关注·日本碳纤维市场发展模式

4月23日，美国4M碳纤维公司宣布，利用该公司等离子体氧化专利技术生产出一种具有较大单丝直径的碳纤维，其前躯体为德国Dralon公司提供的织物级聚丙烯腈（PAN）原丝。 4M和Dralon两家公司共同开发了低成本、织物级PAN基碳纤维原丝，能够生产单丝直径9.6µm的10K碳纤维丝束（常用的工业级碳纤维单丝直径为6-7µm）。4M公司表示，对原丝进行初步研究发现，碳纤维制造过程中的预氧化停留时间仅需52min，比商用PAN原丝（小直径）的传统氧化方式快得多。该公司表示将继续对织物级PAN原丝进行相关研究，以进一步提高材料性能，优化生产工艺。4M还介绍说，目前，大直径碳纤维还没有规模化生产的先例，这主要是由预氧化阶段的技术挑战造成的。如果采用传统技术对较大单丝直径的纤维进行氧化处理，需要更长的停留时间，并消耗更多的能量，经济上并不可行。另外，传统预氧化过程会引入缺陷，从而导致大直径碳纤维的性能低于标准水平。基于上述原因，碳纤维生产商一般不提供大直径商用碳纤维产品。 同时，4M公司表示，大直径碳纤维的优势在于成本低且性能好。较大直径单丝产品能够降低从原丝生产到预氧化、碳化全流程的生产成本，这在规模化生产中更容易实现。4M的预氧化技术结合Dralon提供的低成本原丝产品，能使碳纤维的总成本明显下降。另外，碳纤维以其高拉伸强度而闻名，但在压缩过程中，与玻璃纤维相比却表现得不那么优秀。4M公司表示，大直径碳纤维的压缩强度明显更高，而这一优势可以使碳纤维获得更多应用，如风机叶片等现有应用市场的用量也会更大。 相关文章链接：（1）4M碳纤维公司等离子体氧化技术实现强度增加15%，使用台塑的聚丙烯腈前驱体4M碳纤维公司（美国田纳西州，诺克斯维尔市）3月4日报道，该公司已经完成了一项碳纤维制造示范项目，证明了采用该公司大气等离子体氧化技术生产15%强碳纤维的工艺的可行性，同时将产量提高了两倍。这一结果，比如400万，证明了生产高质量碳纤维的能力，同时将资本和运营成本分摊到生产能力的三倍以上。4M正在探索将这项技术授权给碳纤维生产商的方案。4M的团队与碳纤维制造商台塑公司（中国台湾高雄市，Formosa Plastics Corp. ）和能源部的碳纤维技术设施（CFTF）在橡树岭国家实验室（美国田纳西州橡树岭）合作，4M的团队使用4M和ORNL开发的国际专利大气等离子体技术氧化了台塑的聚丙烯腈 （PAN）前驱体。然后将纤维碳化，在CFTF上进行表面处理和上浆。然后使用工业测试方法在CFTF上测试所得的碳纤维。初步试验表明，使用4M氧化技术生产的纤维比通过传统工艺使用台塑前驱体生产的碳纤维具有更高的拉伸性能。4M首席技术官Truman Bonds博士说：“我们尚未对这种前驱体的工艺进行优化，因此我们认为仍有提高加工速度甚至改善碳纤维性能的空间。4M打算继续与数家碳纤维制造商和新进入者进行技术许可讨论，我们希望尽快完成并宣布战略合作伙伴关系。”M等离子氧化商业化过程的下一步是完成一个耗资2000万美元的试点工厂，生产汽车制造商，货运公司，集装箱制造商和碳纤维生产商要求的样品。4M总经理Mike Agentis表示，该试验工厂的PAN可能来自台塑，但也正在考虑其他供应商。预计该试点工厂将使4M接近商业规模，并生产足够大的数量，以使碳纤维制造商能够决定是否许可该技术。该公司还预计，该试点工厂将与授权该技术的合作伙伴一起将4M定位为支持建筑产能。（2）4M碳纤维和Montefibre Carbon合作开发低成本的工业级碳纤维4M Carbon Corp.（美国田纳西州诺克斯维尔）和Montefibre Carbon Fiber（西班牙Miranda de Ebro）宣布，他们正在敲定一份意向书，以建立两家公司之间的合作伙伴关系，其中包括一家可能位于美国的合资企业（JV）。4M当前是一个报告全面的SEC（美国）美国证券交易委员会（Securities and Exchange Commission）实体，该实体表示将加快4M / Montefibre的首次公开募股并在美国上市。 在此次合作中，4M和Montefibre计划将Montefibre的大丝束碳纤维PAN前驱体与4M的低成本碳纤维生产技术相结合，以开发出低成本的工业级碳纤维。据报道，4M的专利技术可将碳纤维生产线的初始投资减少多达50％，并将持续的运营成本节省超过30％，这有可能实现低成本碳纤维产能的快速增长。据说，Montefibre的超大型丝束技术是在西班牙政府的持续财政支持下开发的，可通过提高产量来降低碳纤维前体的成本。"4M和Montefibre的合资企业解决了最大的问题，即阻止在工业应用中大规模采用碳纤维，这将极大地受益于碳纤维的强度和轻质，"4M董事会成员和首席顾问加罗·阿提宁（Garo Artinian）说。Montefibre Carbon总裁Alfonso Cirera表示："该合资企业将为美国工业的竞争力及其在复合材料领域的全球领导地位做出重要贡献。"此外，4M表示将继续实施其收购战略，即收购协同下游碳纤维转化公司，以建立企业和股东价值。Montefibre将在西班牙政府的支持下继续提高其碳纤维前体的生产能力。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