兰州蓝星纤维有限公司主要从事碳纤维产业化生产制造,碳纤维产品广泛应用于预浸布、塑料改性、缠绕气瓶等行业,具有自主知识产权及与世界同步水平的工艺技术,以大束丝低成本为特色,目前是国内规模最大的原丝和碳纤维一体化生产厂家,技术已达国际先进水平。

公司成立于2008年,碳纤维产能3100吨/年.原丝技术来源于2007年中国蓝星(集团)总公司全资收购的英国老牌碳纤维生产企业,且具有自主知识产权及与世界同步水平的工艺技术,以大丝束低成本碳纤维为特色,产品广泛用于预浸布,塑料改性,缠绕气瓶等行业.2009年蓝星碳纤维工业化生产技术被核准为国家秘密技术.该公司碳纤维产品广泛用于预浸布,塑料改性,缠绕气瓶等行业.

作为中国拥有自主知识产权的大型碳纤维生产基地,兰州纤维专注碳纤维生产制造已有15年之久.而这被称为“新材料之王”的碳纤维,是国民经济发展中不可或缺的战略性新材料.尤其对制造业而言,它既是需要着重解决的量大面广的先进基础材料,又是制约发展的关键战略材料.15年来,兰州纤维通过加强科研团队建设,不断提升企业核心竞争能力和可持续发展能力,实现了从无到有、从依赖进口到自主研发、从部分替代到国产升级的重要突破.

善借他山之石突破关键技术

六月,初夏时节,记者来到西固区,走在兰州纤维的大道上,看到办公楼两侧成片的绿植生机勃勃,墙面上“科学至上”四个大字耀眼夺目.

马磊告诉记者,公司创建于2008年.那时,碳纤维技术仍被日本、美国等少数发达国家所垄断,国产纤维行业正处于艰难的起步阶段.“当时碳纤维大多依赖国外进口,而且价格不断上涨,甚至进口碳纤维渠道一度中断.”马磊介绍,面对国外技术、装备、产品的三重封锁,兰州纤维和国内其他碳纤维生产企业一起开始“摸着石头过河”,自主探索研发碳纤维生产工艺.

兰州纤维面对挑战,迎难而上,趟出了一条通向先进工艺技术、前沿科技成果的碳纤维生产之路.“要想发展碳纤维产业,我们必须学习国外先进技术,借他山之石,巧琢己身之玉.”马磊说,2008年,兰州纤维自主引进“NaSCN一步法”,后续根据自身生产情况,对引进工艺不断升级改造,最终逐渐形成了具有独立知识产权的碳纤维生产技术.据介绍,该工艺具有生产流程短、设备能耗低、单线产能大等特点,更适合制造低成本、工业级的大丝束碳纤维.

功夫不负有心人.2018年,兰州纤维获资1.04亿元启动“50K原丝技改项目”,历时一年,项目建设成功,公司原丝生产线从24K升级为50K.2019年,“50K原丝到碳纤维一体化生产项目”全线通过,50K大丝束碳纤维产品正式诞生,兰州纤维由此开辟了国产碳纤维制造研发的新阶段.2020年,兰州纤维《千吨级NaSCN法50K大丝束碳纤维产业化关键技术及装备研究》项目,通过中国纺织工业联合会省部级项目技术成果鉴定,专家组一致评定认为,兰州纤维的50K碳纤维生产技术,已达国际化先进水平,填补了国内大丝束碳纤维产品的市场空白,打破了大丝束碳纤维依赖进口的局面,为我国碳纤维事业的发展做出卓越贡献.

摘下碳纤维制造“皇 冠”上的“明珠”的“功臣”

2020年碳纤维工程技术研究中心技术带头人王斐,则是攻克该项技术的主要“功臣”.

“碳纤维被誉为‘黑色黄金’和未来材料领域‘皇 冠’上的‘明珠’,是涉及多学科、多技术且具有高附加值的技术密集型产品.”维质检中心并担任主任.“他培养了一批精兵强将,并用科学严谨的态度在日常工作中铸就了能打胜仗的‘工厂的眼睛’.”科研处处长洪延波说.

2010年,兰州纤维建设刚刚完成,王斐受任该公司“首席制造官”,全力保障原丝的生产工作.在王斐和同事的一系列努力下,至2013年9月,终于生产出质量合格的原丝送往碳化车间,实现聚合一纺丝生产一次投料试车成功.“最忙的时候,接近半个月吃住全在车间.当第一次投料试车成功时,我内心的喜悦不亚于孩子降生.”

在王斐团队的不懈努力下,实现了蓝星碳纤维从无到有的技术、产品的突破.但是,由于运营成本高且生产不稳定,公司长期处于亏损状态.为了改变这一现状,王斐决定从50K大丝束碳纤维的研发寻求突破.2014年,兰州纤维生产的12K碳纤维达到东丽T700质量标准,生产的24K碳纤维达到东丽T300质量标准.2017年,王斐总结企业近10年蓝星碳纤维发展,剖析自身技术特点,梳理碳纤维产业发展趋势,确定以“大丝束、低成本”作为企业自身定位,聚焦大丝束碳纤维产业应用的商业模式,打破大丝束碳纤维全部依赖进口的局面.为此,公司投资1.04亿元在原丝车间开展50K原丝技改项目.

作为项目负责人,在原有腈纶装置基础上,王斐优化并设计了50K大丝束碳纤维湿纺生产工艺,由此升级改造完成的生产线,是目前国内唯一一条50K大丝束碳纤维千吨线;他设计开发了50K大丝束碳纤维工业化生产关键装置,引进了国内首台大丝束碳纤维原丝收丝装置——铺丝机,为下一步该类设备的国产化进行了关键突破;他建立了50K大丝束碳纤维生产全过程的质量控制关键点及检测方法,尤其是设计开发了一种适用于大丝束强度检测的树脂浸入设备,其检测结果与国外竞争对手检测结果相似.

巧琢己身之玉建强人才队伍

被誉为“黑色黄金”和未来材料领域“皇 冠”上的“明珠”,碳纤维究竟贵在何处?

碳纤维细如发丝、轻若鸿毛.其直径大概5——7微米,十来根合在一起才有一根头发丝粗;并且密度仅有钢的1/5、钛的2/5、铝的3/5,具有轻质特性.纤细轻量的碳纤维,同时又强如钢铁.一束标准12K(1K表示一束碳纤维丝中含有1000根原丝)聚丙烯腈基碳纤维,可承受约130公斤重量.特别是在3000摄氏度的无氧高温下,别的纤维早已化为灰烬,碳纤维却安然无恙.

碳纤维优异的力学性能,加上耐腐蚀、抗氧化、不生锈等诸多令其他材料望尘莫及的能力,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中构成复合材料,是当之无愧的新一代增强纤维之王.

外表纤细、用途广大的碳纤维,其研发制备却异常艰难.马磊介绍,碳纤维产业,区别于其他的高新技术产业,融汇了多领域多学科的专业技术,包括化工聚合工艺、原丝纺织以及氧化、高温碳化处理工艺等,是个极其复杂的系统工程.因此,这就对该领域工作人员的专业水平和能力素养提出了更高的要求.

为切实加强公司科研团队建设,促进团队自主创新能力,构建大丝束碳纤维市场核心竞争力,兰州纤维成立科研团队及其工作机构,通过建立攻关项目,集中技术力量,落实主体责任,实现提升原丝质量与碳化运行负荷,提高碳纤维模量与原材料转化率,稳定长周期生产运行,开拓碳纤维复合材料业务.

设备国产化升级碳纤维未来可期

在设备国产化进程中,兰州纤维还十分注重技术创新和经验积累,生产车间内运行着大大小小近700台生产设备,其中200余台设备已完成国产化替代和升级.

此外,兰州纤维已成功申请专利50余项,授权专利25项,其中发明专利9项,实用新型专利16项.同时,针对下游碳纤维复合材料的应用及发展,设立了技术研究中心,有效增强了大丝束碳纤维研发、生产及下游复合材料应用的知识产权保护,极大提升了兰州纤维生产技术的核心竞争力.2020年底,兰州纤维通过多项资质审核与重重筛选,荣获国家高新技术企业认定.

目前,兰州纤维与北京化工大学、北京航空航天大学、长春工业大学、开封大学等高校院所,中蓝连海设计研究院、中蓝晨光设计研究院等科研院所,联合开展过多次实验合作,先后完成了《高性能碳纤维国产化关键技术研究》《高性能碳纤维专项》《新型高强高模高韧树脂基复合材料基础研究》《大丝束碳纤维用高性能树脂合成及复合材料制备工艺研究》等省部级及市级科技计划项目.

“兰州纤维将继续贯彻践行创新发展战略,坚持以‘依法合规、诚信经营、科学至上、创新兴企’为理念,不断提升企业核心竞争能力和可持续发展能力,矢志打造‘科技驱动的一流碳纤维生产企业’,为客户、股东、员工创造更大价值,为行业升级、社会进步贡献更多力量.”马磊说

文章来源： 魅力西固，兰州日报，快懂百科