从下游需求看产业用纤维发展方向
PTMEG与下游聚氨酯纤维市场发展现状分析及未来前景预测
附录:PTMEG与下游聚氨酯纤维市场发展现状分析及未来前景预测中国化纤协会特聘专家顾超英作者简介:中国化纤工业协会专家组顾问、国内化纤与纺织网和杂志等媒体特约市场行情以及化工化纤等产品发展前景分析师,工作范围为关注国内外部分化纤上下游产业链相关新产品开发与市场行情走势和产需情况。
还担任《聚氨酯》杂志的编委、中国化纤工业协会《中国化纤信息》杂志特邀专业分析专员等等工作。
作者从事化纤行业研究十五余年,心得颇深。
尤其自1994年在《北京纺织》杂志发表处女作始,笔耕不缀,辛勤耕耘,至今已在国内外行业媒体发表了大量的分析文章和研究报告,且多次应邀参加各类化纤及相关产业论坛进行精彩演讲,深受业界欢迎与好评。
一、前言PTMEG中文名称为聚四亚甲基醚乙二醇,又称为四氢呋喃均聚醚或聚四氢呋喃。
PTMEG 是由四氢呋喃(THF)经阳离子开环聚合生成的一种低分子聚合物。
国外PTMEG的最大消费市场是聚氨酯弹性体(占40%)、其次是氨纶(占35%)和酯醚共聚弹性体(占25%)。
中国PTMEG 主要用于生产氨纶、聚氨酯弹性体和酯醚共聚弹性体,中国地区PTMEG也主要应用于氨纶纤维、PU树脂和TPU等领域,但是应用领域的比例与国外有些差异,中国PTMEG的应用比例为氨纶纤维82.8%、PU树脂5.6%和TPU5.1%,其他6.4%。
以PTMEG为原料制得的弹性材料在纺织、管材、化工、医疗器械等方面具有独特而广阔的应用前景。
随着氨纶的生产和应用地不断发展,使国内外PTMEG的需求不断增加,现在国内与国际上的一些有实力的企业依然还在投资在建、扩建或者拟建该项目,还希望在这个领域获得一定的收益。
2012年获悉,巴斯夫表示已经完成其全球聚四氢呋喃扩能工作,共计投资6000万欧元(约合7520万美元),将全球产能由18.5万吨/年增至25.0万吨/年,并对分布各地的聚四氢呋喃工厂进行了现代化改造,全面提高了生产效率。
聚四氢呋喃是巴斯夫公司聚四甲基醚二醇(PTMEG)的产品名称。
2023年复合材料制品、碳纤维行业市场销售收入、产量、下游细分应用市场分析预测、市场规模增长率分析
2023年复合材料制品、碳纤维行业市场销售收入、产量、下游细分应用市场分析预测、市场规模增长率分析及重点企业市场份额占比分析(1)复合材料行业基本概述:复合材料行业始于上世纪三十年代。
在第二次世界大战期间,由于钢铁等常规材料匮乏,为了满足军用需求,玻璃纤维复合材料逐渐被用于制造军工产品,成为钢铁等传统材料的替代品。
由于这种新型材料相较于传统钢铁材料具有质量轻、强度高、绝缘性好、保温、隔热等优点,其被逐步应用于坦克、战斗机、武器、防弹衣等军工产品的生产。
我国复合材料行业起步于上世纪50年代,从无到有,逐步发展壮大,产量不断攀升,我国复合材料的产量已经多年位居全球第一,超过全球总产量的30%;生产工艺不断提升,生产装备的系列化、系统化、自动化、智能化等都有了长足的发展进步;所用基体材料从不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂等,逐步扩充到乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂、双组分反应型热塑树脂;所用增强材料从玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维逐步扩充到玄武岩纤维、植物纤维等;应用领域从最初的军工,逐步拓展到建材、汽车及交通运输、风电及新能源、化工领域、航空航天、体育休闲、现代农牧养殖等国民经济的各个领域。
中金企信国际咨询权威公布《全球及中国复合材料制品全产业链市场专项调查研究及投资战略可行性报告(2023版)》(2)玻璃纤维复合材料产业现状:目前,玻璃纤维复合材料已经在我国风电、化工储罐、输水管道、电器绝缘、船艇、冷却塔、卫浴等领域获得较大规模应用市场。
根据中国玻璃纤维工业协会统计的数据,2021年国内玻璃纤维复合材料制品总产量达584万吨,同比增长14.51%。
2011-2021年中国玻璃纤维复合材料制品产量现状分析数据整理:中金企信国际咨询中金企信国际咨询权威公布《2023年玻璃纤维及制品行业全产业结构深度分析及投资战略可行性评估预测报告》2011年以来,我国玻璃纤维复合材料制品产量整体呈不断上升趋势。
其中,2018年前后,我国玻璃纤维复合材料制品产量出现短暂低谷期,主要原因是:一方面,我国环保政策收紧导致大量小微企业及“散乱污”企业被限产或关停;另一方面,我国汽车产业在2018年前后增速放缓,导致市场需求减少。
我国超细纤维合成革的发展现状及发展趋势
我国超细纤维合成革的发展现状及发展趋势徐德胜李革烟台万华超纤股份有限公司1 前言世界上合成革的起源是1963年,由美国杜邦公司发明的命名为“Corfam”的合成革,杜邦因此成为世界上第一家生产合成革的厂家。
此后于1965年,日本可乐丽公司开始生产合成革,至今已有40多年。
两家均以生产男女皮鞋用的“甲革素材”(仿真皮)为目标,在可乐丽公司之后,东丽、日本橡胶等日本大公司也开始投入生产。
1969年仓敷纤维、1972年帝人参与进来。
然后,目标也从皮鞋转向了运动鞋,从而刺激了需求,形成了超纤革的巨大市场。
但是,皮鞋用的“甲革素材”的生产量仍达不到10%,远远没有达成开发初期的目标。
由“甲革素材”的失败中得到经验后,东丽公司改变战略,1970年开发了世界最初的“聚酯超细纤维”,作为衣料用材料,仿鹿革的“绒面革”登场了。
在接下来的1975年至1980年之间,可乐丽开发了尼龙超细纤维,旭化成开发了聚酯超细纤维,三菱开发了化纤超细纤维以及丙烯超细纤维,1994年帝人也开始生产尼龙超细纤维。
共5家公司开始了超细纤维超纤革的生产。
作为衣料用材料,超细纤维超纤革登场了。
此后,使用领域开始扩大到鞋类,包袋,高尔夫手袋,家具和汽车领域。
同时,采用超细纤维的银面的超纤革的质量和性能不断提高,被广泛使用在运动鞋上,其次,在家具、高尔夫手袋、衣料的制造上也被广泛使用。
真正意义上的超细纤维时代开始了。
我国合成革的发展起自于1978年,国家“六五”计划重点项目烟台合成革总厂(其合成革部分演变为现在的烟台万华超纤股份有限公司)的建设。
当时引进日本可乐丽公司的藕状纤维合成革技术与配套设备,于1984年投产,年产聚氨酯合成革300万平方米。
严格意义上讲这也是我国复合纺合成革的开端,为后来的复合纺超细纤维合成革的开发和生产奠定了基础。
烟台万华在充分消化吸收可乐丽技术和设备的基础上开发成功了复合纺超细纤维合成革的基础技术,并于1993年立项超细纤维聚氨酯合成革产业化设计项目,1994年12月完成,通过了山东省委科技成果鉴定;1995年被国家科技部列为火炬计划重点项目;1996年申报中国轻工总会科技创新项目,并获科技进步一等奖;1997年获得国家科技进步三等奖;烟台万华超细纤维合成革的生产,由于当时藕状纤维合成革的生产任务比较重,纺丝和无纺布采取了外协的方式(但技术完全是烟台万华所有),其中纺丝生产在莱芜丙纶厂进行,无纺布在昌邑无纺布厂(现改制为山东同大)进行,1998年引进德国海岛超细纤维无纺布生产设备实现了全线本部生产。
我国高性能纤维及其应用产业化现状和发展思路
( h a hmiaFbr As ca o , B in 10 2 C ia C i e cl ies s i in e ig 0 2 hn) nC o t j 0
Ab t c :T e a t l ic s e h a k r u d a d sg i c n e o e e o i g h — c b r i d sr n C i a s r t h ri e d s u s d t e b c g o n n i n f a c fd v l p n i e h f e n u t i h n , a c i t i y
摘 要: 论述 了我 国发展 高性能纤维产业的背景和意义 ,总结 了近几年产业发展 取得的成绩和成功经验 ,重点强调 了国家专
项的推 动作用和化纤协会 的协调作 用,指 出了当前产业发展存在的 问题,提 出了未来产业 的发展思路 和政 策建议 。 关键词 : 高性能纤维;产业化 ;现状 ;发展思路 中图分 类号 : Q3 27 2 4 T 4 .;F 6 . 2 文献标 识码 :A 文章编号 :10 —8 5( 0 2 10 0 .6 0 79 1 2 1 )0 —0 80
收稿 日期 : 2 1—22 0 20 —8
11 我国高性能纤维发展缓慢 ,产业化基础非常 .
薄弱 我 国绝 大 部 分 高 性 能 纤 维 的研 发 起 步 并 不
作者 简介 :端 小平 (99),男,江苏南通人 ,东华大学工程硕士及复旦 大学管理硕 士,现任 中国化 学纤维工业协会会长和 16一 纺织化 纤产 品开发 中心主任 ,长期从事行 业管理 、企业管理等工作 和产 业用化纤 、锦纶改性、行 业电子商务等方面的研 究,
我国产业用化纤新材料的现状和前景
・3 ・ 7
嵌产用纤材的必前 国{亿新料琵和墨 0 f
最近 1 0多年来 , 国国民经 济持 续 高速 发展 。 我 化 纤 产量 的 不 断增 加 ,为 各 行 各业 应 用化 纤 新材 料提 供 了 可能 。据 不完全 统计 ,18 98年我 国产业 用 化 纤新材 料 的用 量为 5 吨 ,19 为 8 3万 93年 6万 吨 , 19 9 7年 为 12万 吨 ,19 为 15 5万吨 , 3 98年 5. 加大 基础 建 设 的力 度 ,建 设 ~ 大批 铁 路 、公 路 、
年 年 增 睦,但 效益 并 未 因此 提 高 。关 键 是要转 变 增长方 式 ,实 现产业 升 级 。 其 次要 从 以量 取胜 向 以质取 胜 转 变 。 目前 中
国的中低档面料供大于求,而高档面料又大量依 赖进 口,使得 中国服装业 的 日益激 烈的竞争 中处 予不利地位。面料企业在重点引进 先进技术和关
篷 帆布 材料 等 。
20 年达到 138 00 7. 万吨。专家预计,2 l 年产业 0O
用化 纤新 材 料需 求量可 能达 到 2 0 吨 以上 。0 0 8万 20 年 各类产 业 用化 纤新 材料 的用 量和 2 l 年 的需求 OO 量预 测 数如 附表 所 示 。
随着经 济建 设的发展和工 程质量 提高 的要 求 ,产业用化纤材料市场将有大的发展。
维普资讯
一
些 重化 、 原材 料 、能源 业 的生产 工 艺 相对 I
加入一定比例有机 纤维,可以提高水泥质材料的
抗裂 性 及 韧 性 ,解 决 大 体积砼 体产 生裂 缝 的 问题 等。这 些 产 品 目前 也 都在 国 内开始 应用 ,今后 的
经济危机下中国化纤业何去何从
5受全球金融风暴的影响,去年下半年以来,陆续有多家大型纺织化纤企业停产或倒闭,如浙江江龙控股、浙江华联三鑫、绍兴五环氨纶、浙江凤鸣合纤、浙江纵横集团等等,显然,我国化纤行业已步入“周期性低谷”,企业正在经历难熬的“苦日子”。
但这并非全是坏消息,化纤产业经济效益下滑,能在一定程度有效遏制盲目扩张,促使产业结构调整和优化,而升级过程必然要建立在残酷的洗牌之上,“只有倒闭的企业,没有倒闭的行业”,目前化纤业已迎来产业发展战略调整期,多次阵痛之后才会找到更为合适的发展之路。
改革开放至今,我国化纤业度过了成绩斐然的30年,2007年总产能达到2572万吨,产量2390万吨,都超过了世界总产能和总产量的一半,世界上最大的化纤生产国地位进一步巩固,但是依然存在产业结构不合理,常规品种生产过剩,产品差别化、功能化水平低等潜在问题。
据中国化学纤维工业协会介绍,近年来我国化纤行业结构调整取得明显成效,产能向大企业集中,产能向市场集中,产量向民营企业集中的“三个集中”效应日益明显;产品差别化率不断提高,2007年全行业差别化率已经达到38%,但是仍然远低于发达国家50%以上的水平。
从国际化纤市场的发展趋势来看,近年来美国、西欧和日本的产量呈现下降的趋势,最主要是因为他们放弃了产量高、附加值低、生产过程中环境污染严重的大路货产品的生产,继而转向高层次、高技术及高附加值产品的开发与生产,而把技术含量低的大路货生产技术转嫁给了中国大陆、中国台湾地区、韩国及东南亚各国。
美洲和欧洲的化纤业调整是通过结构调整、合并收购、减少投资、出卖库存和进行海外投资实现的;日本减少了本国的生产厂商,而在经济危机下中国化纤业何去何从产业发展I ndus tri a l development2009.0----3中国大陆和其它国家建立了工厂;中国台湾地区实行了新法案,鼓励公司进行合并和收购及结构调整,同时还和中国大陆寻求共同合作。
下面我们具体来看看这些国家的做法:日本日本化纤工业有着较长的发展历史,长期的科技投入也积累了雄厚的产品开发基础。
中国化纤工业的现状及未来主要发展趋势(上)
量略有增加 , 但增 幅只有 4 % , . 而出 口量大 幅增加 4
2 1 4. %
3化 纤下 游需 求 旺盛 , . 市场拉 动 明显 。
近几 年 , 化纤在 纺 织各行 业 使用 量快 速增 加 , 应 用 范 围也继 续扩 大 。20 年化纤 使 用 量 2 4 万 吨 , 06 09 长 丝短 纤 比例 约 为 6 4 。分 行 业 看 , 纺 机 织行 0:0 棉 业 是 化纤 最 大 下 游 行 业 , 计使 用 化 纤 17 万 吨 , 共 29
达 到 2 9 万 吨 , 占世 界化 纤 总量 的 5 % 以上 。按 30 已 0
Байду номын сангаас
点。年人均 劳动生产率达 到 7.万元 ,02 20 6 6 20 —0 6 年五 年平均利润率为 5 %,06 当年利润率 为 . 20 年 5
6. 6% 。
产量比例来说 , 涤纶纤维仍是最主要品种 , 占总产能
足 国内需求 , 而且正在迅速打开国际市场 , 主要表现 在 进 口量 迅 速 下 降 , 出 口量 高 速 增 长 。2 0 年 , 而 06 中 国化 纤进 口量继 续减 少 , 幅达 1.% , 口量 继 降 55 出
续 增加 , 幅增 加 了 4 .% ; 大 77 化纤 短纤 纺 织 品进 口量 减 少 57 , 口量 则增 加 2 -% ; 纤 针 织 品 进 口 .% 出 33 化
56 斤 。其 中 , 业 用领 域 发 展 迅速 , 大领 域应 .公 产 三 用 比例 达 到 5 :7 2 , 业 用 比例增 加 了 3 32 :O 产 个百 分
、
中国化 纤工 业基本 情 况
1 纤 工业发展 较 快 , . 化 产品 比例 基本 合理 。
中国粘胶短纤行业产能产量、进出口情况及发展展望分析
中国粘胶短纤行业产能产量、进出口情况及发展展望分析粘胶短纤俗称“人造棉”,是一种天然纤维素的再生纤维,和棉花同为棉纱的原材料,质地与棉花相近。
其吸湿性、染色性、垂悬性和强度均优于棉花,且较棉花更易染色,色牢度和可纺性较高,舒适性与棉花最为接近,但是耐碱性和弹性不及棉花。
粘胶短纤作为纺织工业的重要原料,处于产业链中游。
上游产品为溶解浆、棉浆粕和竹浆,以溶解浆为主,下游产品包括棉纱和混纺纱,主要用于服装家纺。
一、中国粘胶短纤行业产能产量情况世界粘胶短纤产能主要集中在中国,其余国家中印尼是全球第二大粘胶短纤生产国,其现有产能85万吨/年,第三位是印度60万吨/年,另外奥地利、泰国也分别有26万吨/年、18万吨/年粘胶短纤产能。
2014-2018年,粘胶短纤产量和实际消费量呈波动增长态势,分别年均复合增长8.17%和6.63%,产量增速显著高于行业消费增速,行业库存处于上升周期,2017-2018年行业库存增量分别为11.15万吨和12.86万吨;2019年1-11月,粘胶短纤实际消费量为285.48万吨,占2018年全年总消费量的90.27%,较2018年整体需求略有弱化;总体库存增量3.42万吨,占2018年全年库存增量的26.57%,库存变化较往年降幅较大,同时部分月份库存呈下降态势。
2017年9月工信部开始实施《粘胶纤维行业规范条件(2017版)》(以下简称《条例》),《条例》鼓励和支持现有粘胶纤维企业通过技术改造淘汰落后产能,优势企业并购重组,提升产业集中度和整体竞争能力。
近两年行业龙头并购、重组等相关行为较为频繁,如产能合并较大的有中泰化学收购富丽达、赛得利收购江西龙达,同时,龙头企业扩产现象明显,如唐山三友20万吨/年新产能投产等。
2019年我国粘胶短纤产能规模约为489.50万吨,产能规模达到30万吨以上的企业5家,分别为赛得利、唐山三友、中泰化学、阜宁澳洋、山东雅美;行业前五大企业产能占比62.51%,行业CR5较2017年提高了约10个百分点,行业集中度大幅提高;行业前十大企业产能占比81.10%,行业集中度较高。
合成纤维制造行业市场现状分析
合成纤维制造行业市场现状分析合成纤维作为现代纺织工业的重要原料,在我们的日常生活和众多工业领域中都发挥着不可或缺的作用。
近年来,合成纤维制造行业经历了显著的发展和变革,其市场现状呈现出多样化的特点。
从市场规模来看,合成纤维制造行业呈现出持续增长的态势。
随着全球经济的发展和人们生活水平的提高,对纺织品的需求不断增加,推动了合成纤维市场的扩张。
特别是在发展中国家,快速的城市化进程和消费升级,使得服装、家纺等领域对合成纤维的需求持续上升。
在产品种类方面,聚酯纤维、锦纶、腈纶等是常见的合成纤维品种。
聚酯纤维因其优异的性能和相对较低的成本,在市场中占据主导地位。
锦纶则以其高强度和耐磨性,在工业和特种领域有广泛应用。
腈纶以其柔软的手感和良好的保暖性能,在纺织服装领域也占有一定份额。
同时,随着技术的不断进步,新型合成纤维不断涌现,如具有高性能、功能性和环保特性的纤维产品,满足了市场对多样化和高品质产品的需求。
从产业链角度分析,合成纤维制造行业的上游主要包括石油化工等原材料供应商。
石油价格的波动对合成纤维的生产成本有着重要影响。
近年来,国际油价的不稳定给合成纤维制造企业带来了一定的成本压力。
同时,原材料的供应稳定性和质量也直接关系到合成纤维的生产和质量。
中游的合成纤维制造企业竞争激烈。
一些大型企业凭借规模优势、技术研发实力和品牌影响力,在市场中占据较大份额。
这些企业往往具有先进的生产设备和工艺,能够生产出高质量、多样化的产品,满足不同客户的需求。
而一些中小企业则面临着较大的竞争压力,需要通过不断创新和提高生产效率来提升竞争力。
下游应用领域广泛,涵盖了纺织服装、汽车内饰、工业用纺织品等多个领域。
在纺织服装领域,合成纤维的应用越来越广泛,不仅用于制作日常服装,还用于运动服装、户外服装等功能性服装。
在汽车内饰方面,合成纤维的轻量化和高性能特点使其成为汽车制造企业的重要选择。
在工业用纺织品领域,合成纤维的高强度、耐磨损等性能使其在输送带、过滤材料等方面得到广泛应用。
新形势下我国碳纤维产业发展探讨
综述与专论合成纤维工业ꎬ2019ꎬ42(5):58CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2019 ̄02 ̄15ꎻ修改稿收到日期:2019 ̄07 ̄12ꎮ作者简介:高奇(1973 )ꎬ男ꎬ高级经济师ꎬ从事企业党建和政策研究等工作ꎮE ̄mail:gaoq.blsh@sinopec.comꎮ新形势下我国碳纤维产业发展探讨高㊀奇(中国石化集团资产经营管理有限公司巴陵石化分公司ꎬ湖南岳阳414014)摘㊀要:探讨了碳纤维的生产供需㊁下游应用状况ꎬ以及碳纤维及其复合材料技术研究进展㊁我国碳纤维产业发展面临的问题ꎮ2018年我国碳纤维理论生产能力26.1kt/aꎬ产量9.0ktꎬ开工率34%ꎬ进口量(包含预浸料等)22.0ktꎬ表观消费量31.0ktꎮ国内碳纤维复合材料主要应用于休闲体育领域ꎬ占比为52%ꎬ而在航空航天㊁交通运输领域应用占比则较低ꎮ当前ꎬ碳纤维及其复合材料技术研究主要围绕降低碳纤维生产成本ꎬ提高碳纤维本身性能ꎻ改善树脂体系的韧性ꎬ提高树脂体系与碳纤维复合的界面相容性ꎻ开拓复合材料成型新工艺ꎬ提升应用水平ꎮ与世界先进水平相比ꎬ我国在碳纤维产业化工艺与装备ꎻ碳纤维复合材料设计㊁制造㊁评价能力ꎻ基础研究与产业配套方面均严重落后ꎮ建议政府层面加强引导㊁政策扶持力度ꎬ规范碳纤维行业发展ꎻ企业层面加大产㊁学㊁研协同ꎬ加快碳纤维及其复合材料全产业链关键技术攻关ꎬ提升产业化发展水平ꎻ行业组织层面加强组织协调ꎬ搭建公共服务平台ꎬ推动碳纤维及复合材料良好的产业生态建设ꎮ关键词:碳纤维㊀碳纤维复合材料㊀生产㊀供需㊀应用㊀研究进展㊀发展建议中图分类号:TQ342+.74㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1001 ̄0042(2019)05 ̄0058 ̄06㊀㊀碳纤维是一种含碳量在95%以上的新型材料ꎬ既具有碳材料质轻㊁耐高温㊁耐腐蚀㊁耐疲劳㊁抗蠕变㊁高强度㊁高模量等固有本质特性ꎬ又兼备纺织纤维的柔软可加工性ꎬ广泛应用于航空航天㊁交通运输㊁体育休闲等领域[1]ꎮ碳纤维产业链核心环节很多ꎬ包括上游原丝生产㊁中游碳化环节㊁下游复合材料及其应用等ꎮ经过五十多年的研发和突破ꎬ我国碳纤维产业已取得一系列重大成果ꎬ初步形成了产业化碳纤维的研发和生产平台ꎬ逐步打破了国外技术封锁和市场垄断局面[2]ꎮ但碳纤维产业化过程仍存在一些 卡脖子 问题亟待解决ꎮ在当前逆全球化思潮抬头的新形势下ꎬ加快碳纤维产业的发展ꎬ不仅可以推动石油化工㊁纤维纺织等传统行业的技术进步和转型升级ꎬ而且对于保障国家重大工程以及国防科工的发展有着重要战略意义ꎮ作者探讨了国内外碳纤维的生产供需㊁下游应用状况ꎬ以及碳纤维及其复合材料技术研究进展㊁我国碳纤维产业发展面临的问题ꎬ并提出了发展建议ꎮ1㊀碳纤维生产供需状况从企业角度来看ꎬ全球碳纤维企业大致可分为三个梯队:一梯队为兼具规模和技术优势的企业ꎬ日本东丽株式会社㊁日本东邦会社等为典型代表ꎻ二梯队是在特定领域具备较强竞争力的企业ꎬ如德国西格里集团在汽车领域竞争力较强ꎻ三梯队则是具备成本优势的企业ꎬ如中国台湾台塑工业股份有限公司㊁土耳其阿克萨公司㊁韩国晓星集团等ꎮ2018年全球碳纤维主要生产企业见表1ꎮ表1㊀2018年全球碳纤维主要生产企业Tab.1㊀Globalcarbonfibermajorproducersin2018国家和地区企业名称生产能力/(kt a-1)日本日本东丽株式会社27.1日本三菱丽阳株式会社14.3日本东邦会社12.6欧洲德国西格里集团15.0土耳其阿克萨公司3.5俄罗斯UMATEX集团2.0美国美国赫氏公司10.0美国氰特公司7.0美国卓尔泰克公司(被东丽收购)20.0韩国韩国晓星集团2.5中国台湾台湾台塑工业股份有限公司8.8中国中复神鹰碳纤维有限公司6.0江苏恒神股份有限公司4.65精功集团有限公司3.6光威复合材料股份有限公司3.1中安信科技有限公司1.8兰州蓝星纤维有限公司1.8其他5.15其他3.0合计154.8㊀㊀2018年全球碳纤维理论生产能力154.8kt/aꎮ其中ꎬ日本东丽株式会社㊁德国西格里集团㊁美国卓尔泰克公司(已被东丽收购)㊁日本三菱丽阳株式会社㊁日本东邦会社5家企业合计生产能力89kt/aꎬ占全球总产能的57%ꎮ日本东丽株式会社是全球碳纤维生产第一大公司ꎬ生产能力达到27.1kt/a(不含美国卓尔泰克公司产能)ꎮ㊀㊀我国碳纤维生产企业有近30家ꎬ2018年理论生产能力26.1kt/aꎬ见表2ꎮ其中ꎬ产能千吨以上的企业有7家ꎬ分别是中复神鹰碳纤维有限公司㊁江苏恒神股份有限公司㊁精功集团有限公司㊁光威复合材料股份有限公司㊁中安信科技有限公司㊁兰州蓝星纤维有限公司㊁山西钢科碳材料有限公司ꎬ合计生产能力22.05kt/aꎬ约占国内总产能的84%ꎮ表2㊀2018年我国碳纤维主要生产企业Tab.2㊀Chinacarbonfibermajorproducersin2018企业名称㊀㊀生产能力/(kt a-1)中复神鹰碳纤维有限公司6.00江苏恒神股份有限公司4.65精功集团有限公司3.50光威复合材料股份有限公司3.10中安信科技有限公司1.80兰州蓝星纤维有限公司1.80山西钢科碳材料有限公司1.20中国石油吉林石化公司0.60吉林方大江城碳纤维有限公司0.55中国石化上海石化分公司0.50河南永煤碳纤维有限公司0.50其他1.90合计26.10㊀㊀2018年国内碳纤维产量约9.0ktꎬ开工率约为34%ꎬ低于全球60%的开工率ꎬ主要原因一是优秀企业老生产线因经济效益较低而停产ꎬ二是有些企业的生产线水平较低ꎬ不能长期稳定运行ꎻ纯碳纤维进口3.48ktꎬ同比增长13%ꎬ但进口若包括碳纤维预浸料㊁碳纤维布等ꎬ则进口量为22ktꎬ同比增长36.8%ꎮ这说明我国碳纤维下游消费以进口预浸料加工为主ꎮ表3㊀2014―2018年国内碳纤维供需情况Tab.3㊀Chinacarbonfibersupplyanddemandsituationover2014-2018年份产量/kt进口量/kt进口量(包含预浸料)/kt表观消费量/kt2014年2.01.66512.814.82015年2.51.76614.416.92016年3.62.78116.019.62017年7.43.07516.123.52018年9.03.47722.031.0㊀㊀基于近年来碳纤维需求旺盛ꎬ碳纤维正处于从 贵族材料 向 平民化材料 转变ꎬ价格逐年降低等原因ꎬ预计2019―2025年ꎬ我国碳纤维消费需求年均增速将保持在15%以上ꎮ2㊀碳纤维下游应用状况碳纤维一般不单独使用ꎬ而是和树脂㊁金属㊁陶瓷等制成复合材料满足下游应用ꎬ其中ꎬ树脂基碳纤维复合材料使用量最大ꎬ占碳纤维复合材料市场份额的90%以上[3]ꎮ环氧树脂㊁乙烯基酯树脂㊁酚醛树脂㊁不饱和聚酯树脂等热固性树脂ꎬ以及聚丙烯㊁聚酰胺㊁聚四氟乙烯等热塑料性树脂均可用于制备树脂基碳纤维复合材料ꎮ从全球碳纤维复合材料下游应用来看ꎬ航空航天㊁体育休闲和工业应用是碳纤维复合材料应用的3个主要领域ꎬ但与全球碳纤维复合材料应用不同的是ꎬ国内碳纤维复合材料主要应用于休闲体育领域ꎬ占比为52%ꎬ而在航空航天㊁交通运输领域应用占比则较低ꎮ碳纤维生产技术和装备水平低ꎬ产业化生产工艺不成熟是导致国内碳纤维应用领域集中在低端市场的主要原因ꎮ表4㊀国内碳纤维复合材料下游应用领域Tab.4㊀Down ̄streamapplicationfieldofChinacarbonfibercomposite应用领域应用实例所占比例ꎬ%体育休闲㊀高尔夫球棒㊁羽毛球拍㊁钓鱼竿㊁自行车52工业应用能源㊀风电叶片16土木建筑㊀桥梁增强㊁建筑材料6压力容器㊀医用氧气瓶㊁压缩天然气瓶6交通运输㊀汽车㊁船舶3电子电气㊀笔记本㊁电视机㊁LED显示屏2电力电缆㊀电缆芯2机械㊀管㊁集装箱3其他㊀钻井平台㊁医疗器械3航空航天㊀飞机㊁卫星3其他4㊀㊀未来ꎬ我国航空航天㊁新能源汽车领域对碳纤维复合材料需求巨大ꎬ不管是国产大型客机C919ꎬ还是插电式混合动力汽车等都对碳纤维复合材料有很大需求ꎬ但碳纤维复合材料的高端产能目前在国内仍属空白ꎬ碳纤维发展的瓶颈亟待攻克ꎮ3㊀碳纤维及其复合材料技术研究进展碳纤维及其复合材料性能的提高ꎬ生产成本95第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀高㊀奇.新形势下我国碳纤维产业发展探讨的降低ꎬ既与碳纤维本身有关ꎬ也与树脂体系以及其复合材料成型工艺有关ꎬ是一项非常系统的工程ꎮ当前研究主要围绕以下几方面展开:(1)降低碳纤维生产成本ꎬ提高碳纤维本身性能ꎮ碳纤维的制备包括前驱体制备㊁预氧化㊁碳化及表面处理等工艺过程ꎮ其中ꎬ前驱体的制备占碳纤维生产成本的50%以上[4]ꎮ因此ꎬ开发低成本㊁高性能的前驱体被认为是降低碳纤维生产成本的最有效途径之一ꎮ目前已实现工业化的碳纤维前驱体主要为粘胶基㊁沥青基和聚丙烯腈(PAN)基ꎬ粘胶基前驱体最早用于制备碳纤维原丝ꎬ但粘胶纤维的实际碳收率较低ꎬ在30%以下ꎻ各向同性沥青基前驱体原料廉价㊁碳收率在80%以上ꎬ生产工艺简单ꎬ生产成本较低ꎬ但其力学性能较低ꎻ中间相沥青前驱体由于对沥青纯度有极其苛刻的要求ꎬ必须进行纯化处理ꎬ因而成本较高ꎻPAN基前驱体碳收率比粘胶基前驱体高ꎬ生产流程㊁溶剂回收㊁三废处理也较简单ꎬ但原料价格仍然较高ꎮ为开拓廉价质优的前驱体替代材料ꎬ众多研究者展开了大量研究ꎬ如以聚烯烃[5]㊁木质素[6]㊁芳香族聚合物[7]㊁生物质[8-10]等为原料的碳纤维前驱体ꎬ但这些前驱体仍然存在碳收率低或者生产成本高㊁力学性能差等问题ꎮ值得关注的是ꎬYangJ等[11-12]以廉价的无灰煤作为前躯体ꎬ通过低温溶剂分离和薄层蒸发法调控其相对分子质量分布和氧含量ꎬ制备了各向同性沥青ꎬ该沥青碳化所制备的碳纤维拉伸强度达到1100MPaꎬ具有巨大的市场潜能ꎮ碳纤维难以兼顾强度和弹性模量ꎬ这成为开发的焦点之一ꎮ碳纤维石墨化采用超高温度使碳纤维内部由乱层石墨片层结构形成规整的三维石墨晶体结构ꎬ是制备高模量或高强高模碳纤维的关键工艺ꎬ其技术的核心在于石墨化装置对碳纤维进行超高温热处理的高效性及石墨化工艺对纤维结构择优演变的有效控制[13]ꎮ国内外研究者对碳纤维石墨化设备进行了广泛研究ꎬ研制了不同加热方式的石墨化炉ꎬ如塔姆式电阻炉[14]㊁感应炉[15]㊁射频炉[16]㊁等离子炉[17]等ꎮ其中ꎬ塔姆式电阻炉㊁射频炉均已产业化ꎬ国内外普遍应用(日本东丽株式会社采用射频炉制备高强高模碳纤维)ꎮ但这几种石墨化炉均采用间接加热技术ꎬ存在热效率低㊁能耗高㊁石墨化炉寿命短㊁热处理温度受限的缺点ꎬ影响了碳纤维石墨化过程中结构的择优演变ꎮ针对间接加热技术的缺点ꎬ激光隧道炉[18-19]㊁连续石墨化炉[20]等直接加热技术石墨化炉被研制ꎮ这类石墨化炉克服高温限制且高效高质量㊁节能环保是未来的发展趋势ꎮ在石墨化工艺方面ꎬ国内外研学者也进行了大量研究ꎬ发现温度场的分布对碳纤维结构的择优演变十分重要[21]ꎻ控制热处理时间可以在保证石墨纤维质量的前提下有效降低能源消耗[22]ꎻ施加一定的牵伸力可以改善碳纤维的微观结构ꎬ提高拉伸强度和模量[23]ꎻ硼原子催化剂对碳纤维石墨化过程有很强的促进作用ꎬ可降低纤维热膨胀系数ꎬ提高其抗氧化性能[24-25]ꎮ(2)改善树脂体系的韧性ꎬ提高树脂体系与碳纤维复合的界面相容性ꎮ碳纤维复合材料具有各向异性的结构特点ꎬ在垂直纤维方向的性能较差ꎬ而增加树脂体系的韧性可提高复合材料的横向拉伸强度ꎬ从而提高复合材料抗损伤性能及应力水平ꎮ目前研究较多的树脂体系增韧技术有橡胶弹性体增韧㊁热致性液晶高分子增韧㊁热塑性树脂增韧㊁超支化聚合物(HBP)增韧和纳米粒子增韧等[26-29]ꎮ然而ꎬ应用橡胶弹性体或热塑性树脂虽可实现环氧树脂增韧ꎬ但同时牺牲了体系的模量㊁耐热性能㊁拉伸性能等ꎻ用热致液晶高分子改性树脂ꎬ韧性提高的同时ꎬ力学性能和耐热性虽没有大的损失ꎬ但原料价格较贵ꎬ树脂很难与它很好相容ꎬ且加工成型难度较大ꎻ纳米粒子具有较高的表面能和特殊的尺寸效应ꎬ增韧效果显著ꎬ但纳米颗粒分散性不好ꎬ极易团聚ꎮ在增韧的同时降低对材料其他性能的负面影响㊁降低成本㊁协同增韧是未来树脂体系增韧的发展方向ꎮ碳纤维与树脂体系间的界面相容性是充分发挥碳纤维力学性能优势ꎬ制备高性能复合材料的核心问题ꎮ目前ꎬ改善树脂体系与碳纤维复合的界面相容性的研究主要从两方面着手:一是对碳纤维进行表面改性ꎮ由于碳纤维极性低ꎬ不利于树脂的粘附ꎬ所以需对碳纤维进行表面氧化改性ꎬ以增加其表面的羟基㊁醛基㊁羧基的数量ꎬ提高极性以便于和树脂粘附[30-34]ꎮ但改性在提高碳纤维表面性能的同时ꎬ会以损失纤维自身的性能作为代价ꎻ二是通过更改树脂与固化剂的配方ꎬ提高树脂体系固化后的极性ꎬ或者令其更容易与碳纤维表面基团反应ꎮ也有相关研究通过在树脂中加入富勒烯㊁碳纳米管等增加其与碳纤维的相容性㊁致密程度等以提高性能ꎮ(3)开拓复合材料成型新工艺ꎬ提升应用水06㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年第42卷平ꎮ成型工艺是实现原材料由半成品到成品的加工手段ꎮ原材料的特性和成品的预期性能决定了成型工艺的类型ꎮ目前ꎬ碳纤维复合材料的成型工艺主要有缠绕成型㊁高温模压成型㊁真空热压罐成型㊁液态成型㊁挤压成型等ꎮ其中ꎬ除缠绕成型工艺(即将浸有树脂的纤维束按一定规律缠绕在一个旋转的芯模上ꎬ然后固化㊁脱模成为复合材料制品ꎬ主要用于制造筒形或球形碳纤维制品等)可以直接使用碳纤维外ꎬ其余工艺均需先将碳纤维制成中间材料ꎬ再与树脂复合成制品ꎮ几种常见的中间材料有碳纤维布㊁预浸料㊁片状模压料(SMC)和短纤ꎬ其中预浸料是最主流的中间材料ꎬ约占树脂基碳纤维消费总量的55%ꎮ碳纤维布一般采用树脂传递模塑(RTM)成型ꎻ预浸料采用高温模压成型㊁真空热压罐成型等ꎻSMC主要采用与非饱和聚酯树脂等模压成型ꎻ而短纤或长纤适合用与热塑性树脂挤压成型ꎮ除了上述几种工艺外ꎬ近年真空导入㊁3iTech感应加热等成型工艺发展迅速ꎮ真空导入成型工艺是一种大尺寸复合材料制件的液体模塑成型技术ꎬ是目前大型风电叶片制造所普遍采取的一种成型工艺[35]ꎬ即通过真空产生的压力把树脂通过预铺的管路压入铺设好的纤维层中ꎬ让树脂浸润增强材料ꎬ最后充满整个模具ꎬ固化成制品的过程ꎮ3iTech感应加热成型是一种将感应器集成在模具中的新型感应加热工艺ꎬ可以在20~400ħ的温度下加工碳纤维材料ꎬ利用热传导的原理通过温度感应器来加热模具表面ꎬ可用于批量化制备小型零部件ꎮ4㊀我国碳纤维产业发展面临的问题我国碳纤维复合材料起步于20世纪60年代ꎬ但发展较为缓慢ꎬ与世界先进水平相比ꎬ我国在碳纤维产业化工艺与装备ꎻ碳纤维复合材料设计㊁制造㊁评价能力ꎻ基础研究与产业配套方面均严重落后[36]ꎮ(1)碳纤维产业化工艺与装备核心技术仍未本质突破经过10余年的探索ꎬ虽然我国碳纤维产业化已初具规模ꎬ初步实现了国产T300级和T700级碳纤维规模化生产ꎬT800级㊁M40J级碳纤维的工程化生产ꎬ但产业化工艺与装置核心技术仍未本质突破ꎮ主要表现在:原丝水平落后ꎬ绝大多数碳纤维企业采用的是二甲基亚砜原丝技术ꎬ质量尚未过关ꎬ其他原丝技术发展相对滞后ꎻ碳纤维性能不高㊁产品稳定性差ꎬ产能利用率不到30%ꎬ且仅能应用于体育休闲等低端领域ꎬ航空航天等高端领域则应用较少ꎻ碳纤维设备生产技术几乎被国外垄断ꎬ且严格限制对我国出口ꎬ如碳化炉㊁石墨化炉等关键设备研发滞后ꎮ(2)碳纤维复合材料设计㊁制造㊁评价能力薄弱碳纤维复合材料设计㊁制造㊁评价是碳纤维应用的基础ꎬ制约着碳纤维产业的发展ꎮ目前ꎬ国内碳纤维复合材料的设计㊁制造㊁评价水平较为薄弱ꎬ主要表现在:未真正掌握复合材料连接㊁疲劳耐久性㊁损伤容限㊁稳定性等具体设计技术和要领ꎻ设计的规范㊁手册ꎬ以及设计分析软件等缺乏ꎻ成型工艺㊁模具技术㊁无损检测㊁制造设备等制造技术发展落后ꎬ如日本㊁德国㊁美国等少数发达国家已掌握70~75g/m2标准的碳纤维预浸料生产技术ꎬ而我国还不能生产低于80g/m2的碳纤维预浸料ꎬ高端碳纤维预浸料主要依靠进口ꎻ碳纤维复合材料设备完全由美国公司垄断ꎬ如自动铺丝机㊁层合固化装备等ꎮ整体上ꎬ我国碳纤维复合材料设计㊁制造㊁评价尚处于起步阶段ꎮ(3)基础研究与产业配套不到位与国外相比ꎬ国内碳纤维及其复合材料的许多基础理论和工程实际问题未获解决ꎬ基础理论方面如分子㊁原子水平上的碳纤维结构演变ꎬ复合材料的加工损伤形成机制等ꎻ工程实践方面如PAN的工程控制㊁复合材料许应值与结构设计许应值的确定原则㊁复合材料大面积整体成型等基础科学问题尚未探明ꎮ除了碳纤维自身原因外ꎬ国内相关配套产业不到位也严重制约了碳纤维产业发展ꎬ表现在:由于原料PAN原液杂质含量较高ꎬ导致碳纤维在生产过程中易产生毛丝缠结ꎬ甚至发生断丝ꎬ造成碳纤维性能不稳定ꎬ离散系数较大ꎻ环氧树脂等热固性树脂基体韧性较差ꎬ造成碳纤维复合材料较低的抗冲击损伤能力ꎬ特别是在制造或使用中遭受意外冲击时ꎬ其内部易出现不易观测到的分层损伤等ꎮ5㊀发展建议碳纤维及复合材料作为一种国民经济和国防建设不可或缺的战略性新材料ꎬ其核心技术要不来㊁买不来㊁讨不来ꎬ尤其是在当前发达国家对中国日益趋严的出口管制形势下ꎬ依托政府㊁企业㊁16第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀高㊀奇.新形势下我国碳纤维产业发展探讨行业组织的力量ꎬ将政府与产业界㊁顶层设计与企业实践紧密结合起来ꎬ大力加强自主创新ꎬ整合各方面资源ꎬ才能把创新主动权㊁发展主动权牢牢掌握在自己手中ꎮ(1)政府层面ꎬ应加强引导㊁政策扶持力度ꎬ规范碳纤维行业发展ꎮ一是制定碳纤维行业准入标准ꎬ如产能㊁能耗㊁物耗㊁环保㊁安全等规范要求ꎬ防止低水平重复建设ꎮ二是积极推动企业间跨行业㊁跨区域联合重组ꎬ促进碳纤维上下游产业集约㊁协调发展ꎬ实现资源优化配置ꎬ提高产业链的竞争优势ꎮ三是组织制定和完善碳纤维及其复合材料的产品标准㊁测试方式标准和工程应用设计规范ꎮ(2)企业层面ꎬ应加大产㊁学㊁研协同ꎬ加快碳纤维上下游全产业链关键技术攻关ꎬ提升产业化发展水平ꎮ一是优化工程实验和工程化条件ꎬ解决碳纤维性能不高ꎬ生产不稳定的问题ꎻ二是提高碳化炉㊁石墨化炉㊁恒张力收丝装置等大型关键设备自主化水平ꎻ三是加快预浸料㊁树脂体系的配套研究ꎬ实现碳纤维复合材料低成本㊁高质量发展ꎮ(3)行业组织层面ꎬ应加强组织协调ꎬ调动行业组织成员积好性ꎬ搭建行业内专家技术服务㊁科技成果转化㊁技术引进合作和人员培训等公共服务平台ꎬ如第三方公共检测评价平台㊁复合材料共享数据库平台等ꎬ促进产业链信息与技术交流共享ꎬ推动碳纤维及复合材料良好的产业生态建设ꎮ6 结语我国碳纤维产业经多年努力ꎬ已初步形成碳纤维生产㊁碳纤维复合材料成型㊁下游应用等完整产业链ꎬ基本满足体育休闲等民用领域的应用需求ꎮ但是高性能碳纤维及复合材料在高品质㊁高效率与低成本技术ꎬ产品设计与应用技术等方面相比国外还有较大差距ꎬ在国防军工㊁航空航天㊁汽车㊁轨道交通等领域ꎬ尚未形成成熟完善的整体应用技术方案和产业配套体系ꎬ碳纤维及复合材料的规模化应用仍任重道远ꎮ参㊀考㊀文㊀献[1]㊀齐颖.碳纤维及其复合材料发展现状[J].新材料产业ꎬ2017(12):2-6.[2]㊀中华人民共和国工业和信息化部.加快推进碳纤维行业发展行动计划[Z].2013-10-22.[3]㊀沈协人ꎬ朱本松ꎬ赵家森.我国碳纤维生产现状及对策探讨[J].产业用纺织品ꎬ1990(4):1-5.[4]㊀BAKERDAꎬRIALSTG.Recentadvancesinlow ̄costcarbonfibermanufacturefromlignin[J].JournalofAppliedPolymerScienceꎬ2013ꎬ130(2):713-728.[5]㊀WARRENCDꎬPAULAUSKAFLꎬEBERLECCꎬetal.LowercostcarbonfiberPrecursors[C].Proceedingsofthe17thAnnu ̄alInternationalConferenceonComposites/NanoEngineering.HawaiiꎬUSAꎬ2009.[6]㊀COMPEREALꎬGRIFFITHWLꎬJRLEITTENCFꎬetal.Lowcostcarbonfiberfromrenewableresources[J].OfficeofScientific&TechnicalInformationTechnicalReportsꎬ2001:576-8424.[7]㊀PRAUCHNERMJꎬPASSVMDꎬOTANICꎬetal.Eucalyptustarpitchpretreatmentforcarbonmaterialsprocessing[J].Jour ̄nalofAppliedPolymerScienceꎬ2004ꎬ91(3):1604-1611. 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产业用纤维、纱线和织物的发展前景
维纺 丝使 生产 适 用于产 业 用纺 织 品的纤维 成 为可 能。 现 在 已 可以生 产高度 复 杂的 不规 则横 截 面的 纤维 . 合长丝 从 而使 一根 纱 具 有 不 同的 收 缩 性 混 能 , 分离 双组 分的 长丝 . 过表 面处 理得 到 所要 能 通 求的 表面形 态和 构 形 。 双组 分 纤 维技 术 主要 用 于生 产 超 细 纤 维 、 粘
一
维普资讯
综述
田再纺 绸技 疵
总第 2 3期 0
产业 用纺 织 品 的要 求 . 且 为纤 维 的 技 术与 工 业 而
领 域 中 的 应 用 展 示 了新 的 用 途 。 ,
台纱 可用于制 作 混合 织物 , 通过 机 织 、 编 或经编 纬 皆可 。 后进行 热 处理 或 轧光 处理 , 然 生产 产 业用纺
性、 伸长性 能等 , 高 功能服 装 具有 阻隔热 、 、 使 冷 化
学 品 、 菌及 可呼 吸性 等看来 似 乎相 反的要 求 , 抗 对 纤维 , 织物 的生 产 和服 装 设 计 预 计 世界 人 口在 2 5 0 0年将 再 增 加 5 亿 . 5 这 意 味着 为 了满 足 世界 范 围的需 要 . 纤维 的 消 费 需 求 还需大 大 增 长。
比重会大 大 减小 。 第 二 类是 以石 油 为原 料 的 合 成 纤 维 . 是 很 但 难预 测世 界 上石 油何 时会 消耗 完 。 台成 纤维 比其 他 类型 的 纤 维有 更 大 的 优势 . 因为 它 们 不仅 满 足
— —
法纺 丝 和新 技 术 , 如凝 胶 纺 丝 、 合纺 丝 、 细 纤 复 超
三种 主要的 双组 分纤 维类 型 有 皮芯 型 、 井列 型和
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从下游需求看产业用纤维发展方向
从最新的运行数据可以看出,我国化纤行业的整体运行趋势并不好,行业整体表现较为低迷,利润大幅减少,而作为化纤下游之一的产业用纺织品行业却表现突出。
统计显示,今年1~4月份,产业用纺织品行业国内总产值增速达到19.44%,远远高于行业平均水平。
专家预测,在行业整体运行质量下降的大环境下,今年产业用纺织品行业两位数增长较有保障。
作为产业用的上游,充分了解产业用行业在纤维使用方面的现状、问题和需要,则显得至关重要。
过滤与分离用纤维:应紧随潮流趋势
过滤材料品种不断增多是不争的事实,单从材质而言就有天然纤维、合成纤维、无机纤维和金属纤维等,而近年来我国也自行开发了包括芳香族聚酰胺、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等耐高温滤料,从各种工艺参数和成品实验的结果来看,也基本能够满足国内粉尘排放企业的需要。
比如聚四氟乙烯,其最高使用温度可达到260摄氏度。
“但在我看来,技术还不是最值得担心的问题,比技术更值得关注的我认为还有两点。
”王桦表示,包括专门生产过滤与分离用纺织品的纤维生产企业在内,国内多数纤维生产企业并不了解国外纤维生产的最新趋势和发展水平,因此,消息闭塞成为很多企业发展不良只能做低端产品的绊脚石之一;“还有部分企业喜欢墨守成规,习惯用一种材料生产,而放弃更好的选择,这对企业发展也相当不利。
”
除了粉尘过滤,液体过滤也是过滤与分离用纺织品应用的主要领域。
据天津工业大学党委书记张宏伟介绍,“当前国内水处理组件所需要的纤维首先要有很强的抗污能力,但目前国内多数纤维生产企业的技术还无法达到上述要求,普遍还依赖进口。
”近年来,天津工业大学在这方面取得了一定进展。
据了解,目前天津工大采用了辐射接枝技术制备了大通量高抗污染聚偏氟乙烯PVDF中空纤维膜,抗污染性较传统技术提高50%以上,此外,由于采用了低压技术,能耗水平也降低了15%以上。
土工与建筑用纤维:市场亟需细分
对于土工与建筑用纺织品来说,由于其特殊的过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护作用,也就对相关纤维提出了高强、定伸长、超耐磨、耐酸碱纤维、可降解、耐老化、隔音、阻燃等各种功能性要求。
加快功能性机织或经编土工布、土工膜(格栅)开发应用,注重新型土工用纺织品的生态化开发,突破轻型建筑用永久性膜结构材料的产业化技术,开发新型高技术土工合成材料加工技术,是未来发展的方向与要求。
土工合成材料用纤维主要是丙纶短纤维、涤纶短纤维、涤纶长丝、玻璃纤维、裂膜丝、碳纤维等。
但是目前,土工合成材料用纤维还没有形成市场细分,差别性和专业针对性差,再生纤维较多,在这个领域,高性能纤维的开发还有待提高。
医疗与卫生用纤维:产业发展有待行业重视
目前,医疗与卫生用纺织品的发展方向为研究开发医用组织器官材料,发展高端医用防护用品,推广新型卫生用品。
与此相关的专用纤维是生物医用纤维,医疗或卫生级别的PPT纺粘专用切片和短纤维,生物可降解型、抗菌型、超吸水型等功能性纤维和差别化纤维。
壳聚糖纤维,是医疗与卫生用纺织品纤维的代表。
壳聚糖纤维的原料虽然能再生循环,但每年有实际应用价值的原料是非常有限的。
但因壳聚糖是一个小产业,引不起行业的重视,缺乏规划管理,缺乏专业研究和技术人才,严重影响了壳聚糖工艺技术的深入研发和产业的工程化、产业化进展。
面对着新时期新的发展要求,研究开发医用组织器官材料、发展高端医用防护产品、推广新型卫生用品是未来的发展方向,因此,生产出更多功能性和差别化的专用纤维,才能为生命与健康保驾护航。
交通工具用纤维:部分功能尚欠缺
近年来,随着人们生活水平的提高和消费需求的增长,汽车产业得到了前所未有的蓬勃发展。
随之而来的,是交通工具用纺织品的火爆和备受瞩目,安全气囊专用长丝,强吸附、防异味、抗菌、阻燃、防霉防蛀、自清洁等差别化纤维,高强细旦可纺玻璃纤维、功能化超细纤维开始渐渐走上市场舞
台。
作为大众、奥迪等汽车品牌的原料供应商,就经历了安全气囊专用长丝的开发、应用的全过程。
汽车安全气囊细旦涤纶高强(低缩)工业长丝其产品的加工难度很大,技术含量很高。
“具有良好的物理机械性能,强度高、质量轻、摩擦性能好、弹性好;此外还有高化学稳定性、抗老化性;折叠体积下,织物柔软、在气囊迅速充胀时不易摩擦人员的脸部皮肤等特性的产品才是汽车生产商和消费者认可的。
”
未来,高性能车用内饰面料、多功能蓬盖材料、生态型超细纤维仿皮革面料是交通工具用纺织品发展的重点。
对于车用内饰面料,交通工具纺织品及复合材料产业技术创新战略联盟高工于范芹表示,内饰面料光照褪色,影响美观和寿命;阻燃、隔音、阻胶性差;内饰面料缺乏复合功能性;VOC严重超标;雾化度超标,透明度降低,影响视线舒适性差;复合海绵的不可回收等问题都是现实存在的。
下一步将在纯涤纶柔性复合材料、汉麻涤纶混纺柔性复合材料、新型汽车门板缓冲层材料、天然纤维复合材料的开发等方面下工夫,争取解决这些问题。
安全与防护用纤维:多项功能需兼具
安全与防护用纺织品作为比较特殊的一种纺织品类型,对于纤维也提出了具体的要求。
在耐高温阻燃纤维材料方面,碳纤维、聚四氟乙烯纤维是比较具有代表性的,这其中,聚四氟乙烯纤维是耐高温阻燃纤维材料中发展的最早品种之一,它化学稳定性极好、纤维表面有蜡感、摩擦系数小、在高氧环境中也难以燃烧;
阻燃纺织品可以大量地被应用在学校、医院、旅店等公共领域,还可以被用作消防、军队作战、核动力的工作服;
高强高模纤维,现在被用在防弹服和防弹头盔上较多,防弹性能高、防护面积大,但是纤维的强度和模度还不够高、价格偏高、有的耐温性和粘结性较差、树脂体系有待进一步优化;
对于导电纤维来说,其应用使得纺织品抗静电效果显著、耐久而不受环境湿度的影响、并可应用于静电工作服等特种功能性纺织品;
防寒保暖纤维材料有中空纤维、超细纤维、远红外纤维等,未来它将向复合型多功能方向发展。
结构增强用纤维:主动出击是上策
我国最早涉及结构增强材料的工程是软体材料,比如上海八万人体育馆、包括之后的世博轴、水立方等,在这一领域我国现在使用比较多的纤维是涤纶、聚烯烃(PO)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),更多的是玻纤和聚四氟乙烯。
目前,结构增强材料用纤维代表了纺织行业的最高水平。
最需要解决的问题是国内碳纤维生产企业包括玻纤生产企业,生产完了不知道要卖给谁,自行车厂不可能想到买碳纤维做自行车,反倒是很多碳纤维生产企业自己在做自行车。
据介绍,碳纤维目前在国内主要用于运动休闲产品比较多,真正用于高科技的相对较少,所以未来碳纤维的发展空间会十分广阔。
延伸阅读
六大领域研发方向
医疗与卫生用纺织品的发展方向为研究开发医用组织器官材料,发展高端医用防护用品,推广新型卫生用品。
与此相关的专用纤维是生物医用纤维,医疗或卫生级别的PPT纺粘专用切片和短纤维,生物可降解型、抗菌型、超吸水型等功能性纤维和差别化纤维。
过滤与分离用纺织品发展方向为发展耐高温、耐腐蚀过滤材料,发展医药、化工、食品、造纸等加工领域用过滤材料。
与此相关的专用纤维是耐高温、耐腐蚀的高性能纤维,丙纶、锦纶、涤纶的单丝,各种规格的中空纤维,差别化滤料专用纤维。
土工与建筑用纺织品发展方向为加快功能性机织或经编土工布、土工膜(格栅)开发应用,突破轻型建筑用永久性膜结构材料的产业化技术。
与此相关的专用纤维是高强、定伸长、超耐磨、耐酸碱纤维、可降解、耐老化、隔音、阻燃等功能纤维。
交通工具用纺织品领域的发展方向是发展高性能车用内饰面料、发展多功能蓬盖材料、开发生态型超细纤维仿皮革面料。
与此对应的相关专用纤维是安全气囊专用长丝,强吸附、防异味、抗菌、阻燃、防霉防蛀、自清洁等差别化纤维,高强细旦可纺玻璃纤维、功能化超细纤维。
安全与防护用纺织品的发展方向是发展防弹防刺材料注重新型土工用纺织品的生态化开发以及发展阻燃防护面料和服装。
与此对应的相关专用纤维是新一代性能优化的防刺纤维,芳纶、聚酯亚酰胺纤维、玄武岩纤维等高性能纤维,金属纤维的功能化差别化产品。
结构增强用纺织品的发展方向是发展传统结构材料替代产品、开发新型结构增强用纺织材料。
与此对应的专用纤维是玻璃纤维及碳纤维,热塑性纤维和新型骨架用材料纤维。
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