中国主要高性能纤维前景分析

    我国在高强高模纤维中，已经产业化的有六种，正在研制的约有10种。其中的重要品种包括聚丙烯腈基碳纤维、对位芳酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维和玄武岩纤维。
    一、国内特种纤维产业方兴未艾    
    目前我国四大类高性能纤维（耐强腐蚀性、耐高温、抗燃和高强高模纤维）的基本品种已实现产业化，其代表品种分别为聚四氟乙烯、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚苯硫醚、密胺、聚丙烯腈预氧化纤维、碳纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺、超高分子量聚乙烯和玄武岩纤维等。在高强高模纤维中，已经产业化的有六种，正在研制的约有10种。其中的重要品种包括聚丙烯腈基碳纤维、对位芳酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维和玄武岩纤维。几者发展极不平衡，前两种与国外差距甚大，而后两种已具有国际竞争力，但共同的弱点是重复建设严重，形不成有强大实力的企业。
    1、聚丙烯腈基碳纤维（PAN-CF）   
    目前全球除中国大陆外共有9家PAN-CF生产厂，分别为日本东丽集团（总产能17900t/a）、东邦Tenax集团（13500t/a）、三菱丽阳集团（8100t/a）、美国Hexcel（7000t/a）、Cytec（4000t/a）、ZOLTEK集团（17000t/a）、德国SGL集团（7000t/a）、中国台塑（7450t/a）、土耳其AKSA（1500t/a）。   
    我国2010年底已建成和正在兴建的大小PAN-CF厂有30余家，其中已建成的千吨级厂约有4～5家，最大产能为2000t/a，分别为连云港中复神鹰和威海拓展纤维有限公司。到2013年预计建成的百吨级以上PAN-CF厂有近40家，其中千吨级的厂家可望达到20家，5000t/a的占3～4家。国外单套最低经济规模为1800～2000t/a，经济规模为2800～3000t/a，我国为500～750t/a。   
    在品种方面，东丽拥有高强型T300～T1000、高模型M40～M50、高强高模型M40J～M65J等约20种产品。我国目前只有T300、T400和低于T300的品种，并拥有大丝束（48K以上）和小丝束（1K～24K）碳纤维。现实验室小试至少有三家已突破T700和T800的关键技术，正在中试或百吨线上做试验。预期到2015年我国将配齐所需的品种，到2020年具备国际竞争力，并可望成为世界PAN-CF生产大国。
    2、对位芳酰胺纤维（P-AF）   
    该纤维（对位芳纶）是我国与国外差距最大的品种，美国杜邦和日本帝人的总产能各接近3万t/a，今年总产量约4～4.5万t，到2018年预计将各达到5万t/a的规模，韩国Kolon和晓星各有1000t/a的生产装置。我国目前至少有9家研发和生产该纤维的厂家（产量不足百吨）及一家P-AF浆粕厂（300t/a），正在建设1000t/a生产线的厂家有4～5家，预期到2012年将扩大至8家，到2020年前4家的产能可望各达到10000t/a。   
    在品种方面，杜邦有十几种，包括Kevlar29、49、68、100、119、129和149，形态有长丝、短纤维、浆粕、短切纤维、研磨纤维等，而我国目前只有3个品种。在芳杂环类聚酰胺共聚纤维（芳纶Ⅲ）方面，俄罗斯有4个品种（SVM、Armos、Rusar 和Artec），而我国只有相当于Armos的产品，由5家研发和小批量生产，产能各为50～100t/a，而俄罗斯已达到达1000t/a，Rusar我国正在研发之中。
    3、超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）纤维   
    目前全球只有荷兰帝斯曼（DSM）、日本东洋纺（NipponDyneema）和美国Honeywell三家公司生产，产能各为9000t、2400t和2000t/a。该纤维是我国目前具有国际竞争力的高强高模纤维，多数公司拥有多项专利。到2010年底全国生产厂家共有21家，正新建的三家，年需求量约为4100～4300t。2011年达到千t/a级的厂家约有10家，到2012年约有13家。   
    我国单套生产线最大产能为400t/a，国外约800t/a，最近我国盐城三泰科技有限公司已可制备1500t/a的生产线。今年我国首套国产UHMWPE纤维生产线及其专利出口发达国家，实现了历史性的突破。在产品质量方面，我国的纤维强度最高为35cN/dtex，而国外高达37cN/dtex。
    4、玄武岩纤维（BSF）
     该纤维是我国居国际先进水平的品种，拥有多项发明专利。现我国有11家生产厂，另一家正在筹建，总产能约7000t/a，到2012年可望达到2～3万t/a。国外有十几个国家生产该纤维，其中乌克兰和俄罗斯是最早产业化的，现总产能各为2000t/a左右。
    在工艺技术路线方面，国内外总体上大同小异，唯有浙江石金玄武岩纤维有限公司采用电炉法，属国际首创。纤维强度与模量均高于S 玻纤，奥地利的生产技术可实现成本低于E玻纤，我国正在努力实现节能化和规模化。