من أجل إفساح المجال كاملاً للمزايا الخاصة بمعاهد البحث العلمي والمؤسسات، وإنشاء سلسلة قيمة الابتكار، وتعزيز قدرة الابتكار المستقل والقدرة التنافسية للمؤسسات، بعد العديد من الاتصالات والتبادلات في المرحلة المبكرة، في 1 يونيو، وقع معهد المواد التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (IMS) في نينغبو، الصين، وشركة شاندونغ كايتاي للبتروكيماويات المحدودة (المشار إليها فيما يلي باسم كايتاي للبتروكيماويات) اتفاقية تعاون لإنشاء "مركز هندسة وتكنولوجيا ألياف الكربون القائم على PAN" بشكل مشترك. (المشار إليها فيما يلي باسم "Kaitai Petrochemical") وقعت اتفاقية تعاون لإنشاء "مركز هندسة وتكنولوجيا ألياف الكربون القائم على PAN" بشكل مشترك، وهو مخصص لابتكار وتطوير تكنولوجيا ألياف الكربون القائمة على بولي أكريلونيتريل الجاف (PAN).
في الوقت الحاضر، تنقسم طرق الغزل الشائعة للألياف عالية الأداء بشكل أساسي إلى فئتين: الغزل الذائب والغزل المحلول، حيث يمكن تقسيم الغزل المحلول إلى غزل محلول جاف (الطريقة الجافة) والغزل المحلول الرطب (بما في ذلك الغزل الرطب والغزل الرطب بالرش الجاف). الغزل الجاف هو سائل غزل PAN من خلال مضخة القياس وطرد الرش المغزلي في تدفق الغاز لأسطوانة الغزل (الأسطوانة الجافة)، وتطاير المذيب وتصلبه في الألياف.
مخطط تخطيطي للغزل الجاف
تقليديًا، تكون معدات الغزل الجاف ومعامِلات العملية معقدة نسبيًا، في حين أن معدل الغزل سريع ومضاعف السحب مرتفع، مما يجعل من الصعب غزل خيوط PAN المناسبة لألياف الكربون. بهدف التغلب على الصعوبات الفنية ذات الصلة، أجرت شركة Kaitai Petrochemical الكثير من أعمال البحث، واخترقت عنق الزجاجة في تكنولوجيا إنتاج خيوط PAN الجافة لألياف الكربون عالية الأداء، وطورت سلسلة من المواصفات المختلفة لإنتاج ألياف الكربون من خيوط PAN الجافة، ومن خلال عملية الأكسدة المسبقة والكربنة، للحصول على تحضير أداء ممتاز لألياف الكربون القائمة على PAN الجافة.
وفقًا لأهداف ومهام "مركز هندسة وتكنولوجيا ألياف الكربون القائم على PAN" الذي تم إنشاؤه بشكل مشترك من قبل الطرفين، سيستخدم فريق ألياف الكربون والمواد المركبة في NAMI منصة ألياف الكربون التجريبية الخاصة به لإجراء تقييم شامل لأداء خيوط PAN الجافة التي تنتجها شركة Kaitai Petrochemicals، مع التركيز على البنية الفيزيائية والكيميائية لخيوط PAN الجافة، وتطور البنية أثناء الكربنة بالأكسجين، وعملية صب ألياف الكربون القائمة على PAN الجافة، وما إلى ذلك. في الوقت نفسه، يوفر إرشادات فنية وحلول تحسين لمصنع خيوط PAN الجافة لشركة Kaitai Petrochemical.
بالمقارنة مع العملية الرطبة التقليدية، فإن ألياف الكربون الجافة لها بنية مقطع عرضي فريدة من نوعها (يوضح الشكل أعلاه شكل المقطع العرضي لألياف الكربون الجافة المنتجة على منصة ألياف الكربون في معهد نينغبو للمواد، باستخدام خيوط PAN الجافة من Kaitai Petrochemical كمواد خام).
نبذة عن شركة شاندونغ كايتاي للبتروكيماويات
شركة Shandong Kaitai Petrochemical Company هي حاليًا المؤسسة الوحيدة العاملة في مجال التحضير الصناعي لمنتجات سلسلة ألياف الكربون القائمة على PAN الجافة في الصين، وقد التزمت منذ فترة طويلة بالبحث والتطوير وتطبيق سلسلة من منتجات ألياف الكربون الجافة ذات الأداء الفريد والممتاز، وحققت التصنيع والإنتاج عالي الجودة والمتميز والمخصص لألياف الكربون القائمة على PAN الجافة. المشاريع التجارية الرئيسية للشركة: البحث والتطوير والتصنيع لخيوط ألياف الكربون وسلسلة المنتجات، والبحث والتطوير والتصنيع للألياف الوظيفية، والبحث والتطوير والتصنيع للألياف عالية الأداء والمواد المركبة.
من خلال التبادلات المتكررة والمناقشات والتوقعات مع العديد من الجامعات ووحدات البحث العلمي ومؤسسات الصناعة الرائدة بشأن البحث والتطوير للمنتجات الجديدة القائمة على PAN وآفاق السوق، حددت الشركة استراتيجية البحث والتطوير والتطوير الصناعي لمنتجات سلسلة خيوط ألياف الكربون الجافة، وأجرت البحث والتطوير لتكنولوجيا عملية الإنتاج والمعدات لسلسلة منتجات خيوط PAN الجافة. في عام 2022، تم إدراج "الغزل الجاف لخيوط ألياف الكربون عالية الأداء القائمة على PAN للتصنيع" كبحث وتطوير التكنولوجيا والمعدات الرئيسي للغزل الجاف لخيوط ألياف الكربون عالية الأداء القائمة على PAN. تم إدراج "بحث وتطوير التكنولوجيا والمعدات الرئيسية" كمشروع برنامج البحث والتطوير الرئيسي في زيبو (خارج مدينة المدرسة والمدينة المتكاملة)، في مارس من نفس العام، نجحت في بناء أول مجموعة من خط إنتاج خيوط ألياف الكربون المحلية القائمة على PAN بالغزل الجاف كيلوطن، ويمكنه إنتاج مجموعة متنوعة من نماذج وخصائص منتجات خيوط ألياف الكربون.
خيوط ألياف الكربون المصنوعة من مادة PAN المغزولة الجافة والتي تنتجها شركة Kaitai Petrochemicals
في يوليو 2022، اجتازت "الغزل الجاف لتصنيع خيوط ألياف الكربون القائمة على PAN عالية الأداء وتكنولوجيا البحث والتطوير الرئيسية" للشركة تقييم الإنجازات العلمية والتكنولوجية لاتحاد صناعة المنسوجات الصيني؛ في مارس 2024، خط الإنتاج الأصلي بعد توسيع تحويل المجموعة الأولى من 1،000- طن من خط إنتاج خيوط ألياف الكربون القائمة على PAN بالغزل الجاف بخط إنتاج صغير. شكلت الشركة أكثر من 20 تقنية حاصلة على براءة اختراع وطنية في مجال الغزل الجاف لألياف الكربون القائمة على PAN وحريرها الخام.