臺灣碳纖維及其復合材料產業的發展

 慧聰塑料網訊：應臺灣強化塑膠協進會和塑膠工業技術發展中心的邀請，最近全國特種纖維信息中心與臺灣地區碳纖維（CF）及其復合材料（CFRP）同行進行了交流，交流期間與臺塑、森湖、拓凱與環航復合材料公司進行了深度的溝通，以下是對臺灣的碳纖維（CF）及其復合材料（CFRP）產業的一些綜合評價，或者說是初步的印象。

一、臺塑聚丙烯腈碳纖維（PAN-CF）產業

目前臺塑PAN-CF產能（約6150噸/年）已居世界第四位，僅次于日本東麗（18900噸/年）、東邦Tenax（13500噸/年）和三菱麗陽（8100噸/年），而超過美國Hexcel（5100噸/年）和Cytec（2000噸/年），雖然在產品的高檔品種方面與美國尚有差距，與日本差距更大，但比中國大陸要強得多，而且近兩年在產品品質和高檔產品方面邁上了新臺階，先后開發了比東麗T700CF模量還高的TC-36S，以及強度（5170Mpa）和模量（290Gpa）均高于T700的高強中模新品種TC-42S，同時還順應市場的需求開發了TC-35的48k大絲束CF，更可喜的是目前研制的碳纖維（CF）已接近于T800水準，預期今年底有望突破性進展。同時2010年底將增設一條1300t/a的生產線，而到2011年底視市場恢復情況將再增設一條1300t/a生產線，屆時碳纖維（CF）的總產能將達到8750t/a，仍超過美國Hexcel（7000t/a）居全球第四位。這些成績的取得，是海峽兩岸中國人的驕傲，也是值得大陸同行學習的。

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二、臺灣地區的CFRP產業 內容來自123456

臺灣的CFRP體育用品一直是引領世界同類產品發展的先鋒，國外許多名牌產品都是由臺企生產而貼國外的知名商標出售。 123,123

森湖公司從1974年便開始生產木制網球拍，目前已發展成為年產碳纖維復合材料（CFRP）網球拍60萬支、高爾夫球桿30萬支、棒球棒30多萬支（世界最大）等多品種運動器材的生產廠家，年消耗碳纖維（CF）約100多噸，自己擁有預浸料生產線。產品遠銷歐、美、中國大陸、越南、馬來西亞、印尼等地區。 copyright 123456

拓凱公司從事FRP制品生產也有30多年的歷史，目前在臺、港、大陸和美國有5家生產廠，從業人員多達6000余人，擁有較為齊全的CFRP、GFRP和AFRP（對位芳綸纖維復合材料）的各種成型設備和方法，包括預浸設備、長絲纏繞機、拉擠成型機、SMC、噴布法、樹脂注入法、預混法等，因此產品呈現多樣化的趨勢，其中醫療床板、網球拍和自行車（20萬輛/年）產品居世界首位，有5種國際名牌網球拍的50%是由該公司生產。此外，還有防護產品（各種頭盔）、消音產品、電子產品（筆記本電腦外殼、印刷線路基板）、飛機部件（MD-11排氣管、內裝材料等）、汽車部件（傳動軸、油箱、外殼）等，今后打算與漢翔合作生產CFRP飛機部件，并希望有機會參與大陸的大飛機項目。

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另外，應對世界經濟不景氣對碳纖維（CF）產業帶來的不利影響，促進傳統產業的升級轉型，由經濟部技術處組織相關廠家成立“碳纖維復合材料產業聯盟”，同時為配合風災的重建計劃，同步啟動碳纖維（CF）的“健橋安家”計劃，中科院利用自身的研發基礎和優勢，及時跟緊提出今后CFRP生產技術、非破壞性檢測技術、主要應用領域及有關精密機械的研發方向，足見政府部門的應變能力較強。此外，漢翔公司經兩年的籌劃，正加速推進“先進復合材料中心”的建設，同時邀請產業界、高校和工業研究單位參與，并得到他們的支持。相信這些舉措對臺塑迅速擺脫CF市場供過于求的陰影、重振臺灣CF及CFRP產業的雄風，將發揮重要作用。 內容來自123456

三、幾點看法和建議

1、碳纖維（CF）是高耗能和高碳排放的產業，每生產1噸CF會排放約20噸CO2。為順應全球節能減排的大趨勢和增強國際競爭力，建議臺塑改進原絲生產中的聚合技術和工藝，選擇更為高效的丙烯腈溶液聚合引發劑，以提高生產效率和設備利用率，在紡絲方面除探索和不斷改進噴涂濕紡（Dry-jetwetspinning）和高壓蒸汽拉伸的設備和工藝，以改進和穩定原絲（precusor）品質外，建議與有關高校或科研院所合作探索在PAN原絲中加入某種納米微粒而簡便制備“超碳纖維（極高性能CF）”途徑，并重視原絲綜合化參數與預氧化和碳化工藝參數的進一步匹配，以最大限度實現全套生產工藝的最佳化、高效化和節能化，降低生產成本。 本文來自123

2、近年來，國內外不少廠家都在改進預氧化爐的內部結構，使熱空氣的流向和爐內溫度的均勻性更為合理，且取得了較明顯成效，建議臺塑或臺灣預氧化爐生產廠家能夠借鑒。 內容來自123456

3、在此基礎上，為滿足海峽兩岸CF及CFRP廠家想介入大型民航機一次結構材料的研發，應花大力氣開發相當于T800S水準的CF新品種，并大幅度降低其離散系數，CF規格以3k為主，同時開發適應飛機需求的能耐濕熱老化性的CF上漿劑（sizingagent），以提高與樹脂的粘合性、抗層間剪切強度和CFRP部件的壽命。

4、改進臺塑卷繞CF的紙管芯管，確保其在濕熱環境下不變形，滿足各種形式CFRP制程工藝的要求，提高臺塑CF的商品性和實用性。 123456

5、海峽兩岸2010年5-6月份可望簽署“經濟合作協定（ACFA）”，這將對臺灣的CF和CFRP產品進入大陸市場時，在關稅上有利于增強與國外產品的競爭力。并寄希望于今后兩岸業界加強交流和合作，在節能減排的低碳經濟時代，大力發展CF及其CFRP高科技產業。

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