中复神鹰成为中国首家掌握干喷湿纺的企业

在中复神鹰碳纤维生产车间里，工人们正在紧张地进行GQ45级碳纤维的生产。这个新产品和以前的传统湿纺丝明显不同，仅从外观上看，那种金属般的光泽，就是以前的湿纺工艺难以达到的,而这种采用干喷湿纺工艺生产出来的碳纤维抗拉强度是4.5GPA，远远超出了T300。

走进二十一世纪，科技快速发展，人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。随着我国经济的快速发展，市场对碳纤维的需求领域不断拓宽，对碳纤维的需求也不尽相同，通用T300级碳纤维远不能满足市场需求，中复神鹰开始了研制高性能T700级碳纤维（第三代高端碳纤维）之路，并成功实现了干喷湿纺GQ45高性能碳纤维的量产，成为国际上第三个掌握干喷湿纺工艺的企业。2008年，中复神鹰成立了攻关小组开展干喷湿纺项目的前期研发攻关工作，在公司最早建立的年产500吨原丝生产线上进行工艺调整、大胆改造关键设备，进行干喷湿纺聚丙烯腈基原丝的试验，并使用年产100吨碳化生产线进行碳化试验，取得了大量的科研成果，并掌握了高性能碳纤维生产大量技术参数。

Step1：聚合系统

为匹配干喷湿纺原丝的产能，加上对聚合系统最新认识的基础上，中复神鹰决定对原有聚合系统进行彻底改造，新聚合反应釜60m³，创造了国内碳纤维行业聚合反应釜之最。反应釜在内部结构上做了重大改进，反应器换热效率大幅提高，物料的强制换热效果得到提高，在聚合转化率达到50-60%，反应最剧烈时也能实现反应过程的平稳进行，且温度控制均匀，上下温差控制不超过±0.3℃。

整套聚合系统设备大大减少，自动化程度高、操作简单，能耗低，总装机容量低且物料的连续性好，消除了原聚合系统中四个独立反应釜物料经常出现物料不一致、混合料，保证了干喷湿纺聚合原液的品质。

    Step2：原丝研发

在前期试验的基础上，2011年中复神鹰对一条原有的湿法原丝生产线按照GQ45（SYT45）高性能碳纤维原丝的要求实施大规模、深层次的技术改造，按照新的要求新设计多纺位纺丝机、高效水洗机、上油机、高温高压蒸汽牵伸机，重点改造了干燥致密化系统、高温高压蒸汽牵伸系统等。在工艺方面，试验了不同的原液温度、凝固浴成型条件、牵伸比例分配、油剂、烘干温度、蒸汽牵伸组件形式等一系列工艺，摸索建立了一整套干喷湿纺聚合纺丝工艺体系。

    Step3：碳化研发

碳化采用年产500吨碳化生产线参与试制，在原有基础上调整整个生产工艺过程，并在线重新设计改造了大量关键设备，预氧化炉的气流场分布重新设计，炉膛控温精度大大提高，高低温炉采用高效气封措施，含氧量控制到10ppm以下。

经过两年的技术攻关，经过无数次实验和工艺调整、设备改造，公司形成了年产1200吨GQ45（SYT45）型高性能原丝及500吨碳纤维生产能力，整套装置可实现稳定连续生产。完全达到高性能原丝及碳纤维的生产要求。2013年产品经北京化工大学检测，主要技术指标达到国标GQ45（SYT45）碳纤维性能要求。

中国科学院院士、中国工程院院士师昌绪，中国工程院院士孙晋良等30多位国内外碳纤维领域知名专家学者对该产品的成功产业化给予了高度关注和认可。专家认为，干喷湿纺技术是针对理想聚丙烯腈基碳纤维原丝开发出的一种高效纺丝技术，具有生产效率高、碳纤维品质好、生产成本低等湿法纺丝无法比拟的优点。高性能碳纤维在军工、航空航天、体育休闲器械、油井开采、大型建筑群建设、交通运输设备等方面都有难以替代的优势。开发高性能碳纤维不仅是现代化国防之急需，也是国民经济发展的需要。（文/肖婷婷）