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摘要:芳綸紙是一種十分重要的工業材料,應用領域廣泛,對我國的工業發展具有重大的意義。本文通過剖析我國芳綸紙的技術發展情況,結合芳綸紙的市場分析,對我國芳綸紙的發展現狀進行了闡述。
芳綸纖維是一種十分重要的高性能纖維材料,芳綸纖維制成的芳綸紙具有特殊的紙頁結構和優越的性能,在軍工、通訊、交通、電氣等領域得到迅速推廣應用,市場前景非常廣闊。
芳綸紙概述
芳綸紙具有高強度、質輕、耐高溫、耐酸堿、阻燃和絕緣等多種性能,是一種十分重要的工業材料。芳綸紙是將芳綸短纖維和芳綸沉析纖維經斜網抄造濕法成型,再經熱壓成型制得,按照取材分為對位芳綸紙和間位芳綸紙,對位芳綸紙以對位芳綸短纖維和對位芳綸沉析纖維作為原料,間位芳綸紙用純間位芳綸纖維制成。
芳綸紙按照用途可分為絕緣紙和結構材料兩大類,芳綸絕緣紙具有耐溫和絕緣的性能,且在高溫下不變形、不熔化,因而制造出來的機電產品承受高溫和超負荷的能力較強,可以作為變壓器、發電機、核動力設備、電纜和導線等產品的絕緣材料。芳綸紙還可以進一步制作成芳綸紙蜂窩結構芯材,具有質量輕、耐沖擊、高強度、變形小和耐老化等特點,可用于制造飛機、高鐵、游艇、風力發電葉片、雷達罩等。
我國芳綸紙國產化進程不斷向前推進
美國杜邦公司于上個世紀60年代研制并生產出了Nomex纖維和Nomex絕緣紙并于1967年進行產業化,此后幾十年里杜邦公司一直是芳綸纖維及芳綸紙最主要的生產商,在芳綸市場的占有率達到70%。日本企業對于芳綸纖維和芳綸紙的研制和生產技術也較為領先,于1972年實現了芳綸紙的商業化。芳綸紙的生產技術難度較大,技術壁壘高,美日在40多年時間里一直是主要的芳綸紙供應商。
美日一直對我國進行芳綸紙的技術封鎖,且以昂貴的價格向我國出售,對我國諸多產業發展形成限制,所以中國從未間斷過對芳綸紙的研究。我國從上個世紀70年代開始對芳綸紙開展大量的研究工作,目前已在芳綸紙的研發和生產技術上取得了突破。
首先,芳綸紙的原材料芳綸纖維的國產化問題已經順利解決,目前我國的泰和新材、超美斯(原圣歐芳綸)、常熟兆達、廣東彩艷和中晨藍光均已實現了芳綸纖維的工業化生產,其中煙臺泰和新材規模最大,發展最迅速,擁有間位芳綸纖維產能7000噸、對位芳綸纖維產能1500噸。
其次,芳綸紙的生產技術不斷突破。研究院所方面,華南理工大學研發了對位芳綸紙相關技術,產品已在大型飛機、磁懸浮、高鐵、地鐵、虛擬軌道交通開展示范驗證,部分零部件已開始成功運用,產業化發展前景廣闊;陜西科技大學研發的耐高溫芳綸絕緣紙、輕質高強芳綸蜂窩芯紙等多項核心技術已經實現了產業化,被高速列車、航空航天等領域采用。生產企業方面,目前已經有煙臺民士達、超美斯(原圣歐芳綸)等較為有名的芳綸紙生產企業,越來越多的企業也開始投資芳綸紙生產線。株洲所時代新材與華南理工大學進行合作,2017年投資了高性能芳綸材料及制品產業化項目,2018年已經完工并試制芳綸紙成功,每條生產線的產能達3200噸/年;山東京博石油化工有限公司2017年投資新建5000噸/年高性能芳綸紙及配套項目。以下是我國主要的芳綸紙生產企業。
表1 我國主要的芳綸紙生產企業
(資料來源:公司官網)
受下游行業需求拉動,我國芳綸紙的市場前景向好
根據市場研究機構QYR統計,受到下游需求的強勁拉動,芳綸紙的全球消費量已經從2012年的9870噸提高到2016年的10779噸,平均增長率約為2.23%,預測2023年全球對芳綸紙的需求增至14132噸。芳綸紙進入我國時間較短,但是隨著我國經濟進入快速發展階段,產業結構優化升級不斷推進,芳綸紙的應用領域越來多,近年來我國芳綸紙產量一直呈現快速增長,我國的芳綸紙的生產量已從2012年的390噸增至2016年的1072噸。
我國的電氣絕緣領域對芳綸紙的需求最旺盛,其中變壓器是使用芳綸絕緣紙最多的領域。另外我國的鐵路電氣化以及城市地鐵、輕軌的建設步伐正在加快,包括大功率牽引變壓器在內的高速列車的相關設備、采用芳綸紙絕緣系統的機載變壓器將對芳綸紙提出更高的要求。芳綸紙蜂窩材料作為高性能輕質航空材料在國外飛機中得到成熟運用,在國產大飛機和高速列車制造中的應用將越來越多,是我國芳綸纖維紙市場重要領域之一。下游行業的拉動將使我國芳綸紙的市場前景呈現向好趨勢。
結語
芳綸紙應用范圍較廣且多為高科技領域,具有廣闊的市場,目前美國仍為芳綸紙的主要供應商,處于壟斷地位,同時由于芳綸紙的技術壁壘較高,國產芳綸紙的生產企業較少且規模小,芳綸紙的國產化進程仍需進一步推進。
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