高性能纖維是指具有特殊的物理化學結(jié)構(gòu)、性能和用途，或具有特殊功能的化學纖維，一般具有極高的抗拉伸力、楊氏模量，同時具有耐高溫、耐輻射、抗燃、耐高壓、耐酸、耐堿、耐氧化劑腐蝕等其他特性，被廣泛應用于航空航天、國防軍工、交通運輸、工業(yè)工程、土工建筑、乃至生物醫(yī)藥和電子產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。高性能纖維是新材料產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是我國化纖行業(yè)重點發(fā)展關(guān)鍵材料， 其發(fā)展水平關(guān)系到國民經(jīng)濟發(fā)展和國家戰(zhàn)略安全。經(jīng)過幾十年的發(fā)展， 在政府、 企業(yè)、 科研院所、 行業(yè)協(xié)會的共同努力下， 我國高性能纖維行業(yè)狠抓關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，著力拓展下游應用，產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)進步、體系建設等全面推進，大幅縮短了與發(fā)達國家近30年的水平差距， 取得突破性進展和明顯成就。目前國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)能占全球總產(chǎn)能約28% ，芳綸約占23%，超高分子量聚乙烯 纖維約占66%。整體上看， 我國高性能纖維已成為全球產(chǎn)品覆蓋面及應用范圍最廣的國家，碳纖維、芳綸和超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維生產(chǎn)規(guī)模位居世界前三，主流產(chǎn)品技術(shù)水平、產(chǎn)量和質(zhì)量已居世界先進水平。國產(chǎn)高性能纖維的快速發(fā)展為我國制造業(yè)核心競爭力提升注入了新動力，對航空航天、國防軍工、風力發(fā)電、土木建筑、汽車輕量化、海洋工程等領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展做出了重大貢獻。二、高性能纖維產(chǎn)業(yè)的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀在國家政策扶持和相關(guān)部委的大力支持下，通過各類科技項目的實施，專項能力建設和國家級創(chuàng)新研究機構(gòu)設立等，我國高性能纖維經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，基礎(chǔ)研究、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)都取得很大進步，已經(jīng)建立起完整的高性能纖維制備、研發(fā)、工程實踐和產(chǎn)業(yè)化體系，不斷取得突破性進展，大幅縮短了與發(fā)達國家的差距，目前已成為全球范圍內(nèi)高性能纖維生產(chǎn)品種覆蓋面最廣的國家。以下對主要高性能纖維的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀分別進行介紹。我國聚丙烯腈基碳纖維的研制開發(fā)工作已有60多年歷史。在20世紀60年代初，吉林應用化學研究所最早開始研究聚丙烯腈基碳纖維的生產(chǎn)技術(shù)和工藝，并在70年代初完成了碳纖維生產(chǎn)的連續(xù)化中試裝置。在此之后，東華大學、上海合成纖維研究所、中國科學院山西煤化研究所等科研單位和院校也相繼開展了聚丙烯腈基碳纖維的研制及開發(fā)工作。經(jīng)過“十一五”至“十四五”期間的集中技術(shù)攻關(guān)，國產(chǎn)T300級碳纖維性能基本達到國際水平，航空航天領(lǐng)域應用漸趨成熟；干噴濕法T700級碳纖維實現(xiàn)了千噸化生產(chǎn)，但主要以民用領(lǐng)域為主，航空領(lǐng)域應用處于初級階段。目前，中國仍處在以T300和T700為主要增強體的第1代先進復合材料的擴大應用階段，T800級碳纖維的工程化應用尚處研制階段，而國外航空航天等領(lǐng)域已經(jīng)大規(guī)模應用以T800級碳纖維為主要增強體的第2代先進復合材料。在碳纖維領(lǐng)域，我國處于跟跑地位。國產(chǎn)碳纖維原絲形成了二甲基亞砜（DMSO）、二甲基乙酰胺（DMAc）、硫氰酸鈉（NaSCN）三種生產(chǎn)工藝體系，干噴濕紡和濕法紡絲工藝技術(shù)逐漸完善，生產(chǎn)效率進一步提升；碳纖維核心技術(shù)不斷突破，在實現(xiàn)T300級碳纖維產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)上，又相繼實現(xiàn)了T700級、T800級，以及24K以上工業(yè)用大絲束碳纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，同時，M40J、M55J等高強高模碳纖維也突破關(guān)鍵技術(shù)，處于工程化階段。但與日本東麗相比，我國二甲基亞砜系列產(chǎn)品尚未覆蓋日本東麗同系列碳纖維品種。T1000級及以上更高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)尚未完全突破，不能有效滿足航空航天、國防軍工等領(lǐng)域需求。我國碳纖維生產(chǎn)企業(yè)有中復神鷹、光威集團、恒神股份、吉林精功、上海石化、中簡科技等企業(yè)，但因缺乏對基礎(chǔ)科學問題與規(guī)律、核心技術(shù)與關(guān)鍵裝備的系統(tǒng)深入研發(fā)，產(chǎn)品性能與生產(chǎn)穩(wěn)定性與國際龍頭企業(yè)有差距。高精度計量泵、耐腐蝕噴絲板、超高溫石墨化爐等設備仍依賴進口。國內(nèi)對位芳綸的年消耗量在1.1kt左右，其中光纖領(lǐng)域用量近6000t，防護材料用量約1000t，汽車領(lǐng)域（膠管、剎車片等）用量約2500t，其他工業(yè)用約1500t，但80%的產(chǎn)品仍需依賴進口。隨著我國交通運輸、光纖通信、高速鐵路、航空補強、輕量汽車子午胎用簾子布及剎車片等領(lǐng)域和防護領(lǐng)域應用的快速發(fā)展，對位芳綸的需求將呈現(xiàn)更加旺盛的局面，預計2025年國內(nèi)對位芳綸的需求量達到30kt。我國早期對位芳綸生產(chǎn)企業(yè)主要有中藍晨光、蘇州兆達、煙臺泰和以及儀征化纖。2017年起中化國際集團開始投入對位芳綸生產(chǎn)，在東華大學的技術(shù)支持下，將蘇州兆達對位芳綸生產(chǎn)線搬遷至揚州，并與其合資成立中化高性能纖維材料有限公司，2019年開始其二期工程5kt/a生產(chǎn)線的建設，于2020年底建設成功，總產(chǎn)能達5.5kt/a。煙臺泰和新材股份有限公司2020年在寧夏地區(qū)擴建3kt/a的對位芳綸生產(chǎn)線，疊加煙臺1.5kt/a，目前共有4.5kt/a的對位芳綸產(chǎn)能，此外，泰和新材正在進行技改項目，預計將進一步提升產(chǎn)能1.5kt/a。泰和新材在2020年收購民士達，募資建設年產(chǎn)3kt的高性能芳綸紙基材料產(chǎn)業(yè)化項目。間位芳綸下游市場整體不景氣，并且過濾材料領(lǐng)域競爭激烈，產(chǎn)品價格走低，此外，間位芳綸原料價格大幅上漲，雙重因素導致企業(yè)經(jīng)營壓力較大。在此市場環(huán)境下，部分公司（包括廣東彩艷和杭州九隆）相繼關(guān)停其間位芳綸生產(chǎn)線，導致國內(nèi)間位芳綸產(chǎn)業(yè)集中度提高。目前國內(nèi)間位芳綸的生產(chǎn)企業(yè)主要為煙臺泰和新材料股份有限公司和超美斯新材料股份有限公司（原圣歐芳綸），產(chǎn)能分別為7kt/a和5kt/a。2018年，由于美國軍隊換裝導致杜邦纖維供應緊張以及芳綸原料供應緊張，引起間位芳綸市場供不應求，纖維價格有所提升。2019年，國內(nèi)間位芳綸產(chǎn)量實現(xiàn)較大增長，產(chǎn)品仍以過濾材料和防護材料為主，高端產(chǎn)品國產(chǎn)比例仍較低。行業(yè)整體運行平穩(wěn)，產(chǎn)品逐步向差異化、功能化、時尚化發(fā)展，擴大了高端領(lǐng)域應用。目前，國內(nèi)間位芳綸生產(chǎn)廠商和軍方展開合作生產(chǎn)作戰(zhàn)套服，軍隊與武警的大人員基數(shù)及高頻率戰(zhàn)損打開間位芳綸產(chǎn)量消化渠道，也為其提供龐大的市場空間。在市場需求的推動下，泰和新材宣布新增4kt/a的間位芳綸生產(chǎn)線，并于2021年8月投產(chǎn)，公司間位芳綸的產(chǎn)能達到萬噸級。芳綸Ⅲ生產(chǎn)線最早由中藍晨光化工研究院有限公司在2009年建成，開始Staramid F-368和F-358系列產(chǎn)品的生產(chǎn)，性能與俄羅斯Armos相當，產(chǎn)能為50t/a，解決了我國雜環(huán)芳綸國產(chǎn)化“有無”問題，填補了國內(nèi)空白。2013年以后，中藍晨光開始致力于研發(fā)制造第二代芳綸Ⅲ的生產(chǎn)技術(shù)，并于2015年初獲得了公斤級纖維樣品，力學性能優(yōu)異。之后進一步優(yōu)化紡絲組件設計，實現(xiàn)了單紡位200～300tex絲束的紡制，性能水平與75～100tex絲束一致，即股絲束密度提高了3倍。在目前，國產(chǎn)芳綸Ⅲ拉伸強度達到5.0GPa，彈性模量達130～160GPa，性能居國內(nèi)批產(chǎn)有機纖維之首，達到俄羅斯Rusar批產(chǎn)產(chǎn)品水平，已批量穩(wěn)定生產(chǎn)并用于軍工領(lǐng)域，解決了國防急需，具有重要意義。除中藍晨光外，國內(nèi)還有廣東彩艷股份有限公司、四川輝騰科技股份有限公司以及中國航天科工六院46所等先后開展了雜環(huán)芳綸的研究開發(fā)工作。2008年，由廣東彩艷承擔的國家“九五”重點科技攻關(guān)雜環(huán)芳綸專題項目和雜環(huán)芳綸的核心原料M-3單體研制專題項目通過了科技部的驗收。2010年，四川輝騰自主研發(fā)生產(chǎn)的商品名為“芙絲特”的雜環(huán)芳綸通過國家權(quán)威機構(gòu)檢測，并進一步開發(fā)雜環(huán)芳綸復合板型材和成型構(gòu)件產(chǎn)品，現(xiàn)已具備50t/a芳綸Ⅲ及100t/a芳綸Ⅲ先進復合材料生產(chǎn)能力。中國航天科工六院46所于1990年代開始研究F-12雜環(huán)芳綸，通過對聚合-紡絲-后處理纖維工藝不斷優(yōu)化和完善，1999年研究成功，之后依次進行了3t/a中試、5t/a放大和20t/a產(chǎn)業(yè)化及產(chǎn)品應用技術(shù)，在國內(nèi)率先設計研制出多種規(guī)格的F12纖維及其織物，其性能達到國際先進水平，產(chǎn)能達50t/a，最近正準備將F-12產(chǎn)能擴至100t/a，以滿足我國航空航天及高端戰(zhàn)略武器的需求。隨著UHMWPE纖維在軍品、民品特別是量大面廣的各類纜繩和家紡等領(lǐng)域的應用開發(fā)，國內(nèi)UHMWPE纖維需求量穩(wěn)步遞增，纖維產(chǎn)能逐步擴大。2010年我國UHMWPE纖維生產(chǎn)企業(yè)20余家，總產(chǎn)能17kt/a，至2015年發(fā)展至30余家，總產(chǎn)能達26.6kt/a。然而，30余家UHMWPE纖維生產(chǎn)企業(yè)中年產(chǎn)千噸級的企業(yè)僅8家，大多數(shù)企業(yè)產(chǎn)能僅為300t/a左右，產(chǎn)品單一，生產(chǎn)成本也居高不下。2016年，江蘇九九久購買了東華大學專利開始建設UHMWPE纖維生產(chǎn)線，成為國內(nèi)首個UHMWPE纖維生產(chǎn)規(guī)模達萬噸的企業(yè)，其纖維產(chǎn)品投入市場后引發(fā)了國內(nèi)UHMWPE纖維的價格戰(zhàn)。之后，部分工藝、技術(shù)落后的企業(yè)逐漸退出UHMWPE纖維市場，部分企業(yè)則通過重組或吸收資金重建纖維生產(chǎn)線，同時也有一批新的企業(yè)投資UHMWPE纖維產(chǎn)業(yè)。第十一屆國際官網(wǎng)展覽會于11月13-15日在武漢博覽中心舉辦，感興趣的可以加小編微信咨詢。
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