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高新技术纤维扩大应用必须降低成本
2010-11-18 来源:中国聚合物网
关键词:高新技术纤维材料 产业创新 论坛 上海

    11月9~11日,高新技术纤维材料产业创新论坛在上海举办。中国化纤协会在延续去年思路的基础上,更使论坛纳入到SAMPE中国2010年会大型学术研讨会中,并组织相关企业踊跃参与SAMPE 2010中国先进材料与技术展览会。

  纤维材料卖到哪儿去

  近年来,不少人士提到“大纺织”的概念,其中很重要的一点,就是提高纤维材料在产业用领域的应用比重,将传统纺织概念拓宽到航空航天、交通运输、医疗卫生等各行各业。在这一过程中,高新技术纤维材料必然担当重任。以美国、欧洲、日本等发达国家和地区为例,其纤维材料的应用比重已高达70%以上。
  在发达国家努力抢占新一轮技术竞争制高点的同时,国内也正在加快培育和发展节能环保、新材料等战略新兴产业。目前,以T300级为主的碳纤维、耐高温芳纶1313、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、玄武岩纤维等在国内已实现产业化,并向工业化大生产阶段迈进;芳纶1414、芳纶Ⅲ、聚酰亚胺等品种也取得了新的突破,正从中试攻关进入产业化阶段。
  但困扰随之而来,一方面,发达国家强化封锁打压,对中国能够产业化的品种大幅降价(如将T300碳纤维价格从50万元/吨降至12万元/吨),采用低价策略巩固市场;另一方面,高成本、质量不稳定等因素长期制约着国产高新技术纤维的扩大应用。
  当前,国内多家企业已经建成或正在加快建设千吨级原丝及碳纤维生产能力,但多数企业面临市场拓展的问题。国家发改委产业协调司副司长贺燕丽会上就向在座企业提问:“生产高性能纤维的能力具备了,规模有了,问题是产品卖到哪儿去?”据她介绍,在国家结构调整的相关专项中,高新技术纤维的应用开发将是筛选的重点。
  对未来中国高新技术纤维材料的市场目标,中国化纤协会首席专家顾问兼高新技术专业委员会主任叶永茂精辟概括为“攻航空、扩工业、顶休闲”。叶永茂告诉记者,航空航天关系到国家安全和国际地位,该领域使用的新兴材料亟待国产化;作为中国特色,休闲用高新技术纤维在国内占比最大,但短期内难以达到进口产品质量;工业用由于范围广阔、应用要求多样化,将是高新技术纤维材料未来最大的拓展空间。
来自目标市场的声音
  高新技术纤维产业化、国产化需要上下游的紧密配合,更需要纤维与复合材料联合创新的模式。为了让与会者更加深入的了解目标市场,本届论坛邀请了众多研究应用领域的人士,在为纤维企业带来市场信息的同时,共同探讨国产化之路。
  全国特种合成纤维信息中心主任罗益锋总结了国外在高新材料方面的最新动向。他认为汽车领域将是今后碳纤维小丝束和大丝束竞相争夺的市场。继三菱丽阳(大丝束原丝)、SGL(大丝束碳纤维)和BMW缔结面向汽车的产业链同盟外,最近日本东丽和Daimler汽车公司也签订了合作开发碳纤维复合材料汽车部件的协议,将东丽的有关工艺在3年内用于“奔驰”电动车系列。对位芳纶应用领域的一大亮点,则是杜邦公司开发的Kevlar XP新产品,仅11层UD布即可达到防弹标准,而国内达到同样标准需要40层。
  作为国内自主研发并实现产业化的高性能纤维之一——聚苯硫醚(PPS)纤维目前主要应用在火力发电厂的袋式除尘器上,以帮助火电厂实现达标排放。然而,袋式除尘器推广应用进程比较缓慢,中国燃煤发电锅炉烟气除尘采用袋式除尘器的比例不足10%,仅有不超过30台600MW机组采用。
  国内国电环境保护研究院除尘除灰研究所所长方爱民分析指出,我国燃煤电厂的应用环境相对恶劣,使袋式除尘使用过程中破袋率高、过滤阻力大、整体使用寿命较短。他认为,提高滤袋使用寿命(达到30000小时),首先要解决滤料耐化学侵蚀及耐高温的问题。如选用聚四氟乙烯(PTFE)纤维机织布作为基布,采用PPS、P84(聚酰亚胺)等纤维作滤料的面层等。
  来自总后勤部军需装备研究所的施楣梧博士,介绍了新型纤维材料在功能性纺织品中的应用,包括用视觉遮蔽和防红外盗摄纤维面料在海军白色制服,及将高强阻燃维纶应用在战场上降低燃烧伤害。

  扩大应用必须降低成本

  展会上,美国碳纤维材料巨头赫氏复材公司不只专注于航空航天,还开发了碳纤维手机壳以扩大市场;威海拓展纤维有限公司展出了碳纤维相机三角架、高尔夫球杆。而中复神鹰碳纤维有限公司此前展出了自主研发的碳纤维自行车……
    记者在几天的展会与论坛中深刻体会到,高新技术纤维材料本可以应用在更为广泛的领域,但高昂的价格让下游多有犹豫。目前已部分国产化的PPS纤维、芳纶价格还要12万元/吨,更别说国外垄断的40万元/吨的P84纤维了,高端碳纤维的价格则更贵。要扩大应用,关键还要降低成本。
  鉴于此,中国石化仪征化纤股份有限公司创新开发的干法高性能聚乙烯工业化成套技术,引起了业内的高度关注。干法路线集纺丝、回收于一体,与湿法相比缩短了工艺流程,生产成本相对较低;同时实现了产品细旦、异型截面的特点,染色性能优异,填补了国内空白。仪征化纤代表在会上指出,高强聚乙烯纤维的暴力时代已经过去,降低成本将是今后各企业考虑的重点,也是技术发展的重点。
  山东大学材料科学与工程学院的朱波教授对碳纤维及原丝生产过程中的成本构成进行了详细分析,指出规模效益影响较大。如年产1500吨碳纤维生产成本比年产500吨碳纤维生产成本降低约4万元。罗益锋在报告中也指出,东丽最新碳纤维生产线单线产能高达4000吨/年。
  叶永茂多次提到,他对日本编写的关于高新材料产业规划(2007~2020年)中的两句话印象非常深刻:“要确保在世界尖端材料领域的‘领头羊’地位;要确保各相关领域的高度联合。”高新技术纤维材料研发是难度极大的系统工程,必须结合市场需求,加强“产学研用”各部门密切合作,才能取得重大成效。东华大学王华平教授也指出,目前国内仍然停留在纤维—纤维的惯性思维,还没有形成纤维—产品—品牌的思维方式,导致应用市场不了解、消费者不接受。在没有国外技术经验可以借鉴的情况下,整合国内资源,各方通力合作将是必然的选择。

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