Bilimsel araştırma enstitülerinin ve işletmelerin karşılıklı avantajlarından tam anlamıyla yararlanmak, inovasyon değer zincirini kurmak ve işletmelerin bağımsız inovasyon yeteneğini ve rekabet gücünü artırmak amacıyla, erken aşamada yapılan birçok iletişim ve alışverişin ardından, 1 Haziran'da Çin'in Ningbo kentindeki Çin Bilimler Akademisi (IMS) Malzeme Enstitüsü ile Shandong Kaitai Petrochemicals Company Limited (bundan sonra Kaitai Petrochemicals olarak anılacaktır), kuru poliakrilonitril (PAN) bazlı karbon fiber teknolojisinin inovasyonu ve geliştirilmesine adanmış "PAN bazlı Karbon Fiber Mühendislik ve Teknoloji Merkezi"ni ortaklaşa kurmak için bir işbirliği anlaşması imzaladı. (bundan sonra "Kaitai Petrochemical" olarak anılacaktır) kuru poliakrilonitril (PAN) bazlı karbon fiber teknolojisinin inovasyonu ve geliştirilmesine adanmış "PAN tabanlı Karbon Fiber Mühendislik ve Teknoloji Merkezi"ni ortaklaşa kurmak için bir işbirliği anlaşması imzaladı.
Günümüzde, yüksek performanslı elyaflar için yaygın eğirme yöntemleri esas olarak iki kategoriye ayrılır: eriyik eğirme ve çözelti eğirme, bunlardan çözelti eğirme kuru çözelti eğirme (kuru yöntem) ve ıslak çözelti eğirme (ıslak eğirme ve kuru sprey ıslak eğirme dahil) olarak ayrılabilir. Kuru eğirme, PAN eğirme sıvısının dozaj pompası ve eğirme nozulu sprey ekstrüzyonu yoluyla eğirme silindirinin gaz akışına (kuru silindir) aktarılması, çözücünün uçması ve elyafa katılaştırılmasıdır.
Kuru eğirmenin şematik diyagramı
Geleneksel olarak, kuru eğirme ekipmanı ve işlem parametreleri nispeten karmaşıktır, eğirme hızı hızlıdır ve çekme çarpanı yüksektir, bu da karbon lifler için uygun PAN filamentlerinin eğrilmesini zorlaştırır. İlgili teknik zorlukları hedefleyen Kaitai Petrochemical Company, yüksek performanslı karbon lif için kuru PAN filament üretim teknolojisinin darboğazını aşarak çok sayıda araştırma çalışması yürütmüş, kuru PAN filamentlerinin karbon lif üretimi için bir dizi farklı spesifikasyon geliştirmiş ve ön oksidasyon, karbonizasyon süreci yoluyla kuru PAN bazlı karbon lifinin mükemmel performansının hazırlanmasını sağlamıştır.
İki tarafça ortaklaşa kurulan "PAN tabanlı Karbon Fiber Mühendislik ve Teknoloji Merkezi"nin hedefleri ve görevlerine göre, NAMI'nin karbon fiber ve kompozit malzemeler ekibi, Kaitai Petrochemicals tarafından üretilen kuru PAN filamentlerinin kapsamlı performans değerlendirmesini yapmak için karbon fiber pilot platformunu kullanacak ve kuru PAN filamentlerinin fizikokimyasal yapısı, oksidatif karbonizasyon sürecinde yapının evrimi ve kuru PAN tabanlı karbon fiberlere odaklanacaktır. Kuru PAN filamentlerinin fizikokimyasal yapısı, oksijen karbonizasyonu sırasında yapısal evrim ve kuru PAN tabanlı karbon fiber prepreg kalıplama süreci vb. üzerine odaklanmaktadır. Aynı zamanda, Kaitai Petrochemical'ın kuru PAN filament tesisi için teknik rehberlik ve optimizasyon çözümleri sağlamaktadır.
Geleneksel ıslak işlemle karşılaştırıldığında, kuru karbon fiber benzersiz bir kesit yapısına sahiptir (yukarıdaki şekil, Kaitai Petrochemical'ın kuru PAN filamentini hammadde olarak kullanarak, Ningbo Malzeme Enstitüsü'nün karbon fiber platformunda üretilen kuru karbon fiberin kesit şeklini göstermektedir).
Shandong Kaitai Petrokimya Şirketi Hakkında
Shandong Kaitai Petrokimya Şirketi şu anda Çin'de kuru PAN bazlı karbon fiber serisi ürünlerinin endüstriyel hazırlanmasında faaliyet gösteren tek kuruluştur ve uzun zamandır benzersiz ve mükemmel performansa sahip bir dizi kuru karbon fiber ürününün araştırma, geliştirme ve uygulamasına kendini adamıştır ve kuru PAN bazlı karbon fiberlerin endüstriyel, üst düzey, farklılaştırılmış ve özelleştirilmiş üretimini gerçekleştirmiştir. Şirketin ana iş projeleri: karbon fiber filament ve ürün serisi Ar-Ge ve üretimi, fonksiyonel elyaf Ar-Ge ve üretimi, yüksek performanslı elyaflar ve kompozit malzemeler Ar-Ge ve üretimi.
Birçok üniversite, bilimsel araştırma birimi ve endüstri lideri işletme ile yeni PAN bazlı ürünlerin araştırma ve geliştirmesi ve pazar beklentileri üzerine tekrarlanan fikir alışverişleri, tartışmalar ve tahminler yoluyla şirket, kuru karbon fiber filament serisi ürünlerinin araştırma ve geliştirme ve endüstriyelleşme geliştirme stratejisini belirlemiş ve kuru PAN filament ürünleri serisi için üretim süreci teknolojisi ve ekipmanının araştırma ve geliştirmesini gerçekleştirmiştir. 2022'de, "endüstrileşme için yüksek performanslı PAN bazlı karbon fiber filamentlerin kuru eğrilmesi", yüksek performanslı PAN bazlı karbon fiber filamentlerin kuru eğrilmesinin temel teknoloji ve ekipman araştırma ve geliştirmesi olarak listelenmiştir. "Temel teknoloji ve ekipman araştırma ve geliştirme", Zibo temel Ar-Ge programı (şehir okulu şehir entegrasyonu dışında) projesi olarak listelenmiştir, aynı yılın Mart ayında, ilk yerli kiloton kuru eğirme PAN bazlı karbon fiber filament üretim hattını başarıyla inşa etmiş, çeşitli model ve özelliklerde karbon fiber filament ürünleri üretebilmektedir.
Kaitai Petrochemicals tarafından üretilen kuru eğirme PAN bazlı karbon fiber filamentler
Temmuz 2022'de şirketin "yüksek performanslı PAN bazlı karbon fiber filamentinin kuru eğirilmesi, temel teknolojilerin ve ekipman araştırma ve geliştirmesinin endüstriyelleştirilmesi" Çin Tekstil Endüstrisi Federasyonu'nun bilimsel ve teknolojik başarılar değerlendirmesini geçti; Mart 2024'te, ilk 1,000- tonluk PAN bazlı karbon fiber filament üretim hattının küçük bir çekme ile dönüşümünün genişletilmesinden sonra orijinal üretim hattı. Şirket, PAN bazlı karbon fiber ve ham ipeğinin kuru eğirilmesi alanında 20'den fazla ulusal patentli teknoloji oluşturmuştur.