.45 d(4～5цm)，i2，2吸附明度差5～35、取向度90％以上，断面微缺陷比为5％～20％。 2.1.8 1990年代后期 mj系列pan原丝(后道配石墨化装置)。 ①湿纺，水膨润纤维+糖类(淀粉、**纤维素等)，高压蒸汽拉伸，抑制表层结晶性。 ②干喷湿纺+蒸汽拉伸，干燥前使纤维表面附着酚醛类树脂。 ③共混原丝(pan原液中含少量纤维素、 pva、pvc等)，干喷湿纺+加压蒸汽拉伸。 ④纺丝液中+0.1 цm以下硼粒子，干喷湿纺、加压蒸汽拉伸。 ⑤皮芯型纺丝。 2.1.9 2002年后发表的专利中值得重视的新技术 ①东丽的连续化间歇聚合工艺，可实现品质稳定化，并使成本下降，其工程如图1所示。 ②东邦的一系列加压蒸汽拉伸装置及工艺技术(只举其中1例)。 其特点是，只要在(t-5)～(t+5)的温度范围内(t为tma收缩应力与处理温度曲线图中，达到最高收缩应力的处理温度)，可以任意改变拉伸倍数和蒸汽温度，运行状态稳定，可在较低温度下实现高倍拉伸，制得高取向度和高强度的原丝和碳纤维。 ③三菱人造丝的纳米级pan原丝及碳纤维采用海岛纺丝法制备纳米原丝。 2.2 原丝油剂(趋于多样化) 原丝油剂对提高碳纤维强度的贡献率约为0.5～1.0gpa。 2.2.1 其影响因素 ①种类； ②表面张力或接触角： ③平滑性； ④抗静电性； ⑤耐热性； ⑥添加物粒径(如橡胶化促进剂)； ⑦粘度； ⑧多种油剂或乳化剂等的配比； ⑨后道工序除去率； ⑩碳化残存率； 11抗氧化性； 12集束性； 13分纤性； 14原丝附着量； 15熔粘度： 16含硅量等。 2.2.2 其中高性能原丝用油剂有以下几种组成物 ①混合油剂：氨改性硅油剂+环氧改性硅油剂+环氧乙烷改性硅油剂： ②油剂中加聚合物微粒子(0.2～0.5цm)及橡胶化促进剂； ⑧丝束拉伸后先浸自交联an共聚物乳液，再浸油剂，以形成有机物包覆层； ④加压蒸汽拉伸后浸渍交联度20％的硅油剂： ⑤硅系油剂+促进橡胶化成分(碳酸铵、二乙胺、硫酸铵等)； ⑥3种硅油+燃点70℃以上或不燃的非硅化物成分(棕榈酸异丙酯、60 s矿物油等)； ⑦纺丝液中加入阴离子表面活性剂(硬脂酰醇环氧乙烷加成物、十二烷酸酯环氧乙烷加成物)。

中国碳纤维产能超万吨：小丝束还是大丝束有争论 被誉为“黑色黄金”的碳纤维，近年来成为国内材料市场上的“香饽饽”。 “与传统材料相比，它不仅兼具轻质和优秀的力学性能，比强度是超高强度钢材的13～20倍，同时，还具有极佳的耐腐蚀、耐候、耐温稳定性。”中科院宁波材料技术与工程研究所（以下简称中科院宁波材料所）纤维团队的副研究员陈友汜在接受采访时表示，目前碳纤维主要集中应用于工业、航空航天、体育器材三大领域。 据统计，2010年，我国碳纤维原丝产能已达12080吨，碳纤维产能为7081吨。2012年，我国已有30多家企业从事碳纤维的研发和生产，建成产能已突破1万吨。 随着我国对高效清洁输运工具需求的增加，中科院宁波材料所纤维团队预测，碳纤维还将在工业领域的应用迅猛增长，比如深海钻井平台、风力发电机、汽车及天然气储罐等。 有困局 也有希望 其实，早在去年2月，工业和信息化部就发布了《新材料产业“十二五”发展规划》，将碳纤维列为高性能增强纤维的发展重点。 仅隔一年后，工业和信息化部又把制订和发布《关于促进碳纤维产业健康发展的指导意见》作为本年度石化化工行业管理工作的重点之一。 无疑，国家的政策支持为碳纤维行业发展注入了一针“强心剂”。 “但同时，我们也应该看到，缺乏碳纤维生产与应用的核心技术，直接导致了我国碳纤维产品质量与进口产品之间的明显差距，这也极大地限制了国产碳纤维产品在高端领域的应用，使其一直处于为国外碳纤维提供来料加工、成品外销的尴尬局面。”前瞻网资深产业研究员章诵兰直言不讳。 而中科院宁波材料所纤维团队在研发中遇到的最大问题是：如何在一个多学科（涉及高分子化学与物理、化学工程、化学机械、材料学、表面化学与物理、应用化学、分析化学等）交叉的领域中，多角度地发现科学与工程问题，并提出可行的解决方案，探索“装备—工艺—结构—性能”之间的相关性，优化匹配关系。 尽管存在着诸多问题，但记者在采访过程中发现，诸多专家还是对碳纤维的发展前景充满希望。 “有国产大飞机项目作为聚焦的应用牵引，碳纤维在航空航天领域的应用比例将趋于国际平均水平。”中科院宁波材料所纤维团队对碳纤维的前景表示乐观。 此外，中国飞机强度研究所研究员沈真认为，碳纤维复合材料还有可能在汽车领域的应用出现井喷式的发展。 有希望 亦需稳健 广阔的发展前景，让众多业内人士纷纷将关注目光聚焦碳纤维领域。 据了解，目前世界上碳纤维的生产，主要分化为以美国为代表的“大丝束”碳纤维和以日本为代表的“小丝束”两大类。 “我国碳纤维仍以"小丝束"为主。从推动经济与产业升级的层面来说，我国碳纤维复合材料的发展注定要依靠"大丝束"。”陈友汜表示，相比国内“小丝束”单一的原丝技术路线，未来“大丝束”的原丝技术路线可能会丰富得多。 不过，仍有部分业内人士对“大丝束”的发展表现出谨慎的态度。 “尽管"大丝束"是碳纤维未来的发展方向，也是一个趋势。但如果"小丝束"还没做好就去做"大丝束"，首先工艺会打不通，也会影响企业的稳步发展。”中复神鹰碳纤维有限责任公司销售主管李韦在接受《中国科学报》记者采访时表示，国内“大丝束”在相关设备、工艺技术储备和经验认知方面尚未满足其深度发展的需要。 李韦觉得，“大丝束”目前的用量并不大，技术与市场环节尚处于培养阶段。首先还是应该把“小丝束”做好，在此基础上逐步寻求有“大丝束”合作意向的客户，根据市场的实际需求来调度生产。 稳健产品 才能占据市场 再好的技术，如果没有稳定的产品，也就只是“空中楼阁”。 反观国内碳纤维各家企业，他们并没有形成独有的拳头产品，有相当一部分生产企业的技术水平接近，或者没有技术自我提升能力。而这大大加剧了技术同质化的低效竞争。 “这与多数企业尚未形成明确的目标市场有直接关系。他们的设计能力大幅度高于实际产能，规模以上生产线开工率不足，生产成本居高不下。”陈友汜表示。 而这也直接导致了国产碳纤维在与国外同类产品的竞争中常处于下风，出现了虽然国内几乎每个省都有碳纤维项目，但却仍需依赖进口的尴尬局面。 “其实，这未尝不是一件好事，因为谁都不知道究竟哪一家能把碳纤维真正做出来。多家厂商在一起竞争和发展，对于市场和国家而言，都是一个多项选择。”李韦认为，在中国目前的技术和市场条件下，众多企业上马碳纤维项目是必要的。 但有关部门还是采取了谨慎态度，已停止了纤维项目的审批工作，以期在未来一段时间，碳纤维企业的总体数量趋于稳定。 那么，我国碳纤维行业该如何健康的发展呢？ “因为碳纤维用户的需求是多元化的，所以生产企业需要尽快形成碳纤维系列化制备技术，开发高、中、低多档次多规格的碳纤维型号，通过节能降耗技术、品质控制，降低生产成本，形成价格优势。”陈友汜点明了碳纤维未来发展的关键所在。 而作为市场活动主体的企业，李韦则认为，科研院校要在企业现有产品的基础上去不断地完善和提高，而不是盲目地研发。 “一项应用技术从实验室走向市场，除了考虑工程化、产业化，还要提升产品质量的稳定性，而不能一蹴而就。”陈友汜说。

碳纤维原丝生产时，聚合所使用的引发剂大部分采用偶氮二异丁腈，国内主要生产企业如下： 1、淄博恒大化工 2、常州市陈巷化工 3、大庆市让胡路富鑫化工（2011年4月13日发生生产事故） 4、唐山晨宏实业 年产5000吨 5、青岛柯信新材料科技有限公司 6、博山桓泰化工 7、沾化华祥化工 年产3000吨 8、常州耕耘化工

碳纤维电解氧化表面处理 定义：以碳纤维作阳极，靠电解产生的新生态氧对碳纤维表面进行氧化和腐蚀，使其表面物理和化学状态发生变化的处理技术。 意义：碳纤维的表面有很多孔隙、凹槽、杂质及结晶, 这 些对复合材料的粘结性能有很大影响。 碳纤维表面的化学反应活性与其活性基团 的浓度密切相关,而这些活性基团主要为羟基、羧基和环氧基团等含氧官能团,故 o/c 比(氧元素与碳元素比值)可以间接反映碳纤维的化学活性 传统的粘合理论认为被粘物表面的不规则性有利于粘合剂的填入,固化后粘 合剂和被粘物表面发生咬合而固定,同时表面粗糙的被粘物会增加真实的粘结面 积,粘合强度亦随表面粗糙度的增加而增加,所以碳纤维表面沟槽状态和表面粗糙 度可能对其界面强度有影响。常用的表面处理方法有氧化法和非氧化法两大类。 【文　摘】阐述了碳纤维工业化生产中一种比较成熟的表面处理方式,即碳纤维的阳极氧化法。其结果能增加碳纤维表面官能团或活性碳原子数;电解液对阳极氧化法的影响因素很多,大电流下会发生浓度极化、吸附极化和化学极化3种极化反应,可采用电解槽循环方式、升高电解液温度、多极处理、增加表面活性剂、使用交流电等措施来解决,同时要根据不同型号碳纤维来确定表面处理程度;最后在实际操作中还要防止毒性和易爆气体以及防止水洗过程中ca离子在碳纤维表面的沉积,避免影响复合材料的性能。

中国碳纤维行业生产长期徘徊在“能做出来，就是做不好；能做好，就是贵”的尴尬局面中 首先是横向比较，差距巨大。对于最高端的t800，江苏航科5个月的产量只有500公斤，即每个月100公斤的规模，可以说仍然在试生产阶段，距离真正的工业化生产和商业化盈利，还有很长一段路要走。而且，t700未实现100%国产化，t800国产化就差得更远。而美国波音公司，1985年t800就出来了——看到了吧，差距30年啊，呵呵。 第二就是质量不稳，废品率高。即便是正品，各批次生产的碳纤维的性质也有差异，影响了后续复合材料的生产效果。而且难以搞清其中的原因——同样的生产线和生产工艺，这一批合格，下一批不合格；这一批模量高，下一批模量低，究竟是为什么呢？ 主要还是因为，高性能碳纤维的生产工艺繁复，可以说到了苛刻的地步。这里给出很少几个例子，来说明一下其工艺难度： 例1：很多工艺需要加入不同种类的的稳定剂、催化剂。比如预氧化过程中，纺丝液就需要加入路易斯酸、胫胺、有机金属络合物盐、铝、硼、钛的金属有机化合物以及十二烷基苯磺酸钠类的金属盐等等稳定剂，重量必须在原料的0.1-0.2%左右。 例2：各工序的温度和速度的控制精密。比如纺丝的多段凝固工艺中，第一段的温度为35-80℃，结束后1秒中内，就要迅速进入第二阶段。预氧丝在70毫克/袋的张力下，于惰性气体中加温，必须以每分钟30℃升到600℃。再以每分钟1000℃升到1300℃，同时保持20秒。丝毫不能马虎。 例3：设备运作要求高。比如：预氧化过程中，4组导辊的直径有严格要求，而且表面温度必须分别为285℃，285℃，285℃和315℃,且丝束通过导辊的速度要求为毫米级/秒精度。 例4：物理处理手段同样精密。比如，为防止碳化后碳丝强度降低，在碳化前对预氧化炉出口处对丝束施加0.005-0.1克/袋的张力，并对丝束喷热气流，将单丝吹开，改善丝束强度。 碳纤维的生产工艺参数和运行控制，是一个庞大的体系。其中无论哪个因素，操作时稍有不慎，就会前功尽弃，僵丝、断丝、排焦、起毛、缠结….各种问题层出不穷。所谓“差之毫厘，谬以千里”，就是这个意思。

碳纤维成车企“新宠” 应用领域不断扩大 在节能减排大趋势推动下，汽车“减负”需求愈加强烈，这使得具有高强度、轻质量性能的碳纤维材料成为汽车业的“新宠”。目前，德国宝马、奥迪以及美国通用等汽车制造商都已推出使用碳纤维部件的新车型，并对进一步扩大这一新材料的应用范围兴趣浓厚。行业分析师指出，除汽车工业外，碳纤维还适用于风力发电、航天军工等领域。随着技术发展和性价比的提升，碳纤维应用范围有望不断扩大，需求将逐步提升。 　　车企对碳纤维兴趣浓厚 　　在推进碳纤维材料应用方面，宝马堪称汽车业的“先锋”。在刚刚上市的i3电动和i8混合动力车型中，碳纤维首次成为车身架构的主要材料。宝马已将碳纤维的应用列入主要发展规划，计划将其用于更多车型。据悉，下一代宝马7系以及x5及6系等车型都有望大量使用碳纤维，以便全面减轻车身重量，提高车辆整体性能。 　　总部在德国的西格里碳素公司（sgl）是宝马碳纤维配件的主要供应商。该公司2009年与宝马成立了专门生产碳纤维配件的合资公司。近期宝马还投资近2亿美元，将碳纤维产能从每年3000吨提高到9000吨。 　　宝马在碳纤维领域的应用进展已经引起同业关注。西格里碳素公司首席执行官科勒22日透露称，该公司正与除宝马外的多个车企讨论碳纤维的供应，未来可能更广泛的应用到汽车配件上。他表示：“大众旗下的奥迪和兰博基尼有意大量使用碳纤维零部件，通用汽车近期也暗示希望更多使用碳纤维，保时捷同样对此很感兴趣。” 　　特斯拉ceo马斯克也于近日表示，该公司正与宝马讨论潜在合作，内容涉及汽车电池和轻量化零配件。马斯克特别指出，宝马生产的碳纤维强化车身部件“非常有趣”，能够提高能效。 　　除宝马外，奥迪、劳斯莱斯等车企也都推出了使用碳纤维材料的车型。。 　　作为一种全新材料，碳纤维在普及应用方面面临的首要问题是成本居高不下。据战略咨询公司罗兰贝格的数据，碳纤维造价为每千克20美元，相比之下，传统的钢制材料造价不到每千克1美元。正因为此，该材料目前大多只用在高端跑车中。 　　不过据德国碳纤维材料研发机构mai碳素公司高层透露，该公司已获得德国政府8000万欧元的支持，用于将碳纤维制造成本降低90%项目的研发。据悉，mai碳素公司已经与宝马、奥迪等70多个公司在碳纤维领域展开合作。 　　应用领域不断扩大 　　碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。其重量是普通钢材的四分之一，比铝材料还轻30%，但强度却是钢材的10倍。 　　碳纤维最早主要应用于钓鱼竿和高尔夫球棒等体育休闲领域。随着技术发展和性价比的提升，碳纤维在风力发电、汽车工业、航天军工等领域的需求逐步提升。 　　日前，全球最大的碳纤维制造商日本东丽（3402.jp）宣布获得了美国波音公司价值86亿美元的飞机用碳纤维订单，成为东丽在飞机制造领域接获的最大订单。资料显示，东丽在全球四个国家设有碳纤维工厂。目前全球碳纤维总产能约8.4万吨，东丽占其中的近四成。 日本另一家碳纤维制品生产商帝人（3401.jp）是空客a380客机的碳纤维部件供应商。该公司日前宣布与美国通用汽车合作研发碳纤维材料的量产项目，推动该材料的普及。帝人表示，随着车企寻求轻型材料以提高燃油能效，预计到2020年，全球采用碳纤维配件的汽车销量将达到300万辆，占全部节能环保车型的四分之一。 　　过去一个月中，东丽在日本东京证交所交易的股票价格大涨37%，从每股670日元升至920日元；帝人股价上涨36%，从每股239日元升至324日元。 　　除汽车和飞机制造领域外，由于海上风电发展要求更轻质、更抗拉力、更耐腐蚀的新材料设备，碳纤维也成为风力发电叶片的可靠选择。中国申银万国证券研究报告指出，碳纤维将广泛用于国防军工、航空航天、休闲体育、汽车等领域，随着新能源汽车等市场逐步打开，碳纤维需求将上升.