中國主要高性能纖維前景分析

    我國在高強高模纖維中，已經產業化的有六種，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、對位芳酰胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維和玄武巖纖維。
    一、國內特種纖維產業方興未艾    
    目前我國四大類高性能纖維（耐強腐蝕性、耐高溫、抗燃和高強高模纖維）的基本品種已實現產業化，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、聚丙烯腈預氧化纖維、碳纖維、聚對苯二甲酰對苯二胺、超高分子量聚乙烯和玄武巖纖維等。在高強高模纖維中，已經產業化的有六種，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。幾者發展極不平衡，前兩種與國外差距甚大，而后兩種已具有國際競爭力，但共同的弱點是重復建設嚴重，形不成有強大實力的企業。
    1、聚丙烯腈基碳纖維（PAN-CF）   
    目前全球除中國大陸外共有9家PAN-CF生產廠，分別為日本東麗集團（總產能17900t/a）、東邦Tenax集團（13500t/a）、三菱麗陽集團（8100t/a）、美國Hexcel（7000t/a）、Cytec（4000t/a）、ZOLTEK集團（17000t/a）、德國SGL集團（7000t/a）、中國臺塑（7450t/a）、土耳其AKSA（1500t/a）。   
    我國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廠約有4～5家，最大產能為2000t/a，分別為連云港中復神鷹和威海拓展纖維有限公司。到2013年預計建成的百噸級以上PAN-CF廠有近40家，其中千噸級的廠家可望達到20家，5000t/a的占3～4家。國外單套最低經濟規模為1800～2000t/a，經濟規模為2800～3000t/a，我國為500～750t/a。   
    在品種方面，東麗擁有高強型T300～T1000、高模型M40～M50、高強高模型M40J～M65J等約20種產品。我國目前只有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。現實驗室小試至少有三家已突破T700和T800的關鍵技術，正在中試或百噸線上做試驗。預期到2015年我國將配齊所需的品種，到2020年具備國際競爭力，并可望成為世界PAN-CF生產大國。
    2、對位芳酰胺纖維（P-AF）   
    該纖維（對位芳綸）是我國與國外差距最大的品種，美國杜邦和日本帝人的總產能各接近3萬t/a，今年總產量約4～4.5萬t，到2018年預計將各達到5萬t/a的規模，韓國Kolon和曉星各有1000t/a的生產裝置。我國目前至少有9家研發和生產該纖維的廠家（產量不足百噸）及一家P-AF漿粕廠（300t/a），正在建設1000t/a生產線的廠家有4～5家，預期到2012年將擴大至8家，到2020年前4家的產能可望各達到10000t/a。   
    在品種方面，杜邦有十幾種，包括Kevlar29、49、68、100、119、129和149，形態有長絲、短纖維、漿粕、短切纖維、研磨纖維等，而我國目前只有3個品種。在芳雜環類聚酰胺共聚纖維（芳綸Ⅲ）方面，俄羅斯有4個品種（SVM、Armos、Rusar 和Artec），而我國只有相當于Armos的產品，由5家研發和小批量生產，產能各為50～100t/a，而俄羅斯已達到達1000t/a，Rusar我國正在研發之中。
    3、超高相對分子質量聚乙烯（UHMWPE）纖維   
    目前全球只有荷蘭帝斯曼（DSM）、日本東洋紡（NipponDyneema）和美國Honeywell三家公司生產，產能各為9000t、2400t和2000t/a。該纖維是我國目前具有國際競爭力的高強高模纖維，多數公司擁有多項專利。到2010年底全國生產廠家共有21家，正新建的三家，年需求量約為4100～4300t。2011年達到千t/a級的廠家約有10家，到2012年約有13家。   
    我國單套生產線最大產能為400t/a，國外約800t/a，最近我國鹽城三泰科技有限公司已可制備1500t/a的生產線。今年我國首套國產UHMWPE纖維生產線及其專利出口發達國家，實現了歷史性的突破。在產品質量方面，我國的纖維強度最高為35cN/dtex，而國外高達37cN/dtex。
    4、玄武巖纖維（BSF）
     該纖維是我國居國際先進水平的品種，擁有多項發明專利?，F我國有11家生產廠，另一家正在籌建，總產能約7000t/a，到2012年可望達到2～3萬t/a。國外有十幾個國家生產該纖維，其中烏克蘭和俄羅斯是最早產業化的，現總產能各為2000t/a左右。
    在工藝技術路線方面，國內外總體上大同小異，唯有浙江石金玄武巖纖維有限公司采用電爐法，屬國際首創。纖維強度與模量均高于S 玻纖，奧地利的生產技術可實現成本低于E玻纖，我國正在努力實現節能化和規模化。