东丽创造世界上第一种多孔碳纤维 实打实世界第一大碳纤维制造商

来源:东丽 2019-11-21 11:53

慧正资讯:2019年11月18日,日本东丽公司宣布:该公司已经创造出世界上第一种具有具有纳米级连续孔结构的多孔纤维。

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东丽公司将其出色的聚合物技术、碳纤维技术以及水处理技术和其他分离膜技术相结合,创造出了连续孔结构的多孔碳纤维。

连续孔隙结构的多孔碳纤维图像

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另一种可能性是在纤维的中心形成中空纤维状的多孔碳纤维。

中空多孔碳纤维及内部多孔结构

东丽将于今年12月开设研发创新中心。通过与不同领域的学术机构和关键合作伙伴开展合,中心将成为战略创新的全球总部。该公司将与几家合作伙伴合作,利用其新材料推动更先进的气体分离膜商业化。

据了解,,东丽在20世纪60年代开始研究碳纤维。东丽公司是个生产传统纺织面料纤维的生产商,包括腈纶,也就是PAN原丝。1963年近藤昭男宣布PAN是最合适生产碳纤维的前驱体的时候,东丽公司意识到这是一个巨大的商机。

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于是东丽与东邦、旭化成(三菱人造丝随后进入)开始获取近藤昭男的技术,并在1971年建成了一个小型试验工厂。这一年的晚些时候,名为Toraca T300的碳纤维诞生了。

那个时候,纺织工业的腈纶出口一直在萎缩,碳纤维市场是一个快速增长的市场,并且可以让晴纶生产商提供盈利能力。东邦公司的一位高级主管曾经说:“尽管日本晴纶工业落后于西方非常多,但是日本企业在积极努力,强烈的饥饿意识让东邦和东丽成为PAN碳纤维行业的霸主”。

东丽的研究吸引了美国公司的注意力,1970年联合碳化物公司与东丽签署了一份合作协议。联合碳化物公司获得东丽的原丝技术,东丽公司获得联合碳化物公司的碳化技术。

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然而,东丽碳纤维业务的爆发,来源于体育用品领域。当东丽知道碳纤维可以应用在高尔夫球杆中,转而将目光瞄准体育休闲领域,于是他的第一个碳纤维产品就是碳纤维的鱼竿。在其他竞争者还在争夺美国军工订单的时候,东丽公司在体育休闲领域做了大量努力。这样的努力最终换来回报,东丽公司的市场份额开始扩大。

1973年东丽公司在日本爱媛县建造了一个新工厂,这个工厂每月可以生产5吨碳纤维,并引进了相应的预浸料和编织设备。1974年Toraca市场部建立。

在20世纪70年代后半期,随着73/74石油价格急剧上升,民用航空器制造商波音和空客开始寻找重量轻的增强材料,来减少油耗,这为东丽公司打开了另一个市场之门。

联合碳化物公司也放弃了自己生产原丝,转而开始代理东丽的碳纤维产品,在美国市场销售。于是T300成为美国最畅销的碳纤维。1975年,东丽的碳纤维成功地应用在波音737的次承力部件,标志着东丽与波音这两家公司超长合作期的开始。

1987年波音与联合碳化物公司合作到期,东丽公司可以自由的在美国销售自己的碳纤维,而不是借助联合碳化物公司的代理。1990年,一种新的高强高模碳纤维预浸料在波音777飞机的主承力部件上获得应用。

同时,东丽公司还获得了欧洲空客公司的认可。法国政府急切的想建立自己的碳纤维工厂,于是在1982年建立了一家新的公司,Soficar,在这个公司里面东丽获得35%的股份,埃尔夫阿奎坦公司和国家石油公司持有剩余股份。1987年,东丽的T300获准在空客A320主承力部件中应用。

在20世纪80年代末期,随着日本和法国工厂碳纤维产能开足马力,Toraca碳纤维利润达到顶峰。之后“失去的十年”萧条的到来,TORACA碳纤维销售一落千丈。差点在1993年将碳纤维业务卖出去。

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但是东丽公司并没有动摇。东丽之前一直从日本国内生产碳纤维卖到美国,接着他们改变策略,他们直接投资设立工厂,来加强与波音的联系。预浸料工厂就设在美国华盛顿州西部港口塔科马港,碳纤维工厂设在阿拉巴马州的迪凯特。

东丽的隐忍获得了回报。从20世纪90年代中期,世界碳纤维的消费量每年15%的速率增长。民用航空领域仍然是一个主要的市场,尤其是高等级的碳纤维是必须的。波音和空客相继推出787和A350,新机型均采用碳纤维复合材料作为主承力部件,碳纤维复合材料用量达到50%。然而,碳纤维的价格也随着产能的释放而下降,这刺激了大量的需求。其中开始崛起的市场包括风力发电和汽车改装。2011年,东丽与戴姆勒公司共同建立了一个合资工厂,来生产碳纤维部件。

为了跟上市场需求,东丽在韩国建立了第四个碳纤维工厂,作为日本、法国、美国工厂的补充。这样韩国从日本进口碳纤维可以直接在韩国工厂生产。东丽公司的产能在2015年将达到27000吨。

日本在高性能碳纤维领域得以迅速发现,主要得益于政府政策的有力推动,也得益其产业联盟模式和人才培养方式。

所以,东丽公司的成功不是偶然,一方面是跟自己的努力坚持不懈的研发有关,另一方面东丽公司看准了趋势,利用体育休闲用品市场的崛起作为支点,从而成长为世界最大碳纤维生产商。


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