Español Con el fin de aprovechar al máximo las respectivas ventajas de los institutos de investigación científica y las empresas, establecer una cadena de valor de innovación y mejorar la capacidad de innovación independiente y la competitividad de las empresas, después de muchas comunicaciones e intercambios en la etapa inicial, el 1 de junio, el Instituto de Materiales de la Academia China de Ciencias (IMS) en Ningbo, China, y Shandong Kaitai Petrochemicals Company Limited (en adelante, Kaitai Petrochemicals) firmaron el acuerdo de cooperación para establecer conjuntamente el "Centro de tecnología de ingeniería de fibra de carbono basado en PAN". (en adelante, "Kaitai Petrochemical") firmaron un acuerdo de cooperación para establecer conjuntamente el "Centro de tecnología e ingeniería de fibra de carbono basado en PAN", que se dedica a la innovación y el desarrollo de la tecnología de fibra de carbono basada en poliacrilonitrilo seco (PAN).
En la actualidad, los métodos de hilado comunes para fibras de alto rendimiento se dividen principalmente en dos categorías: hilado por fusión e hilado por solución, de los cuales el hilado por solución se puede dividir en hilado por solución seca (método seco) e hilado por solución húmeda (que incluye hilado húmedo e hilado húmedo por pulverización seca). El hilado en seco es el líquido de hilado de PAN a través de la bomba dosificadora y la extrusión por pulverización de la hilera en el flujo de gas del cilindro de hilado (cilindro seco), la volatilización del disolvente y la solidificación en fibra.
Diagrama esquemático del hilado en seco
Tradicionalmente, los equipos de hilado en seco y los parámetros del proceso son relativamente complejos, mientras que la velocidad de hilado es rápida y el multiplicador de estiramiento es alto, lo que dificulta el hilado de filamentos de PAN adecuados para fibras de carbono. Con el objetivo de abordar las dificultades técnicas relevantes, Kaitai Petrochemical Company ha llevado a cabo una gran cantidad de trabajo de investigación, superando el cuello de botella de la tecnología de producción de filamentos de PAN secos para fibra de carbono de alto rendimiento, desarrolló una serie de diferentes especificaciones para la producción de fibra de carbono de filamentos de PAN secos y, a través del proceso de preoxidación y carbonización, obtuvo la preparación de un excelente rendimiento de fibra de carbono a base de PAN seco.
De acuerdo con los objetivos y tareas del "Centro de Ingeniería y Tecnología de Fibra de Carbono Basada en PAN" establecido conjuntamente por las dos partes, el equipo de fibra de carbono y materiales compuestos de NAMI hará uso de su plataforma piloto de fibra de carbono para llevar a cabo una evaluación integral del rendimiento de los filamentos secos de PAN producidos por Kaitai Petrochemicals, centrándose en la estructura fisicoquímica de los filamentos secos de PAN, la evolución de la estructura en el proceso de carbonización oxidativa, así como las fibras de carbono secas basadas en PAN. Se centra en la estructura fisicoquímica de los filamentos secos de PAN, la evolución estructural durante la carbonización con oxígeno y el proceso de moldeo de preimpregnados de fibra de carbono seca basada en PAN, etc. Al mismo tiempo, proporciona orientación técnica y soluciones de optimización para la planta de filamentos secos de PAN de Kaitai Petrochemical.
En comparación con el proceso húmedo tradicional, la fibra de carbono seca tiene una estructura de sección transversal única (la figura anterior muestra la forma de la sección transversal de la fibra de carbono seca producida en la plataforma de fibra de carbono del Instituto de Materiales de Ningbo, utilizando el filamento PAN seco de Kaitai Petrochemical como materia prima).
Acerca de la empresa petroquímica Shandong Kaitai
Shandong Kaitai Petrochemical Company es actualmente la única empresa dedicada a la preparación industrial de productos de la serie de fibra de carbono a base de PAN seco en China, y desde hace mucho tiempo se ha comprometido con la investigación, el desarrollo y la aplicación de una serie de productos de fibra de carbono seco con un rendimiento único y excelente, y ha logrado la industrialización, la producción de alta gama, diferenciada y personalizada de fibras de carbono a base de PAN seco. Los principales proyectos comerciales de la empresa: I+D y fabricación de filamentos de fibra de carbono y series de productos, I+D y fabricación de fibras funcionales, I+D y fabricación de fibras de alto rendimiento y materiales compuestos.
A través de repetidos intercambios, discusiones y pronósticos con muchas universidades, unidades de investigación científica y empresas líderes de la industria sobre la investigación y el desarrollo de nuevos productos basados en PAN y perspectivas de mercado, la empresa ha determinado la estrategia de investigación y desarrollo e industrialización de productos de la serie de filamentos de fibra de carbono secos, y llevó a cabo la investigación y el desarrollo de tecnología y equipos de procesos de producción para la serie de productos de filamentos de PAN secos. 2022, "hilado en seco de filamentos de fibra de carbono a base de PAN de alto rendimiento para la industrialización" fue catalogado como la investigación y desarrollo de tecnología y equipos clave de hilado en seco de filamentos de fibra de carbono a base de PAN de alto rendimiento. La investigación y desarrollo de tecnología y equipos clave "está catalogada como el proyecto clave del programa de I + D de Zibo (fuera de la integración de la ciudad escolar de la ciudad), en marzo del mismo año, construyó con éxito el primer conjunto de línea de producción de filamentos de fibra de carbono a base de PAN de hilado en seco nacional de kilotones, puede producir una variedad de modelos y características de productos de filamentos de fibra de carbono.
Filamentos de fibra de carbono a base de PAN hilados en seco producidos por Kaitai Petrochemicals
En julio de 2022, la "industrialización de tecnologías clave y equipos de investigación y desarrollo de filamentos de fibra de carbono a base de PAN de alto rendimiento para hilado en seco" de la empresa pasó la evaluación de logros científicos y tecnológicos de la Federación de la Industria Textil de China; en marzo de 2024, la línea de producción original después de la expansión de la transformación del primer conjunto de 1,000- toneladas de hilado en seco de filamentos de fibra de carbono a base de PAN en una línea de producción de remolque pequeño. La empresa ha formado más de 20 tecnologías patentadas nacionales en el campo del hilado en seco de fibra de carbono a base de PAN y su seda cruda.