可持续且经济有效
可再生碳纤维

极高的抗拉强度和刚度,加上低密度,使得碳纤维复合材料非常适合做高负荷和极端温度承受的部件,而且重量轻。
然而,由于使用成本高,迄今为止,碳纤维主要局限于高端应用,如航空航天、一级方程式赛车及高价终端产品。现有的生产工艺既耗时又费钱。首先,纤维原丝-主要由聚丙烯腈(PAN)制成-必须要在使用有毒溶剂的复杂过程中生产。最大的成本考虑是能源密集型的热工艺处理,其废气必须精细分离并净化。
我们预计未来几年新应用领域的需求将出现急速增长: 碳纤维注定将用于电动汽车或风力涡轮叶片。此外,纤维增强混凝土作为易受腐蚀的钢筋混凝土的替代品,正在逐步成为建筑行业的焦点。日益增长的需求势必要求更多的成本优势、更快的生产工艺,更低的能源消耗以及可持续环境友好性原丝材料。

碳纤维替代品的背后是什么?
碳纤维的特点是含碳量高达90%以上,直径仅有5-10微米,比人的头发丝细10倍左右。数千根碳纤维捆绑成束,可单独使用,也可编织成织物。
因利用化石原材料成本极高,可再生且具成本优势的PAN原丝替代品正逐步走进各制造商的焦点。
可再生原料制备碳纤维
作为植物细胞壁的组成部分,高分子木质素和纤维素是地球上最常见的有机物质,是聚丙烯腈 (PAN) 很好的替代品。
木质素是造纸工业的副产物, 其60%由碳原子组成。它的预制结构与成品碳纤维相似。
纤维素占树木基本结构的40% - 50%,可使树木承受巨大的拉伸力。
当前制造工艺的副作用会影响生物基原体的碳化良率,导致较高的材料损失。最多只有三分之一的原丝可转化为碳纤维。
Homo-PAN碳纤维
使用Homo-PAN(同质聚丙烯腈)原丝可以大大节省成本,其生产成本比聚丙烯腈原丝低35-40%。由于提炼步骤较少,Homo-PAN没有共聚结构,由此简化了后续聚丙烯腈的稳定步骤。因而,更加敏感的同质聚丙烯腈需要更小的工艺窗口。
