吕佳滨

    2013年9月23日，中国纺织工业联合会在江苏省连云港市组织召开了由中复神鹰碳纤维有限责任公司、连云港鹰游纺机有限责任公司、中国复合材料集团有限公司以及江苏奥神集团有限责任公司承担的“干喷湿纺GQ45高性能碳纤维工程化关键技术及设备研发”项目鉴定会。

    鉴定委员会由中国工程院院士孙晋良、蒋士成和来自中国产业用纺织品行业协会、哈尔滨玻璃钢研究院、中治建筑研究总院、中国化学纤维工业协会、中航复合材料有限公司、北京化工大学、山东大学共9位国内知名专家学者组成。鉴定委员会听取了项目有关工作和技术报告、审核了有关技术资料，参观了生产现场，观看了产品样品，认为“干喷湿纺GQ45高性能碳纤维工程化关键技术及设备研发”项目在国内率先突破了千吨级碳纤维原丝干喷湿纺工业化制造技术，研发了大型聚合釜的连续稳定聚合导热体系及均质化聚合系统；开发了12K干喷湿纺及高速强化水洗技术；自主开发设计了快速换热的全混式60m3聚合釜、干喷湿纺纤维成型装备、蒸汽牵伸装备、全套碳化关键装备以及高效溶剂回收和废气处理系统。项目生产线连续稳定运行，制备出的碳纤维产品的各项性能指标均达到国家标准《聚丙烯腈基碳纤维》GB/T 26752-2011中GQ4522类型的要求，并应用于多家复合材料制造企业，反映良好。鉴定委员会一致认为项目总体技术达到了国内领先水平，产品达到国际同类产品先进水平。

    2009年，中复神鹰碳纤维有限责任公司通过技术改造建成一条干喷湿纺碳纤维原丝中试线；2010年，干喷湿纺试验由中试车间移到千吨线纺丝车间，并专门改造了一套中试规模的聚合反应系统及试验线供给干喷湿纺试验用；2012年，在市开发区建设的国内首个采用干喷湿纺工艺的高品质碳纤维生产线——千吨级SYT45碳纤维(相当于T700级)生产线正式投产，该生产线是当时国内规模最大、技术最为先进的高端碳纤维生产线。经过这三年多的艰苦摸索和试验，中复神鹰碳纤维有限责任公司先后解决了干喷湿纺机头喷丝组件的复杂设计、喷丝板经常发生漫流、掉浆和糊板等诸多技术难题，完成了聚合纺丝液稳定高速纺丝，目前纺丝速度接近湿法纺丝的5倍，实现了自主设计装备的高速纺丝，改变了国产设备不能生产高性能碳纤维的局面。同时，该生产线的投产也极大地增强了中复神鹰的生产能力和市场竞争力。中复神鹰董事长张国良表示：“目前，每月有150吨的SYT45级碳纤维大批量供应国内市场。”　

    经过四年的不断努力，中复神鹰碳纤维有限责任公司率先在国内突破了聚丙烯腈基高性能碳纤维的生产干喷湿法工艺，并建立了全套自主研发的国际主流工艺干喷湿纺SYT45高性能碳纤维原丝生产线和碳化生产线，所生产的产品抗拉强度达4.5GPa以上，模量达240GPa，可广泛应用于工业、土木工程、医疗器械、体育用品、军事和航空航天等领域，不仅是现代化国防之急需，也是国家社会经济发展的需要。中复神鹰成为我国惟一、也是世界上第三个攻克干喷湿纺工艺难题的企业。

    干湿法纺丝又称干喷湿纺法。与湿法纺丝相比，干湿法纺丝可以进行高倍的喷丝头拉伸，纺丝速度高；干湿法纺丝可在空气层中形成一层致密的薄层，阻止大孔洞的形成，从而优于湿法纺丝。用干湿法纺丝得到的纤维，结构比较均匀，皮芯层差异小，强度和弹性均有提高，截面结构近似圆形，纤维表面光滑，纤维内部缺陷少，纺出的纤维致密性好，体密度较高，可制得高性能碳纤维，在碳纤维复合材料使用领域优于湿法纺丝碳纤维性能。干喷湿纺技术是当今碳纤维行业公认的难度较高的纺丝技术，国际上仅有极少数几家公司掌握，是今后高性能碳纤维发展的主流技术。