在中國(guó)石化上海石化（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“上海石化”）已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的大絲束碳纖維性能生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，原絲經(jīng)過(guò)氧化爐炭化爐錘煉后破爐而出，一身黑亮，成為一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量新型纖維材料。其力學(xué)性能優(yōu)異，比重不到鋼的四分之一，強(qiáng)度卻是鋼的7至9倍，并且還具有耐腐蝕、高模量的特性。這正是被稱(chēng)為“新材料之王”“黑黃金”的大束絲碳纖維。

1月4日，2021年上海市重大產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目集中開(kāi)工儀式在上海展覽中心舉行。總投資35億元的上海石化“2.4萬(wàn)噸年原絲、1.2萬(wàn)噸年48k大絲束碳纖維”項(xiàng)目，作為市重大產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目之一，正式開(kāi)工建設(shè)。該項(xiàng)目計(jì)劃至2024年全部完成，項(xiàng)目投產(chǎn)后，將一舉改變我國(guó)大絲束碳纖維全部依賴(lài)進(jìn)口、長(zhǎng)期供不應(yīng)求的局面，有力推動(dòng)國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力中國(guó)制造。上海石化也由此成為國(guó)內(nèi)第一家率先突破48k大絲束碳纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的企業(yè)。

在碳纖維行業(yè)內(nèi)，通常將每束碳纖維根數(shù)大于4.8萬(wàn)根（簡(jiǎn)稱(chēng)48k）的稱(chēng)為大絲束碳纖維。目前，國(guó)內(nèi)每束碳纖維基本處于1000根至1.2萬(wàn)根之間，稱(chēng)為小絲束。48k大絲束最大的優(yōu)勢(shì)是在相同的生產(chǎn)條件下，可大幅度提高碳纖維單線產(chǎn)能和質(zhì)量性能，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)低成本化，從而打破碳纖維高昂價(jià)格帶來(lái)的應(yīng)用局限。

碳纖維技術(shù)有著森嚴(yán)的技術(shù)壁壘，此前有日本、美國(guó)等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家擁有并掌握。上海石化作為我國(guó)大型合成纖維生產(chǎn)基地之一，其腈綸纖維的生產(chǎn)及技術(shù)能力居全國(guó)之首，服用纖維產(chǎn)品的品種開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)均達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。因此，2007年中國(guó)石化在決策部署pan基碳纖維的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)工作時(shí)，將碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展任務(wù)交給了上海石化。

上海石化在中國(guó)石化、上海市的大力支持下，與上海石油化工研究院、上海工程公司、復(fù)旦大學(xué)等數(shù)十家科研院所、高校、企業(yè)等一起，走出了一條以企業(yè)為主體的“產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新之路。三年前，上海石化成功開(kāi)發(fā)了大絲束碳纖維的聚合、紡絲、氧化炭化工藝技術(shù)，形成了千噸級(jí)pan基48k大絲束碳纖維成套技術(shù)工藝包的技術(shù)基礎(chǔ)。同年3月，成功試制出了國(guó)內(nèi)真正意義上的48k大絲束碳纖維，并貫通工藝全流程。

今年，“2.4萬(wàn)噸年原絲、1.2萬(wàn)噸年48k大絲束碳纖維”項(xiàng)目上馬，標(biāo)志著上海大絲束碳纖維從研發(fā)試產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化，成功走上規(guī)?；a(chǎn)之路。

新開(kāi)工項(xiàng)目采用自主開(kāi)發(fā)的聚丙烯腈（pan）基大絲束原絲、碳纖維技術(shù)，工藝路線為硫氰酸鈉（nascn）連續(xù)溶液聚合濕法紡絲原絲、氧化、低溫炭化、高溫炭化及后處理，建設(shè)2個(gè)原絲系列，產(chǎn)能2.4萬(wàn)噸年；3 個(gè)氧化炭化車(chē)間，每個(gè)車(chē)間配置2條 2000 噸年碳纖維生產(chǎn)線。

為進(jìn)一步推動(dòng)新材料研究，上海石化還于去年成立了先進(jìn)材料創(chuàng)新研究院。研究院的核心功能之一是著力形成碳纖維工程化成套技術(shù)，集中力量推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，助力打造長(zhǎng)三角區(qū)域中高端新材料產(chǎn)業(yè)基地。

欄目主編：劉錕

本文作者：任翀

文字編輯：任翀