浅析芳纶纸的发展现状

  • 2019-02-26
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芳纶纸是一种十分重要的工业材料,应用领域广泛,对我国的工业发展具有重大的意义。本文通过剖析我国芳纶纸的技术发展情况,结合芳纶纸的市场分析,对我国芳纶纸的发展现状进行了阐述。

       摘要:芳纶纸是一种十分重要的工业材料,应用领域广泛,对我国的工业发展具有重大的意义。本文通过剖析我国芳纶纸的技术发展情况,结合芳纶纸的市场分析,对我国芳纶纸的发展现状进行了阐述。

  芳纶纤维是一种十分重要的高性能纤维材料,芳纶纤维制成的芳纶纸具有特殊的纸页结构和优越的性能,在军工、通讯、交通、电气等领域得到迅速推广应用,市场前景非常广阔。

  芳纶纸概述

  芳纶纸具有高强度、质轻、耐高温、耐酸碱、阻燃和绝缘等多种性能,是一种十分重要的工业材料。芳纶纸是将芳纶短纤维和芳纶沉析纤维经斜网抄造湿法成型,再经热压成型制得,按照取材分为对位芳纶纸和间位芳纶纸,对位芳纶纸以对位芳纶短纤维和对位芳纶沉析纤维作为原料,间位芳纶纸用纯间位芳纶纤维制成。

  芳纶纸按照用途可分为绝缘纸和结构材料两大类,芳纶绝缘纸具有耐温和绝缘的性能,且在高温下不变形、不熔化,因而制造出来的机电产品承受高温和超负荷的能力较强,可以作为变压器、发电机、核动力设备、电缆和导线等产品的绝缘材料。芳纶纸还可以进一步制作成芳纶纸蜂窝结构芯材,具有质量轻、耐冲击、高强度、变形小和耐老化等特点,可用于制造飞机、高铁、游艇、风力发电叶片、雷达罩等。

  我国芳纶纸国产化进程不断向前推进

  美国杜邦公司于上个世纪60年代研制并生产出了Nomex纤维和Nomex绝缘纸并于1967年进行产业化,此后几十年里杜邦公司一直是芳纶纤维及芳纶纸最主要的生产商,在芳纶市场的占有率达到70%。日本企业对于芳纶纤维和芳纶纸的研制和生产技术也较为领先,于1972年实现了芳纶纸的商业化。芳纶纸的生产技术难度较大,技术壁垒高,美日在40多年时间里一直是主要的芳纶纸供应商。

  美日一直对我国进行芳纶纸的技术封锁,且以昂贵的价格向我国出售,对我国诸多产业发展形成限制,所以中国从未间断过对芳纶纸的研究。我国从上个世纪70年代开始对芳纶纸开展大量的研究工作,目前已在芳纶纸的研发和生产技术上取得了突破。

  首先,芳纶纸的原材料芳纶纤维的国产化问题已经顺利解决,目前我国的泰和新材、超美斯(原圣欧芳纶)、常熟兆达、广东彩艳和中晨蓝光均已实现了芳纶纤维的工业化生产,其中烟台泰和新材规模最大,发展最迅速,拥有间位芳纶纤维产能7000吨、对位芳纶纤维产能1500吨。

  其次,芳纶纸的生产技术不断突破。研究院所方面,华南理工大学研发了对位芳纶纸相关技术,产品已在大型飞机、磁悬浮、高铁、地铁、虚拟轨道交通开展示范验证,部分零部件已开始成功运用,产业化发展前景广阔;陕西科技大学研发的耐高温芳纶绝缘纸、轻质高强芳纶蜂窝芯纸等多项核心技术已经实现了产业化,被高速列车、航空航天等领域采用。生产企业方面,目前已经有烟台民士达、超美斯(原圣欧芳纶)等较为有名的芳纶纸生产企业,越来越多的企业也开始投资芳纶纸生产线。株洲所时代新材与华南理工大学进行合作,2017年投资了高性能芳纶材料及制品产业化项目,2018年已经完工并试制芳纶纸成功,每条生产线的产能达3200吨/年;山东京博石油化工有限公司2017年投资新建5000吨/年高性能芳纶纸及配套项目。以下是我国主要的芳纶纸生产企业。

  表1 我国主要的芳纶纸生产企业

  

  (资料来源:公司官网)

  受下游行业需求拉动,我国芳纶纸的市场前景向好

  根据市场研究机构QYR统计,受到下游需求的强劲拉动,芳纶纸的全球消费量已经从2012年的9870吨提高到2016年的10779吨,平均增长率约为2.23%,预测2023年全球对芳纶纸的需求增至14132吨。芳纶纸进入我国时间较短,但是随着我国经济进入快速发展阶段,产业结构优化升级不断推进,芳纶纸的应用领域越来多,近年来我国芳纶纸产量一直呈现快速增长,我国的芳纶纸的生产量已从2012年的390吨增至2016年的1072吨。

  我国的电气绝缘领域对芳纶纸的需求最旺盛,其中变压器是使用芳纶绝缘纸最多的领域。另外我国的铁路电气化以及城市地铁、轻轨的建设步伐正在加快,包括大功率牵引变压器在内的高速列车的相关设备、采用芳纶纸绝缘系统的机载变压器将对芳纶纸提出更高的要求。芳纶纸蜂窝材料作为高性能轻质航空材料在国外飞机中得到成熟运用,在国产大飞机和高速列车制造中的应用将越来越多,是我国芳纶纤维纸市场重要领域之一。下游行业的拉动将使我国芳纶纸的市场前景呈现向好趋势。

  结语

  芳纶纸应用范围较广且多为高科技领域,具有广阔的市场,目前美国仍为芳纶纸的主要供应商,处于垄断地位,同时由于芳纶纸的技术壁垒较高,国产芳纶纸的生产企业较少且规模小,芳纶纸的国产化进程仍需进一步推进。


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