蘭州纖維 打造一流碳纖維生產企業

 　　

　　

　　蘭州藍星纖維有限公司

　　

　　

　　

　　技術工人實施作業

　　

　　作為一名跟碳纖維打交道14年的“材料人”，讓馬磊欣慰的是，碳纖維國產化率與日俱增，蘭州碳纖維產業發展勢頭強勁。

　　

　　如今擔任蘭州藍星纖維有限公司（以下簡稱“蘭州纖維”）總工程師的馬磊，可以說是見證了碳纖維產業在西北大地上扎根、發展與壯大。馬磊說，作為中國擁有自主知識產權的大型碳纖維生產基地，蘭州纖維專注碳纖維生產制造已有15年之久。而這被稱為“新材料之王”的碳纖維，是國民經濟發展中不可或缺的戰略性新材料。尤其對制造業而言，它既是需要著重解決的量大面廣的先進基礎材料，又是制約發展的關鍵戰略材料。15年來，蘭州纖維通過加強科研團隊建設，不斷提升企業核心競爭能力和可持續發展能力，實現了從無到有、從依賴進口到自主研發、從部分替代到國產升級的重要突破。

　　

　　1 善借他山之石 突破關鍵技術

　　

　　六月，初夏時節，記者來到西固區，走在蘭州纖維的大道上，看到辦公樓兩側成片的綠植生機勃勃，墻面上“科學至上”四個大字耀眼奪目。

　　

　　馬磊告訴記者，公司創建于2008年。那時，碳纖維技術仍被日本、美國等少數發達國家所壟斷，國產纖維行業正處于艱難的起步階段。“當時碳纖維大多依賴國外進口，而且價格不斷上漲，甚至進口碳纖維渠道一度中斷。”馬磊介紹，面對國外技術、裝備、產品的三重封鎖，蘭州纖維和國內其他碳纖維生產企業一起開始“摸著石頭過河”，自主探索研發碳纖維生產工藝。

　　

　　蘭州纖維面對挑戰，迎難而上，趟出了一條通向先進工藝技術、前沿科技成果的碳纖維生產之路。“要想發展碳纖維產業，我們必須學習國外先進技術，借他山之石，巧琢己身之玉。”馬磊說，2008年，蘭州纖維自主引進“NaSCN一步法”，后續根據自身生產情況，對引進工藝不斷升級改造，最終逐漸形成了具有獨立知識產權的碳纖維生產技術。據介紹，該工藝具有生產流程短、設備能耗低、單線產能大等特點，更適合制造低成本、工業級的大絲束碳纖維。

　　

　　功夫不負有心人。2018年，蘭州纖維獲資1.04億元啟動“50K原絲技改項目”，歷時一年，項目建設成功，公司原絲生產線從24K升級為50K。2019年，“50K原絲到碳纖維一體化生產項目”全線通過，50K大絲束碳纖維產品正式誕生，蘭州纖維由此開辟了國產碳纖維制造研發的新階段。2020年，蘭州纖維《千噸級NaSCN法50K大絲束碳纖維產業化關鍵技術及裝備研究》項目，通過中國紡織工業聯合會省部級項目技術成果鑒定,專家組一致評定認為，蘭州纖維的50K碳纖維生產技術，已達國際化先進水平，填補了國內大絲束碳纖維產品的市場空白，打破了大絲束碳纖維依賴進口的局面，為我國碳纖維事業的發展做出卓越貢獻。

　　

　　2 巧琢己身之玉 建強人才隊伍

　　

　　碳纖維，被譽為“黑色黃金”和未來材料領域“皇冠”上的“明珠”，究竟貴在何處？

　　

　　碳纖維細如發絲、輕若鴻毛。其直徑大概5-7微米，十來根合在一起才有一根頭發絲粗；并且密度僅有鋼的1/5、鈦的2/5、鋁的3/5，具有輕質特性。纖細輕量的碳纖維，同時又強如鋼鐵。一束標準12K（1K表示一束碳纖維絲中含有1000根原絲）聚丙烯腈基碳纖維，可承受約130公斤重量。特別是在3000攝氏度的無氧高溫下，別的纖維早已化為灰燼，碳纖維卻安然無恙。

　　

　　碳纖維優異的力學性能，加上耐腐蝕、抗氧化、不生銹等諸多令其他材料望塵莫及的能力，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中構成復合材料，是當之無愧的新一代增強纖維之王。

　　

　　外表纖細、用途廣大的碳纖維，其研發制備卻異常艱難。馬磊介紹，碳纖維產業，區別于其他的高新技術產業，融匯了多領域多學科的專業技術，包括化工聚合工藝、原絲紡織以及氧化、高溫碳化處理工藝等，是個極其復雜的系統工程。因此，這就對該領域工作人員的專業水平和能力素養提出了更高的要求。

　　

　　為切實加強公司科研團隊建設，促進團隊自主創新能力，構建大絲束碳纖維市場核心競爭力，蘭州纖維成立科研團隊及其工作機構，通過建立攻關項目，集中技術力量，落實主體責任，實現提升原絲質量與碳化運行負荷，提高碳纖維模量與原材料轉化率，穩定長周期生產運行，開拓碳纖維復合材料業務。

　　

　　3 設備國產化升級 碳纖維未來可期

　　

　　在設備國產化進程中，蘭州纖維還十分注重技術創新和經驗積累，生產車間內運行著大大小小近700臺生產設備，其中200余臺設備已完成國產化替代和升級。

　　

　　此外，蘭州纖維已成功申請專利50余項，授權專利25項，其中發明專利9項，實用新型專利16項。同時，針對下游碳纖維復合材料的應用及發展，設立了技術研究中心，有效增強了大絲束碳纖維研發、生產及下游復合材料應用的知識產權保護，極大提升了蘭州纖維生產技術的核心競爭力。2020年底，蘭州纖維通過多項資質審核與重重篩選，榮獲國家高新技術企業認定。

　　

　　目前，蘭州纖維與北京化工大學、北京航空航天大學、長春工業大學、開封大學等高校院所，中藍連海設計研究院、中藍晨光設計研究院等科研院所，聯合開展過多次實驗合作，先后完成了《高性能碳纖維國產化關鍵技術研究》《高性能碳纖維專項》《新型高強高模高韌樹脂基復合材料基礎研究》《大絲束碳纖維用高性能樹脂合成及復合材料制備工藝研究》等省部級及市級科技計劃項目。

　　

　　“蘭州纖維將繼續貫徹踐行創新發展戰略，堅持以‘依法合規、誠信經營、科學至上、創新興企’為理念，不斷提升企業核心競爭能力和可持續發展能力，矢志打造‘科技驅動的一流碳纖維生產企業’，為客戶、股東、員工創造更大價值，為行業升級、社會進步貢獻更多力量。”馬磊說。