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高新技術纖維擴大應用必須降低成本
2010-11-18 來源:中國聚合物網
關鍵詞:高新技術纖維材料 產業創新 論壇 上海

    11月9~11日,高新技術纖維材料產業創新論壇在上海舉辦。中國化纖協會在延續去年思路的基礎上,更使論壇納入到SAMPE中國2010年會大型學術研討會中,并組織相關企業踴躍參與SAMPE 2010中國先進材料與技術展覽會。

  纖維材料賣到哪兒去

  近年來,不少人士提到“大紡織”的概念,其中很重要的一點,就是提高纖維材料在產業用領域的應用比重,將傳統紡織概念拓寬到航空航天、交通運輸、醫療衛生等各行各業。在這一過程中,高新技術纖維材料必然擔當重任。以美國、歐洲、日本等發達國家和地區為例,其纖維材料的應用比重已高達70%以上。
  在發達國家努力搶占新一輪技術競爭制高點的同時,國內也正在加快培育和發展節能環保、新材料等戰略新興產業。目前,以T300級為主的碳纖維、耐高溫芳綸1313、超高分子量聚乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、玄武巖纖維等在國內已實現產業化,并向工業化大生產階段邁進;芳綸1414、芳綸Ⅲ、聚酰亞胺等品種也取得了新的突破,正從中試攻關進入產業化階段。
  但困擾隨之而來,一方面,發達國家強化封鎖打壓,對中國能夠產業化的品種大幅降價(如將T300碳纖維價格從50萬元/噸降至12萬元/噸),采用低價策略鞏固市場;另一方面,高成本、質量不穩定等因素長期制約著國產高新技術纖維的擴大應用。
  當前,國內多家企業已經建成或正在加快建設千噸級原絲及碳纖維生產能力,但多數企業面臨市場拓展的問題。國家發改委產業協調司副司長賀燕麗會上就向在座企業提問:“生產高性能纖維的能力具備了,規模有了,問題是產品賣到哪兒去?”據她介紹,在國家結構調整的相關專項中,高新技術纖維的應用開發將是篩選的重點。
  對未來中國高新技術纖維材料的市場目標,中國化纖協會首席專家顧問兼高新技術專業委員會主任葉永茂精辟概括為“攻航空、擴工業、頂休閑”。葉永茂告訴記者,航空航天關系到國家安全和國際地位,該領域使用的新興材料亟待國產化;作為中國特色,休閑用高新技術纖維在國內占比最大,但短期內難以達到進口產品質量;工業用由于范圍廣闊、應用要求多樣化,將是高新技術纖維材料未來最大的拓展空間。
來自目標市場的聲音
  高新技術纖維產業化、國產化需要上下游的緊密配合,更需要纖維與復合材料聯合創新的模式。為了讓與會者更加深入的了解目標市場,本屆論壇邀請了眾多研究應用領域的人士,在為纖維企業帶來市場信息的同時,共同探討國產化之路。
  全國特種合成纖維信息中心主任羅益鋒總結了國外在高新材料方面的最新動向。他認為汽車領域將是今后碳纖維小絲束和大絲束競相爭奪的市場。繼三菱麗陽(大絲束原絲)、SGL(大絲束碳纖維)和BMW締結面向汽車的產業鏈同盟外,最近日本東麗和Daimler汽車公司也簽訂了合作開發碳纖維復合材料汽車部件的協議,將東麗的有關工藝在3年內用于“奔馳”電動車系列。對位芳綸應用領域的一大亮點,則是杜邦公司開發的Kevlar XP新產品,僅11層UD布即可達到防彈標準,而國內達到同樣標準需要40層。
  作為國內自主研發并實現產業化的高性能纖維之一——聚苯硫醚(PPS)纖維目前主要應用在火力發電廠的袋式除塵器上,以幫助火電廠實現達標排放。然而,袋式除塵器推廣應用進程比較緩慢,中國燃煤發電鍋爐煙氣除塵采用袋式除塵器的比例不足10%,僅有不超過30臺600MW機組采用。
  國內國電環境保護研究院除塵除灰研究所所長方愛民分析指出,我國燃煤電廠的應用環境相對惡劣,使袋式除塵使用過程中破袋率高、過濾阻力大、整體使用壽命較短。他認為,提高濾袋使用壽命(達到30000小時),首先要解決濾料耐化學侵蝕及耐高溫的問題。如選用聚四氟乙烯(PTFE)纖維機織布作為基布,采用PPS、P84(聚酰亞胺)等纖維作濾料的面層等。
  來自總后勤部軍需裝備研究所的施楣梧博士,介紹了新型纖維材料在功能性紡織品中的應用,包括用視覺遮蔽和防紅外盜攝纖維面料在海軍白色制服,及將高強阻燃維綸應用在戰場上降低燃燒傷害。

  擴大應用必須降低成本

  展會上,美國碳纖維材料巨頭赫氏復材公司不只專注于航空航天,還開發了碳纖維手機殼以擴大市場;威海拓展纖維有限公司展出了碳纖維相機三角架、高爾夫球桿。而中復神鷹碳纖維有限公司此前展出了自主研發的碳纖維自行車……
    記者在幾天的展會與論壇中深刻體會到,高新技術纖維材料本可以應用在更為廣泛的領域,但高昂的價格讓下游多有猶豫。目前已部分國產化的PPS纖維、芳綸價格還要12萬元/噸,更別說國外壟斷的40萬元/噸的P84纖維了,高端碳纖維的價格則更貴。要擴大應用,關鍵還要降低成本。
  鑒于此,中國石化儀征化纖股份有限公司創新開發的干法高性能聚乙烯工業化成套技術,引起了業內的高度關注。干法路線集紡絲、回收于一體,與濕法相比縮短了工藝流程,生產成本相對較低;同時實現了產品細旦、異型截面的特點,染色性能優異,填補了國內空白。儀征化纖代表在會上指出,高強聚乙烯纖維的暴力時代已經過去,降低成本將是今后各企業考慮的重點,也是技術發展的重點。
  山東大學材料科學與工程學院的朱波教授對碳纖維及原絲生產過程中的成本構成進行了詳細分析,指出規模效益影響較大。如年產1500噸碳纖維生產成本比年產500噸碳纖維生產成本降低約4萬元。羅益鋒在報告中也指出,東麗最新碳纖維生產線單線產能高達4000噸/年。
  葉永茂多次提到,他對日本編寫的關于高新材料產業規劃(2007~2020年)中的兩句話印象非常深刻:“要確保在世界尖端材料領域的‘領頭羊’地位;要確保各相關領域的高度聯合。”高新技術纖維材料研發是難度極大的系統工程,必須結合市場需求,加強“產學研用”各部門密切合作,才能取得重大成效。東華大學王華平教授也指出,目前國內仍然停留在纖維—纖維的慣性思維,還沒有形成纖維—產品—品牌的思維方式,導致應用市場不了解、消費者不接受。在沒有國外技術經驗可以借鑒的情況下,整合國內資源,各方通力合作將是必然的選擇。

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