通過利用臺塑公司(Formosa Plastics Corp.)提供的聚丙烯腈(PAN)前驅(qū)體,并采用4M碳纖維等離子體氧化技術來制備碳纖維,取得了良好的效果。
ORNL碳纖維技術中心的氧化前驅(qū)體。
4M碳纖維公司(美國田納西州,諾克斯維爾市)3月4日報道,該公司已經(jīng)完成了一項碳纖維制造示范項目,證明了采用該公司大氣等離子體氧化技術生產(chǎn)15%強碳纖維的工藝的可行性,同時將產(chǎn)量提高了兩倍。這一結果,比如400萬,證明了生產(chǎn)高質(zhì)量碳纖維的能力,同時將資本和運營成本分攤到生產(chǎn)能力的三倍以上。4M正在探索將這項技術授權給碳纖維生產(chǎn)商的方案。
4M的團隊與碳纖維制造商臺塑公司(中國臺灣高雄市,F(xiàn)ormosa Plastics Corp. )和能源部的碳纖維技術設施(CFTF)在橡樹嶺國家實驗室(美國田納西州橡樹嶺)合作,4M的團隊使用4M和ORNL開發(fā)的國際專利大氣等離子體技術氧化了臺塑的聚丙烯腈 (PAN)前驅(qū)體。然后將纖維碳化,在CFTF上進行表面處理和上漿。然后使用工業(yè)測試方法在CFTF上測試所得的碳纖維。初步試驗表明,使用4M氧化技術生產(chǎn)的纖維比通過傳統(tǒng)工藝使用臺塑前驅(qū)體生產(chǎn)的碳纖維具有更高的拉伸性能。
4M首席技術官Truman Bonds博士說:“我們尚未對這種前驅(qū)體的工藝進行優(yōu)化,因此我們認為仍有提高加工速度甚至改善碳纖維性能的空間。4M打算繼續(xù)與數(shù)家碳纖維制造商和新進入者進行技術許可討論,我們希望盡快完成并宣布戰(zhàn)略合作伙伴關系。”
M等離子氧化商業(yè)化過程的下一步是完成一個耗資2000萬美元的試點工廠,生產(chǎn)汽車制造商,貨運公司,集裝箱制造商和碳纖維生產(chǎn)商要求的樣品。4M總經(jīng)理Mike Agentis表示,該試驗工廠的PAN可能來自臺塑,但也正在考慮其他供應商。預計該試點工廠將使4M接近商業(yè)規(guī)模,并生產(chǎn)足夠大的數(shù)量,以使碳纖維制造商能夠決定是否許可該技術。該公司還預計,該試點工廠將與授權該技術的合作伙伴一起將4M定位為支持建筑產(chǎn)能。