创新引领产业突破
http://msn.finance.sina.com.cn 2012-04-06 04:29 来源: 经济日报碳纤维产业化这一国内科研机构久攻不下的难题,对中复神鹰来说似乎显得有点容易。难道中复神鹰有什么灵丹妙药?
回答这个问题,也许可以借用中国建材集团董事长宋志平对记者关于“为何投资中复神鹰碳纤维”的回应。他说,“碳纤维生产的科学原理一清二楚,产业化的关键是如何将技术和工艺通过生产装备来实现。而在纺织机械装备制造领域浸润10多年的张国良团队正好具有这一优势,而且他们是一群不达目标誓不罢休的碳纤维痴迷者。”正应了“工欲善其事,必先利其器”的古训。
站在先行者肩膀上集成创新
“站在先行者的肩膀上集成创新。”中复集团董事长张定金的回答很干脆。
中复神鹰董事长张国良分析认为,经过国内多家科研机构三四十年的研究,碳纤维各单元技术在实验室都已成熟,几个国家重点实验室也试制出了碳纤维,产业化一直不能实现的原因有两方面,一是分散的碳纤维各单元技术不能有效对接,各吹各的号,各唱各的调。比如,聚丙烯腈的技术在高分子研究机构,原丝制造技术在纺织技术研究机构,而碳化技术则在材料研究机构。二是有些实验室工艺不能直接地简单放大,必须再创新。以碳化工艺为例,实验室就是将一小段碳纤维原丝直接放入封闭的碳化炉进行碳化,只要出来的碳纤维合格就可以发表论文了。而在生产中,且不说实验室方法效率很低,重要的是实际应用中的碳纤维不能是一小段一小段的,所以要求生产过程必须连续,一边进一边出,照搬实验室方法就行不通了。
“如果能通过装备研发,将各单元技术集成起来,碳纤维产业化一定能实现。我们就具有这种能力。”张国良认为,实验室的理论成果、大腈纶工程控制技术、化纤设备的制造经验是碳纤维产业化的“三把剑”,“只要这‘三把剑’凝聚在一起,形成合力就一定能成功。后‘两把剑’我们已舞了10多年,比较熟悉。”“2007年,中国建材集团之所以选择投资连云港的碳纤维,就是看中了张国良领导的鹰游纺机公司强大的装备制造能力。”宋志平毫不掩饰自己当时的考虑。他说,“装备现代化非常重要,从装备入手,大规模产业化才能实现。”
说干就干,他们决定整合全国各方面的科技优势,走集成创新之路,实现碳纤维产业化。一场自我设计、自我制造、自我安装、自我调试碳纤维生产线的攻关战役在连云港郊外的盐碱地上打响。
“在战术上要重视,但在战略上要藐视。”张国良说。他们集成聚合、纺丝、碳化及装备制造等各环节技术,汇聚了化工、材料、纺织、制造等等各专业人才,不仅有“863计划”碳纤维项目取得的单元技术、中试成果,而且有像刘宣东一样多年从事大腈纶生产的一批工程技术人员,像王国兴、王成国一样从事碳纤维研发试制的专家、工程师。
“我带的是一支碳纤维产业化的国家队。”张国良笑称,在这支“国家队”的联合攻关下,500吨原丝生产线、100吨的碳化生产线、2500吨的原丝生产线、1000吨的碳化生产线,单线2500吨的原丝生产线、单线1500吨的碳化生产线相继顺利投产。
通过集成创新,主攻装备制造难关,中复神鹰在6年间成为国内首个拥有完整的碳纤维产业链并实现规模化生产的企业。
像揉面团一样制造适用装备
中复神鹰6年的实践证明,没有工艺基础,没有装备支撑,实验室成果的产业化就无法实现。对此,一直在研发一线工作的技术顾问李怀京深有体会。他介绍说,2006年投料生产后,问题一个接着一个,几乎每一个问题的解决,都要对工艺提出新的要求,而每一次工艺的改进,与工艺相匹配的装备就要相应改进。
正因为中复神鹰的装备都是自己设计制造的,所以不管在生产中遇到什么问题,只要提出工艺上的要求,装备马上就能制造出来。中复神鹰常务副总经理席玉松认为,自己研发装备与买装备相比,最大的区别就是自己动手可以准确地将工艺要求体现在装备中,说改就可以改;而买的装备常常会打折扣,也不能及时地响应持续的工艺改进,装备损坏也得不到及时维修。
装备制造正是中复神鹰的优势所在,其股东单位鹰游纺机集团具有强大的纺织机械设计和制造能力。有了这一优势,才创造了中复神鹰的“神”速:万吨碳纤维二期工程原丝单线产能2500吨、碳丝单线产能1500吨/年的生产线,从前期的调研试验、技术路线的确立到工艺论证及装备制造安装,仅用了8个多月的时间。
产学互动突出实践创新
张国良清楚地记得,在第一条年产500吨碳纤维原丝生产线调试投产的日子里,开始时生产的纺丝聚合物总也不合格。他带领技术人员上山东、赴山西、奔吉林请教专家,都没有找到解决问题的办法。“最后我们是从结构入手对反应釜进行改造。改后的结构与理论相比更简单,看上去好像不能实现复杂的工艺要求,但是在产业化中反而能实现理论结构实现不了的功能。”从去年9月到现在,他们研制的国内最大的20立方米的反应釜没有出现过问题。记者了解到,现在中复神鹰在计划做更大容量的反应釜。
实验室技术实现产业化并不是一个简单的放大过程,有的方法甚至是无法直接产业化扩大,需要再创新,而这种创新有时就是生产中的小诀窍。中复神鹰总经理助理陈秋飞毕业于北京化工大学国家碳纤维重点实验室。他说,产学互动非常重要。他举例说,对于干燥致密化,专家认为不适合高温瞬间烫干,但实践却证明,高温瞬间烫干的原丝致密性要好一些。
中复神鹰为什么能在国内率先取得干喷湿纺T700碳纤维技术的突破?张定金认为,“很多人做干喷湿纺,技术上没问题,做不出来主要是工艺上的问题。”中复神鹰经过3年的刻苦攻关,摸索出了一个又一个诀窍,成功攻下了干喷湿纺工艺,“这些诀窍就像一层窗户纸,捅破很容易,但没有它产业化就不能实现。”
正是以产促学,以学助产,敢于集成创新、敢于跳出书本创新、敢于从实践中创新,中复神鹰才能在碳纤维产业化的道路上不断取得关键性突破。