蘭州藍(lán)星纖維有限公司

技術(shù)工人實(shí)施作業(yè)

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作為一名跟碳纖維打交道14年的“材料人”，讓馬磊欣慰的是，碳纖維國(guó)產(chǎn)化率與日俱增，蘭州碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。

如今擔(dān)任蘭州藍(lán)星纖維有限公司（以下簡(jiǎn)稱“蘭州纖維”）總工程師的馬磊，可以說是見證了碳纖維產(chǎn)業(yè)在西北大地上扎根、發(fā)展與壯大。馬磊說，作為中國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型碳纖維生產(chǎn)基地，蘭州纖維專注碳纖維生產(chǎn)制造已有15年之久。而這被稱為“新材料之王”的碳纖維，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的戰(zhàn)略性新材料。尤其對(duì)制造業(yè)而言，它既是需要著重解決的量大面廣的先進(jìn)基礎(chǔ)材料，又是制約發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)略材料。15年來，蘭州纖維通過加強(qiáng)科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)，不斷提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)能力和可持續(xù)發(fā)展能力，實(shí)現(xiàn)了從無到有、從依賴進(jìn)口到自主研發(fā)、從部分替代到國(guó)產(chǎn)升級(jí)的重要突破。

1 善借他山之石 突破關(guān)鍵技術(shù)

六月，初夏時(shí)節(jié)，記者來到西固區(qū)，走在蘭州纖維的大道上，看到辦公樓兩側(cè)成片的綠植生機(jī)勃勃，墻面上“科學(xué)至上”四個(gè)大字耀眼奪目。

馬磊告訴記者，公司創(chuàng)建于2008年。那時(shí)，碳纖維技術(shù)仍被日本、美國(guó)等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家所壟斷，國(guó)產(chǎn)纖維行業(yè)正處于艱難的起步階段?！爱?dāng)時(shí)碳纖維大多依賴國(guó)外進(jìn)口，而且價(jià)格不斷上漲，甚至進(jìn)口碳纖維渠道一度中斷。”馬磊介紹，面對(duì)國(guó)外技術(shù)、裝備、產(chǎn)品的三重封鎖，蘭州纖維和國(guó)內(nèi)其他碳纖維生產(chǎn)企業(yè)一起開始“摸著石頭過河”，自主探索研發(fā)碳纖維生產(chǎn)工藝。

蘭州纖維面對(duì)挑戰(zhàn)，迎難而上，趟出了一條通向先進(jìn)工藝技術(shù)、前沿科技成果的碳纖維生產(chǎn)之路?！耙氚l(fā)展碳纖維產(chǎn)業(yè)，我們必須學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，借他山之石，巧琢己身之玉。”馬磊說，2008年，蘭州纖維自主引進(jìn)“NaSCN一步法”，后續(xù)根據(jù)自身生產(chǎn)情況，對(duì)引進(jìn)工藝不斷升級(jí)改造，最終逐漸形成了具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的碳纖維生產(chǎn)技術(shù)。據(jù)介紹，該工藝具有生產(chǎn)流程短、設(shè)備能耗低、單線產(chǎn)能大等特點(diǎn)，更適合制造低成本、工業(yè)級(jí)的大絲束碳纖維。

功夫不負(fù)有心人。2018年，蘭州纖維獲資1.04億元啟動(dòng)“50K原絲技改項(xiàng)目”，歷時(shí)一年，項(xiàng)目建設(shè)成功，公司原絲生產(chǎn)線從24K升級(jí)為50K。2019年，“50K原絲到碳纖維一體化生產(chǎn)項(xiàng)目”全線通過，50K大絲束碳纖維產(chǎn)品正式誕生，蘭州纖維由此開辟了國(guó)產(chǎn)碳纖維制造研發(fā)的新階段。2020年，蘭州纖維《千噸級(jí)NaSCN法50K大絲束碳纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究》項(xiàng)目，通過中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)省部級(jí)項(xiàng)目技術(shù)成果鑒定,專家組一致評(píng)定認(rèn)為，蘭州纖維的50K碳纖維生產(chǎn)技術(shù)，已達(dá)國(guó)際化先進(jìn)水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)大絲束碳纖維產(chǎn)品的市場(chǎng)空白，打破了大絲束碳纖維依賴進(jìn)口的局面，為我國(guó)碳纖維事業(yè)的發(fā)展做出卓越貢獻(xiàn)。

2 巧琢己身之玉 建強(qiáng)人才隊(duì)伍

碳纖維，被譽(yù)為“黑色黃金”和未來材料領(lǐng)域“皇冠”上的“明珠”，究竟貴在何處？

碳纖維細(xì)如發(fā)絲、輕若鴻毛。其直徑大概5-7微米，十來根合在一起才有一根頭發(fā)絲粗；并且密度僅有鋼的1/5、鈦的2/5、鋁的3/5，具有輕質(zhì)特性。纖細(xì)輕量的碳纖維，同時(shí)又強(qiáng)如鋼鐵。一束標(biāo)準(zhǔn)12K（1K表示一束碳纖維絲中含有1000根原絲）聚丙烯腈基碳纖維，可承受約130公斤重量。特別是在3000攝氏度的無氧高溫下，別的纖維早已化為灰燼，碳纖維卻安然無恙。

碳纖維優(yōu)異的力學(xué)性能，加上耐腐蝕、抗氧化、不生銹等諸多令其他材料望塵莫及的能力，多作為增強(qiáng)材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中構(gòu)成復(fù)合材料，是當(dāng)之無愧的新一代增強(qiáng)纖維之王。

外表纖細(xì)、用途廣大的碳纖維，其研發(fā)制備卻異常艱難。馬磊介紹，碳纖維產(chǎn)業(yè)，區(qū)別于其他的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，融匯了多領(lǐng)域多學(xué)科的專業(yè)技術(shù)，包括化工聚合工藝、原絲紡織以及氧化、高溫碳化處理工藝等，是個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。因此，這就對(duì)該領(lǐng)域工作人員的專業(yè)水平和能力素養(yǎng)提出了更高的要求。

為切實(shí)加強(qiáng)公司科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)自主創(chuàng)新能力，構(gòu)建大絲束碳纖維市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，蘭州纖維成立科研團(tuán)隊(duì)及其工作機(jī)構(gòu)，通過建立攻關(guān)項(xiàng)目，集中技術(shù)力量，落實(shí)主體責(zé)任，實(shí)現(xiàn)提升原絲質(zhì)量與碳化運(yùn)行負(fù)荷，提高碳纖維模量與原材料轉(zhuǎn)化率，穩(wěn)定長(zhǎng)周期生產(chǎn)運(yùn)行，開拓碳纖維復(fù)合材料業(yè)務(wù)。

3 設(shè)備國(guó)產(chǎn)化升級(jí) 碳纖維未來可期

在設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中，蘭州纖維還十分注重技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)驗(yàn)積累，生產(chǎn)車間內(nèi)運(yùn)行著大大小小近700臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備，其中200余臺(tái)設(shè)備已完成國(guó)產(chǎn)化替代和升級(jí)。

此外，蘭州纖維已成功申請(qǐng)專利50余項(xiàng)，授權(quán)專利25項(xiàng)，其中發(fā)明專利9項(xiàng)，實(shí)用新型專利16項(xiàng)。同時(shí)，針對(duì)下游碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用及發(fā)展，設(shè)立了技術(shù)研究中心，有效增強(qiáng)了大絲束碳纖維研發(fā)、生產(chǎn)及下游復(fù)合材料應(yīng)用的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，極大提升了蘭州纖維生產(chǎn)技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。2020年底，蘭州纖維通過多項(xiàng)資質(zhì)審核與重重篩選，榮獲國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定。

目前，蘭州纖維與北京化工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)、開封大學(xué)等高校院所，中藍(lán)連海設(shè)計(jì)研究院、中藍(lán)晨光設(shè)計(jì)研究院等科研院所，聯(lián)合開展過多次實(shí)驗(yàn)合作，先后完成了《高性能碳纖維國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)研究》《高性能碳纖維專項(xiàng)》《新型高強(qiáng)高模高韌樹脂基復(fù)合材料基礎(chǔ)研究》《大絲束碳纖維用高性能樹脂合成及復(fù)合材料制備工藝研究》等省部級(jí)及市級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目。

“蘭州纖維將繼續(xù)貫徹踐行創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，堅(jiān)持以‘依法合規(guī)、誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)、科學(xué)至上、創(chuàng)新興企’為理念，不斷提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)能力和可持續(xù)發(fā)展能力，矢志打造‘科技驅(qū)動(dòng)的一流碳纖維生產(chǎn)企業(yè)’，為客戶、股東、員工創(chuàng)造更大價(jià)值，為行業(yè)升級(jí)、社會(huì)進(jìn)步貢獻(xiàn)更多力量?！瘪R磊說。

蘭州日?qǐng)?bào)社全媒體記者 陳夢(mèng)圓 王英豪 實(shí)習(xí)生 馬成成 文/圖

責(zé)任編輯：張軍