碳絲變身“黑黃金”

馬洪超

2023年3月，吉林化纖集團有限責任公司（下簡稱“吉林化纖”）憑借在碳纖維領域的創新突破，被國務院國有資產監督管理委員會評選為“創建世界一流專精特新示范企業”。

近年來，吉林化纖碳纖維板塊迅速壯大。2023年一季度，吉林化纖實現工業總產值48.4億元，同比增長19%，其中碳纖維板塊增長1.8倍。目前，吉林化纖正加快推進40萬噸碳纖維產業鏈項目，力爭到“十四五”時期末形成33萬噸原絲、10萬噸碳纖維、6.5萬噸復合材料的生產能力。

咬定青山攻碳絲

走進吉林化纖子公司凱美克公司的碳化線車間，只見424米的生產線上，一束束白色原絲經過氧化、低溫碳化、高溫碳化等工序，被加工為黑色碳絲。七八根單絲合在一起才有一根頭發絲那般粗細，一束1.2萬根單絲的碳纖維絲束可以承受兩三個成年人的重量。

碳纖維被譽為“黑黃金”，它比鋼的強度大、比鋁的質量輕，可用于新能源裝備、汽車輕量化、航空航天等領域，性能好、附加值高。

吉林化纖意識到，普通纖維產品用量大，但利潤低、收益小；高端纖維材料的利潤高，但技術門檻也高。吉林化纖在進行一番市場調研和專家研究后，瞄準高端纖維材料賽道，于2006年10月開始研發碳纖維原絲。

吉林化纖研發人員陳海軍說，碳纖維原絲的技術含量約占碳纖維生產技術含量的70%，原絲的好壞在很大程度上決定了碳絲質量。生產出高質量的原絲，是第一步要解決的問題。

憑借十幾年二甲基乙酰胺（DMAC）濕法兩步法腈綸生產的技術經驗和工程優勢，吉林化纖借助由企業技術人員和高校專家組成的碳纖維創新團隊，自主設計實驗裝置，通過70余項技術改進、設備改造和上百次反復試驗，在2007年4月生產出第一批碳纖維原絲。

為盡快研發出合格產品，研發人員翻閱大量文獻資料，幾乎天天扎在實驗室和生產現場。2008年1月，通過對生產線的工藝優化和技術改造，吉林化纖生產出100軸共500千克碳纖維原絲，經碳化測試超過相關指標等級，獲得兩項國家發明專利。

掌握了核心技術后，吉林化纖集聚公司資源加快推進碳纖維產業化生產，于2011年9月建成投產5 000噸碳纖維原絲項目，碳纖維原絲實現規模化生產。從2013年開始，吉林化纖在碳纖維原絲生產的基礎上加大科研力度，向“高精尖”的碳絲方向沖刺。

2022年11月18日，吉林化纖12 000噸碳纖維項目第一條碳化線開車成功，這條生產線擁有8項技術專利，實現更便捷的操作控制、更安全的氧化工藝、更環保的排廢系統。

頑強拼搏為創新

在走向技術前列的過程中，吉林化纖研發團隊頑強拼搏、不懈奮斗，攻克了一個個科研難關，戰勝了一個個技術難題。

紡絲車間高級主管郭甲東在公司大絲束產品升級遇到瓶頸時，在生產線上連續摸索調整20天沒有回家；負責生產線智能控制系統的郎健慧在進行有關碳化線安裝時，因為時間緊、工期短、人不足，沒圖紙、沒經驗、沒示范，幾乎每天工作到凌晨，200多個回路、500多個端線在她的指揮下無一接錯，碳化示范線一次開車成功……

吉林化纖始終把人才和創新工作放在企業發展中的突出位置，堅持“人才強企、科技興企”戰略，依托公司主要業務板塊成立8個研究所，通過建機制、搭平臺、攻課題，有效激發了人才創新能力。

以碳纖維原絲自主研發為例，吉林化纖發揮企業腈綸生產技術和人才優勢，發揮人造絲生產精細化管理優勢，在碳纖維原絲生產中深入開展“提質、提速、提產、提效”四提工程，倡導圍繞全過程清潔生產，開展提高潔凈度攻關，減少系統雜質70%以上；利用“高校—企業—客戶”產學研用技術交流平臺，大刀闊斧進行工藝優化和設備改造，提高原絲產品質量穩定性；通過原液系統深挖潛能，動力系統核定升級，關鍵部件精準優化，開展提速增效改造，原絲紡速提高了17.6%，單線產能達到原來4條線的設計產能之和。目前，吉林化纖每年都與國外企業簽訂上千噸的出口訂單。

不斷進步的生產技術，日益拓展的應用場景，快速增加的市場訂單，讓吉林化纖上上下下越發忙碌起來，廠房等基礎設施建設也在提速。近幾年，吉林化纖大力推進碳纖維項目建設，每條生產線的建設周期不超過一年，安裝時間不超過3個月，調試時間都在縮短，達產達效時間都在提前，不斷刷新同級別生產線的建設周期。

“‘十四五時期，吉林化纖規劃了24個碳纖維產業項目。吉林化纖將不斷推動碳纖維質量提高和成本降低，繼續拓展下游應用領域，實現全產業鏈一體化發展，將碳纖維產業做強做優做大，向世界一流碳纖維生產企業的第一方陣邁進。”吉林化纖黨委書記、董事長宋德武說。