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【碳企研究】从苦心研发二十载到突破碳纤维产业化技术——韩国泰光碳纤维的发展及产品

发布时间:2025-03-24 点击次数:0次


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         韩国泰光(
Taekwang)集团成立于1950年,主要从事石油化工、合成纤维等业务。早在1988年泰光就建立碳纤维试验线,开启PAN基碳纤维预研;2009年,在其腈纶纤维技术的基础上,成功开发了PAN碳纤维原丝,并与随后的2012年在韩国首次启动了年产3000吨原丝、1500吨碳纤维的商业化生产

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虽然泰光集团碳纤维规模相对较小,而且碳纤维牌号仅有两款产品,但是,由于该公司业务涉及石油化工、合成纤维等,也是全球少有的几家涉及从碳纤维用化工原料到最终纤维成品的企业之一,因此本文将介绍该公司涉及碳纤维链条领域的相关情况。


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泰光发展历程及碳纤维链条情况

1950年10月 创立泰光产业株式会社(控股母公司为东洋实业集团);1967年4月,蔚山首座工业化腈纶工厂投产(年产能6吨,技术合作方:美国American Cyanamid公司、日本Exlan)。

1979年2月,氨纶生产线建成,成为韩国首条弹性纤维工业化产线;1988年8月,碳纤维试验线落成,开启PAN基碳纤维预研;1997年4月,第三石油化工厂竣工,核心产品为丙烯腈,年产能12万吨。

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进入新千年后,2003年4月,设立中国上海办事处,开启全球化布局;2005年,泰光化纤常熟生产基地投产;2012年3月,实现碳纤维量产商业化,成为韩国首家自主碳纤维供应商;2015年10月,芳纶纤维产线建成,形成高端纤维产品矩阵。

在PAN基碳纤维链条前端,目前泰光拥有丙烯、丙烯腈等加工能力,同时也生产民用腈纶纤维和PAN基碳纤维。

1.1 上游原料体系

丙烯:作为石油化学的重要基础油分之一,可用于聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等生产,于1997年建成了丙烯工厂,大部分作为丙烯腈工厂原料使用。

丙烯腈:采用丙烯和氨水作为原料,经过氧化反应和精炼工艺制造。主要用于腈纶和ABS/SAN树脂的原料。于1997年建成丙烯腈生产工厂,除了自身腈纶工厂原料以外,供应给国内外需求企业。

    1.2 核心纤维产品

    腈纶纤维:公司品牌名称"ACEPORA",年产能30万吨,自1963年起从事纺纱以来,以腈纶为主打产品,1967年4月与美国A.C.C.(American Cyanamid)、日本Exlan合作,在郁山建立了日产量达6吨的生产工厂;1997 完成石油化学原料到纤维及纺线的重直系列化。

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    碳纤维:拉伸强度从4410-4900MPa、拉伸模量245GP的工业级碳纤维产品为主。

    芳纶纤维:2015年,泰光产业成功开启对位芳纶纤维商业化生产,年产量达 1000 吨,并推出涵盖短纤纱、细纱、编织布等多种产品的系列。对位芳纶纤维重量仅为钢铁的 20%,但强度超钢 5 倍以上,凭借高强度与高耐热性,在航空航天领域广泛应用,同时也适用于光缆、绳索、消防服、轮胎帘布、帘子线及高压管等产业。


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    泰光碳纤维产品性能

    2009 年,泰光成功开发了 PAN 碳纤维原丝,并于 2012 年 3 月在韩国率先启动了年产能 3000 吨的原丝、1500 吨的碳纤维商业化生产项目。凭借在腈纶纤维领域的技术积累,泰光产业实现了碳纤维原丝的自主生产

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    泰光产业的碳纤维产品以垂直整合的产业链为依托,具备卓越的品质和成本优势,能够为客户提供性价比优异的产品。这些产品不仅满足了体育休闲、建筑、航空航天、汽车、能源等多个产业领域的需求,还凭借其高强度、高弹性模量以及优异的耐热性和耐化学性,为各领域应用提供了卓越的材料解决方案。目前公司产品主要包括连续碳纤维和短切碳纤维两种

    2.1 连续碳纤维

    泰光碳纤维以高强度、标准模量为主,TKS40系列拉伸强度为4,410 MPa,TKS70系列达到4,900 MPa,均具备245 GPa的标准模量,密度低至1.78 g/cm³,有助于实现结构轻量化。

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    产品涵盖12K和24K丝数,分别重800 g/1000m和1,600 g/1000m,伸长率分别为1.8%和2.0%,单丝直径7 μm。这些特性使泰光碳纤维在航空航天、汽车等领域广泛应用。

    2.2 短切碳纤维

    泰光碳纤维产品提供3mm、6mm、12mm三种长度,集束剂有无集束剂、环氧树脂、聚酯、聚氨酯四种选择,剂量均为3.0%,包装统一为20kg。这种设计便于加工处理,满足不同应用场景需求。

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