中国勇登世界碳纤维神坛
目前,中复神鹰千吨级T300碳纤维已实现稳定生产,并于2010年下半年开始赢利,仅去年12月该公司碳纤维赢利就达400万元。今年中复神鹰千吨级T700、T800碳纤维生产线将全面投产,纤维功能和性能达到世界发达国家水平。
国内纺织企业大都以引进国外成套先进设备为荣耀,但忽略了引进成套设备的一大弊病是限制了企业的再创造。
不要迷信国外成套设备
国内许多科研机构搞了三四十年也没能实现碳纤维的产业化,而中复神鹰仅3年多时间就实现了三级跳——建成20吨、100吨、1000吨的碳纤维生产线。
中复神鹰碳纤维有限公司董事长张国良为记者破解了其中的谜底:以东华大学、山东大学等国家重点实验室已通过验收的国家“863”碳纤维项目所取得的单元技术和中试成果为依托,引进碳纤维研究资深专家和腈纶生产的资深工程技术专家,整合实验室成果与工业化腈纶生产控制技术,特别是充分发挥鹰游纺机研发中心纺织机械设计制造的优势,在没有现成的生产设备可参照,没有现成的工艺流程可借鉴的情况下,全面展开自我设计、自我制造、自我安装、自我调试的碳纤维生产线的攻关之战。
“有了实验室理论成果、大腈纶工程控制技术、化纤设备生产的手段和经验,我一定能创造出中国的碳纤维!”张国良信心非常坚定。
张国良和他的团队一举打破了发达国家垄断碳纤维生产的神话,他将决胜点归结于多种技术与多项工艺的综合运用与自主创新。目前,中复神鹰已经拥有从纤维到最终产品完整的碳纤维产业链。企业自身所拥有的化纤机械制造、自动化控制、纤维生产加工等一系列与碳纤维研发生产相关的科研团队,为最终成功研发生产碳纤维和提高产品档次提供了重要保障。
“我们的碳纤维生产设备全部是自主研发和制造的。”张国良谈到,目前国内纺织行业仍然存在技术研发能力薄弱,成熟技术和工艺长期得不到更新的状况。国内化纤及纺织企业大都以引进国外成套先进设备为荣耀,但忽略了引进成套设备与技术的一大弊病是限制了国内企业的再创造。在生产过程中,设备的适应性以及设备在运行过程中的灵活性受到很大影响,进而制约了新产品开发的广度和速度。这一点也正是国内部分企业长期研发碳纤维但一直无果的症结所在。
3年多的时间,几百台(套)设备和10多条生产线的自我设计、自我制造、自我安装、自我调试,中复神鹰人遇到了前所未有的难题,常常陷入山穷水尽的境地,但他们屡败屡战,愈挫愈勇,渡过了一个个难关,最终建成国内首条千吨碳纤维生产线。
以企业为主体并不等于技术全部由企业开发,而是在以企业为主的前提下,充分利用科研机构的资源,推动科技成果产业化。
以企业为主体推进产业化
科研院所的科技成果难以产业化的重要原因是科技与经济脱节,缺乏产业化人才,导致相关设备制造不出来,许多工艺问题解决不了。而这正是中复神鹰的优势所在,其股东单位鹰游纺机集团是国家级重点高新技术企业,拥有强大的纺织机械设计的技术实力和先进的制造水平。
张国良举了两个例子。
一个是解决原料浆生产工艺中的散热问题。在实验室由于生产原料浆的反应容器小,试验是一次次做,因而可以通过将整个容器放在冷水中来达到散热的目的。而工业的反应容器比一辆轿车还要大,又要连续生产,若用实验室的方法不仅行不通,而且无法均衡散热。于是,他们从反应容器本身的改进入手,反复试验,找到一个解决问题的诀窍,达到了散热的目的。“这个诀窍只有长期在生产一线的技术人员才能想到。这层窗户纸捅破了似乎很容易,但没有它产业化就不能实现。”张国良说。
另一个是解决原料浆质量的问题。若将生产原料浆的实验室技术直接进行产业化放大有两种可能,一是连续聚合工艺,二是间歇聚合工艺,这两种工艺生产的原料浆质量都不够好,不能生产出高性能原丝。最后,他们综合这两种工艺的优点,发明了一种新的工艺,生产出了高质量的原料浆。这一工艺及设备已获国家发明专利。
在科技成果产业化的过程中还会出现许多实验室研究时不需考虑而产业化却无法回避的问题。张国良告诉记者,物料平衡和能量平衡问题就很典型。比如溶剂的使用,在实验室研究各单元技术时,用过的溶剂可以倒掉,下次试验时再用新的,而产业化时如果也这样做,污染环境且不说,生产成本之大是无法承受的,必须循环使用。“物料平衡、能量平衡说起来只有8个字,但做起来就不容易了。”
以企业为主体并不等于技术全部由企业开发,而是在以企业为主的前提下,充分利用科研机构的资源,推动科技成果产业化。为了加大与科研机构合作的力度,中复神鹰投资1亿元和东华大学共建碳纤维工程技术中心。这种紧密的合作因为东华大学拥有纺织科学与工程等国家一级重点学科和纤维材料改性重点实验室等10个国家级科研基地,使碳纤维产业化获得了强有力的科技支撑。有段时间,中复神鹰生产出来的碳纤维强度总也达不到标准要求,企业的技术人员反复试验也没有找到原因,后来是东华大学的研究人员破解了这一难题。
张国良常感叹:“我是带了一支碳纤维产业化的国家队。从这个意义上说,如果没有国内科研机构多年科技开发和腈纶生产技术的国产化所带来的技术、经验、人才的积累,就没有中复神鹰的今天。”
由于缺少具有自主知识产权的技术支撑,国内企业目前尚未掌握完整的碳纤维核心关键技术。
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