首页/文章/ 详情

项目追踪·开泰石化、山东大学:干法纺高性能PAN基碳纤维原丝产业化关键技术与装备研发

4月前浏览1454

本文摘要:(由ai生成)

山东开泰石化股份有限公司等单位完成的"干法纺高性能PAN基碳纤维原丝产业化关键技术与装备研发"项目通过科技成果鉴定,整体技术达国际先进水平。项目提出三步法干法纺工艺,自主研发关键装备,实现PAN基碳纤维原丝的低成本规模化生产。建成千吨级生产线,产品性能符合国标要求。项目对我国碳纤维产业发展具有重要意义,建议加快产业化进程。

 

2022年7月20日,中国纺织工业联合会组织召开了由山东开泰石化股份有限公司、山东大学、山东越神新材料科技有限公司共同承担的“干法纺高性能PAN基碳纤维原丝产业化关键技术与装备研发”项目科技成果鉴定会。  
中国工程院蒋士成院士中科院山西煤化所吕春祥研究员领衔的专家组听取了项目组汇报,阅了相关材料,观看了生产现场视频,一致认为项目整体技术达到国际先进水平项目研究成果简要介绍如下:  
 
       

一、

项目研究背景

 

近年来,国内外正在通过开拓新型的、廉价的、可替代的碳纤维前躯体(如木质素纤维、工业腈纶聚乙烯纤维)以及开发新的工艺方法降低碳纤维生产成本。目前,商业级的碳纤维主要为PAN基碳纤维,原丝主要采用湿法和干喷湿纺工艺制备,开展大丝束、低成本原丝制备技术研究是行业正在攻克的重点方向。      
   
山东大学与山东开泰石化股份有限公司的科研团队,经过多年研究,提出并建立了三步法干法纺高性能PAN基碳纤维原丝生产工艺技术,自主研发了专用关键装备。项目以目前已有工业化腈纶设备为硬件,设备投资小,生产运营成本低,作为新开发体系,无规律可循,需要对新的工艺路线进行探索,解决了稳定制备过程中的诸多关键技术难题,对于丰富我国PAN基碳纤维原丝制备工艺和实现碳纤维低成本规模化生产具有重要意义。    


二、

项目主要创新点    


 

项目攻克了干法纺PAN基碳纤维原丝制备关键技术。自主研发了非金属离子引发水相沉淀聚合工艺,实现了高效、可控聚合,解决了金属离子脱除的技术难题,提高了碳纤维原丝品质;研究了初生纤维在甬道高温下成型机理,开发了高温DMAc溶剂单扩散成纤技术,形成了纤维特有“犬骨形”截面;研发了初生纤维专用高效无损伤收丝技术,解决了初生纤维收丝质量稳定性问题。项目自主研制了可视化夹套玻璃釜聚合系统、高效螺杆强制溶解装置、专用初生纤维收丝机、多段压力自适应蒸汽牵伸机、强效射流水洗机等关键装备,实现了干法纺丝工艺与装备的高效匹配。    

  干法纺PAN原丝截面            干法纺PAN基碳纤维 

三、

项目产业化及应用情况

    

项目已建成千吨级干法纺高性能PAN基碳纤维原丝生产线,实现了稳定运行,满足工业化生产基本要求,丰富了我国PAN基碳纤维原丝制备工艺路线。产品碳化后经检测,主要性能达到国标GQ3522指标要求。    
蒋士成院士指出,干法纺PAN基碳纤维原丝工艺是碳纤维原丝加工技术的创新,具有独特的技术特点,建议进一步加快产业化进程。    

干法纺PAN碳纤维原丝碳化过程中不同阶段产品

干法纺PAN碳纤维原丝

四、

项目成果单位简介

 

山东开泰石化股份有限公司前身是淄博化学纤维总厂,是我国以“技贸结合”方式首次引进美国杜邦公司干法腈纶工艺和部分成套装置的国家“八•五”重点建设工程,1993年4月15日实现一次投料试车成功。1997年,淄博化纤总厂划归齐鲁石化。2004年7月,腈纶实业部改制为开泰石化。2015年2月,开泰石化实现新三板挂牌。目前公司拥有丙烯酸及酯联合生产装置、工业白油生产装置等,是高新技术企业、山东省石油和化学工业100强企业、山东省2022年度“专精特新”中小企业、市级管理标杆企业。公司高度重视新技术新产品研发,与中国石化科学研究院、山东大学、北京化工大学、山东理工大学、中国科学院大连物理化学研究所、中国科学院兰州物理化学研究所、中石油吉林化工工程有限公司等科研院所,保持多年的交流合作,拥有山东大学-开泰石化功能性纤维工程技术联合研究院、山东省丙烯酸酯工程技术研究中心、淄博市丙烯酸及酯工程技术研究中心等研发机构。

山东大学是一所历史悠久、学科齐全、学术实力雄厚、办学特色鲜明,在国内外具有重要影响的教育部直属重点综合性大学,是国家“211工程”和“985工程”重点建设的高水平大学之一。作为国家首批重点建设的“211工程”、“985工程”和“双一流”大学,9个学科的学术影响力和贡献能力跨入世界前1%。山东大学碳纤维中心创建于1992年,创始人:留英博士蔡华甦教授。拥有教授、副教授等专职研发工作人员90余人。在高性能纤维生产工艺仿真与控制领域具有丰富的经验,先后完成多项“863”、“973”国家级课题,完成3000吨级PAN原丝生产线自动控制系统开发、500吨级/800吨T700碳纤维生产线控制系统开发、 年产1.5万吨新溶剂法纤维素纤维生产全流程生产控制系统开发、200吨级莱赛尔纤维长丝中试线设计及控制系统开发、高性能碳纤维原丝制备工艺人工智能优化技术研究,登记软件著作权10余项。

东越神新材料科技有限公司是山东开泰石化股份有限公司全资子公司,成立于20204月,致力于干法纺高性能PAN基碳纤维原丝产业化关键技术及装备研发技术成果的落地,实现碳纤维原丝规模化、产业化生产制备。

来源:中国纺织科技

特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络,发布的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。版权归原作者所有,任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议,请第一时间联系我们,我们会及时修改或删除。

广告免责声明:为了公 众号稳定发展,本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台,对广告内容的真实性或有效性不做评价,请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关,特此声明。


来源:碳纤维生产技术
化学材料控制人工智能纺织
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-06-23
最近编辑:4月前
碳纤维生产技术
助力国内碳纤维行业发展
获赞 25粉丝 33文章 3749课程 0
点赞
收藏
作者推荐

风电聚焦·首支应用国产翼型的大型风电叶片在甘肃武威成功下线

本文摘要:(由ai生成)甘肃武威成功下线首支采用国产翼型的CGI90.5A大型风力发电叶片,该叶片长90.5米,为目前陆上最大尺寸量级,预计装机后发电额定功率达5兆瓦。此叶片采用了西北工业大学研发的“NPU-MWA-180多兆瓦级风力机翼型”,标志着我国自主翼型在大型风力机叶片上首次成功应用,有助于摆脱国外技术依赖,推动风电产业发展。近日,采用国产翼型的首支大型风力发电CGI90.5A叶片在甘肃武威制备完成,并成功下线。该型叶片由吉林重通成飞新材料有限公司与西北工业大学合作开发,叶片长度达90.5米,是目前陆上最大尺寸量级的风力机叶片,预计装机后发电额定功率将达到5兆瓦。该叶片采用了西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室研发的“NPU-MWA-180多兆瓦级风力机翼型”,是我国自主翼型在“90米+”陆上最大量级风力机叶片上的首次成功应用。首支CGI90.5A叶片成功下线风力发电是一种可再生的清洁能源。为了实现“双碳”目标,我国近年来大力发展风电产业,已经成为风电大国,总装机容量世界第一。翼型是构成风力机叶片的基本要素,是风力机叶片设计的基础。发展适用于大型风力机叶片的高性能翼型,对于提高叶片风能捕获能力、减少重量以节约制造和运输成本、减轻惯性载荷和阵风载荷等具有重要意义。然而,我国的风力机叶片设计长期依赖荷兰、瑞典等国家的翼型,不仅要支付高昂的使用费,而且面临核心技术受制于人的局面。西工大翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室自2021年与吉林重通成飞新材料有限公司开展合作,充分发挥在航空翼型空气动力设计技术方面的优势,突破了大厚度高升阻比风力机专用翼型设计面临的转捩精确预测、多目标全局优化、精细化风洞试验等多项关键技术难题。NPU-MWA多兆瓦级风力机翼型族风洞试实验室主任韩忠华教授介绍,“NPU-MWA多兆瓦级风力机翼型族”是在科技部相关计划资助下自主研发,包含了相对厚度从18%到60%的8个翼型,具有高设计雷诺数(900万)、高设计升力系数(大于1.2)、高升阻比和低粗糙度敏感性等优良特性。该翼型族的成功应用,是我国自主风力机翼型研究的重要里程碑,也是实验室充分发挥翼型研究特色和优势,实现产学研合作的又一标志性成果,有助于从根本上摆脱长期依赖国外翼型、核心技术受制于人的被动局面,保障国产化风电叶片的源头创新与跨越式发展。翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室自主研发的NPU-MWA多兆瓦级风力机翼型族示意图吉林重通成飞是中国可再生能源行业协会常务理事单位,吉林省高新技术企业,下设吉林大安、重庆珞璜、内蒙古锡林浩特、甘肃武威、江苏如东五大生产制造基地,主要产品为不同规格型号的陆上与海上风轮叶片,具备年产近2000套风轮叶片能力,是国内风轮叶片的主流配套企业。接下来,双方将在多兆瓦级风力机翼型族改进、叶片气动/结构耦合分析与设计等方面进一步加强合作,突破核心关键技术,打破国外在先进风力机翼型族和大型叶片设计等方面的封锁。设计等方面的封锁。翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室也将不断完善翼型谱系,研发针对超大型及小型风力机叶片的新翼型族,助力我国实现“双碳”目标。 来源:复材网 特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络,发布的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。版权归原作者所有,任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议,请第一时间联系我们,我们会及时修改或删除。广告免责声明:为了公 众号稳定发展,本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台,对广告内容的真实性或有效性不做评价,请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关,特此声明。来源:碳纤维生产技术

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈