中国科学院宁波材料所（以下简称“宁波材料所”）与山东开泰石化股份有限公司（以下简称“开泰石化”）近日签署了合作协议。双方联合组建PAN（聚丙烯腈）基碳纤维工程技术中心，将致力于干法聚丙烯腈基碳纤维技术的创新和发展。

开泰石化目前是国内唯一从事干法聚丙烯腈基碳纤维制备的企业，已经实现了干法碳纤维的工业化、高端化、差异化、定制化生产。2022年3月，公司建成了国内首套千吨级干法纺碳纤维原丝生产线，可生产多种型号与特性的碳纤维原丝。

2022年7月，开泰石化“干法纺高性能PAN基碳纤维原丝产业化关键技术及装备研发”通过了中国纺织工业联合会组织的科技成果鉴定。2024年3月，公司对原生产线进行扩能、改造，建成国内首套千吨级小丝束干法纺碳纤维原丝生产线。目前，公司在干法聚丙烯腈基碳纤维及原丝领域业已形成了20余项国家专利技术。

高性能纤维的纺丝方法主要分为两大类，包括熔融纺丝和溶液纺丝。其中，溶液纺丝可以分为干式溶液纺丝（干法）和湿式溶液纺丝（包括湿法纺丝和干喷湿纺）。干法纺丝是把聚丙烯腈纺丝液通过计量泵和喷丝板喷挤到有气体流动的纺丝筒（干燥筒）中，溶剂挥发而凝固成纤维。

一般来说，干法纺丝设备与工艺的参数相对复杂，且纺丝速度快、牵伸倍率高，难以纺制出适用于碳纤维的聚丙烯腈基原丝。针对相关技术难点，开泰石化开展了大量的研究工作，突破了高性能碳纤维用干法聚丙烯腈原丝生产技术瓶颈，开发出不同规格的原丝，并经过预氧化、碳化工艺，制备出性能优异的干法碳纤维。

在PAN基碳纤维工程技术中心的建设中，将由宁波材料所碳纤维及复合材料团队利用自身的碳纤维中试平台，对开泰石化生产的干法原丝进行综合性能评价，着重进行干法原丝物理化学结构、氧化和碳化过程中结构演变，以及干法碳纤维预浸成型工艺等评价分析，并对开泰石化的干法原丝装置进行技术指导，提出优化方案。