蘭州藍星纖維有限公司

技術(shù)工人實施作業(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，碳纖維國產(chǎn)化率與日俱增，蘭州碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強勁。

如今擔任蘭州藍星纖維有限公司（以下簡稱“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，作為中國擁有自主知識產(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，是國民經(jīng)濟發(fā)展中不可或缺的戰(zhàn)略性新材料。尤其對制造業(yè)而言，它既是需要著重解決的量大面廣的先進基礎材料，又是制約發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)略材料。15年來，蘭州纖維通過加強科研團隊建設，不斷提升企業(yè)核心競爭能力和可持續(xù)發(fā)展能力，實現(xiàn)了從無到有、從依賴進口到自主研發(fā)、從部分替代到國產(chǎn)升級的重要突破。

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)成片的綠植生機勃勃，墻面上“科學至上”四個大字耀眼奪目。

馬磊告訴記者，公司創(chuàng)建于2008年。那時，碳纖維技術(shù)仍被日本、美國等少數(shù)發(fā)達國家所壟斷，國產(chǎn)纖維行業(yè)正處于艱難的起步階段?！爱敃r碳纖維大多依賴國外進口，而且價格不斷上漲，甚至進口碳纖維渠道一度中斷?！瘪R磊介紹，面對國外技術(shù)、裝備、產(chǎn)品的三重封鎖，蘭州纖維和國內(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。

蘭州纖維面對挑戰(zhàn)，迎難而上，趟出了一條通向先進工藝技術(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)，我們必須學習國外先進技術(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“NaSCN一步法”，后續(xù)根據(jù)自身生產(chǎn)情況，對引進工藝不斷升級改造，最終逐漸形成了具有獨立知識產(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、設備能耗低、單線產(chǎn)能大等特點，更適合制造低成本、工業(yè)級的大絲束碳纖維。

功夫不負有心人。2018年，蘭州纖維獲資1.04億元啟動“50K原絲技改項目”，歷時一年，項目建設成功，公司原絲生產(chǎn)線從24K升級為50K。2019年，“50K原絲到碳纖維一體化生產(chǎn)項目”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產(chǎn)碳纖維制造研發(fā)的新階段。2020年，蘭州纖維《千噸級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》項目，通過中國紡織工業(yè)聯(lián)合會省部級項目技術(shù)成果鑒定,專家組一致評定認為，蘭州纖維的50K碳纖維生產(chǎn)技術(shù)，已達國際化先進水平，填補了國內(nèi)大絲束碳纖維產(chǎn)品的市場空白，打破了大絲束碳纖維依賴進口的局面，為我國碳纖維事業(yè)的發(fā)展做出卓越貢獻。

2 巧琢己身之玉 建強人才隊伍

碳纖維，被譽為“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。纖細輕量的碳纖維，同時又強如鋼鐵。一束標準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，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中構(gòu)成復合材料，是當之無愧的新一代增強纖維之王。

外表纖細、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，是個極其復雜的系統(tǒng)工程。因此，這就對該領(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。

為切實加強公司科研團隊建設，促進團隊自主創(chuàng)新能力，構(gòu)建大絲束碳纖維市場核心競爭力，蘭州纖維成立科研團隊及其工作機構(gòu)，通過建立攻關(guān)項目，集中技術(shù)力量，落實主體責任，實現(xiàn)提升原絲質(zhì)量與碳化運行負荷，提高碳纖維模量與原材料轉(zhuǎn)化率，穩(wěn)定長周期生產(chǎn)運行，開拓碳纖維復合材料業(yè)務。

3 設備國產(chǎn)化升級 碳纖維未來可期

在設備國產(chǎn)化進程中，蘭州纖維還十分注重技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)驗積累，生產(chǎn)車間內(nèi)運行著大大小小近700臺生產(chǎn)設備，其中200余臺設備已完成國產(chǎn)化替代和升級。

此外，蘭州纖維已成功申請專利50余項，授權(quán)專利25項，其中發(fā)明專利9項，實用新型專利16項。同時，針對下游碳纖維復合材料的應用及發(fā)展，設立了技術(shù)研究中心，有效增強了大絲束碳纖維研發(fā)、生產(chǎn)及下游復合材料應用的知識產(chǎn)權(quán)保護，極大提升了蘭州纖維生產(chǎn)技術(shù)的核心競爭力。2020年底，蘭州纖維通過多項資質(zhì)審核與重重篩選，榮獲國家高新技術(shù)企業(yè)認定。

目前，蘭州纖維與北京化工大學、北京航空航天大學、長春工業(yè)大學、開封大學等高校院所，中藍連海設計研究院、中藍晨光設計研究院等科研院所，聯(lián)合開展過多次實驗合作，先后完成了《高性能碳纖維國產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)研究》《高性能碳纖維專項》《新型高強高模高韌樹脂基復合材料基礎研究》《大絲束碳纖維用高性能樹脂合成及復合材料制備工藝研究》等省部級及市級科技計劃項目。

“蘭州纖維將繼續(xù)貫徹踐行創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，堅持以‘依法合規(guī)、誠信經(jīng)營、科學至上、創(chuàng)新興企’為理念，不斷提升企業(yè)核心競爭能力和可持續(xù)發(fā)展能力，矢志打造‘科技驅(qū)動的一流碳纖維生產(chǎn)企業(yè)’，為客戶、股東、員工創(chuàng)造更大價值，為行業(yè)升級、社會進步貢獻更多力量?！瘪R磊說。

蘭州日報社全媒體記者 陳夢圓 王英豪 實習生 馬成成 文/圖

責任編輯：張軍