碳纶

由晶臻科技于2014年创造发明的一种革命性的超高温耐火纤维。由于其具备一定的可纺性和后道服用性，在现代纺织产业应用中以其独特的耐高温性脱颖而出。不同于玻璃纤维、芳纶纤维、预氧丝等高性能纤维，这种纤维是基于碳化聚丙烯腈（PAN）经过一系列复杂的高温控制工艺和改性处理过程而得到的一种新型的高性能合成纤维。

碳纶的生产涉及一系列精密的化学反应，包括氧化、脱氢、环化以及分解等步骤，这些反应共同塑造了其独特的耐高温阻燃结构。这种纤维，也被称为氧化聚丙烯腈改性纤维，展现了令人瞩目的耐火能力，能够最高承受1800℃的温度，并且在超高温中不燃烧，不产生烟气，无损毁，无收缩，是继芳纶、聚酰亚胺、PBI、玻璃纤维等本质阻燃纤维后又一大高性能本质阻燃纤维，其极限氧指数LOI可以达到震惊业界的60以上，是纺织品纤维里真正意义上的不燃纤维。

自2014年问世以来，碳纶因其不燃性、无毒无害以及对环境友好的特性而受到高度评价。它的应用范围广泛，易于与其他材料复合，赋予产品耐火隔热，拒油防水，耐强酸强碱等多种功能，因此被广泛应用于航天，消防，军工，石油化工，特种劳保，建筑工业等领域，不仅性能远超其它本质阻燃纤维，而且以其更低的价格很快获得市场的认可和青睐。

碳纶的出现不仅推动了纺织产业材料科学的发展，也为各行各业提供了一种安全、可靠的新型产业用纺织品材料，必将为产业用纺织品行业带来一次重大的产业革命。

中文名：碳纶纤维； 别名：氧化聚丙烯腈改性纤维

外文名：oxy-pan fiber

耐火温度：600-1800℃

性质：改性合成纤维

发明时间：2014年

优点：不燃、无毒无害、易复合（防红外、防割、隔热、防水等）

百科图谱

碳纶

目录

1 发展历史

2 性能与作用

3 特点对比

4 碳纶相关制品

发展历史

2014年由晶臻科技首席科学家汪远昊教授团队以碳基聚丙烯原丝为原料，通过特殊的加工工艺,形成具有高耐热阻燃梯形结构的纤维。其原料要加入特殊的助剂，并经历包括氧化反应、脱氢反应、环化反应及分解反应等多种反应，精准控制预氧化温度和时间，以及采取特殊的牵伸工艺，对生产加工难度提出了极高的要求。为了实现品质的稳定和量产产品的致性，晶臻团队首创了电控预氧化的生产工艺，配合2-羟乙基甲基丙烯酸酯，有效的抑制纤维皮芯结构出现，改善纤维均一性。其过程中使用碳酸胍溶液缩短氧化反应时间，以及使用硬脂酯铵盐避免预氧化反应出现粘结，最终得到品质优异的高性能碳纶纤维。

经过近十年的技术迭代发展，晶臻科技先后攻克了纤维抱合力差、可纺性弱、断头高、损耗大、强度低等技术难点，逐步将碳纶原材料推进到工业中的应用。随着产业化的推进以及生产成本的降低，公司目前开发了一系列以碳纶为原料的产品，以较低的价格将其普及到民用防护产品中来。

性能与作用

碳纶纤维在结构上成功地消解了皮芯之间的结构差异，展现出卓越的柔韧性，符合后道纺织品加工的要求。这种纤维不仅具备出色的阻燃和耐热特性，其极限氧指数（LOI）更是高达50%以上，甚至能够达到60%，使其成为目前已知高性能纤维中阻燃与热防护性能最为卓越的产品。此外，碳纶纤维在耐化学试剂方面也展现出比一般合成纤维更优异的性能，在强酸强碱等方面都表现出极其优异的稳定性。经过精细加工，这种纤维可以被制成无纺布、纱线、面料等多样化产品，广泛应用于高温密封填料、防火阻燃材料、耐热织物及填料等领域，在航工航天，消防军工，劳保用品等行业有着不可替代的作用。

特点对比

玻璃纤维：强度中等，耐热性较高 (约300-800°C)，耐腐蚀性良好，成本价低，但是具有刺激皮肤，容易致癌等劣势，被世卫组织列入3类致癌物，众多领域开始禁用并寻找替代品。

芳纶：强度较高，耐热性中等 (约200-250°C)，耐腐蚀性中等，成本较高，目前被美国杜邦，日本东丽，中国泰和新材等寡头垄断，强度好但耐热性一般，全球年产15万吨，价格一直偏高，故一直无法大规模普及。

聚酰亚胺：强度中等，耐热性较高 (约240-300°C)，耐腐蚀性中等，成本非常高，主要集中在高温滤袋和特种防护领域，产能小成本高。

碳纶：强度中等，耐热性极高 (约600-1800°C)，耐腐蚀性极好，成本较低，价格仅高于玻纤，有极大潜力迅速占领上述市场

碳纶相关制品

碳纶纤维短纤与长丝

碳纶短纤，通常用于纺纱、非织造等应用领域。由于其纤维细度和长度适中，短纤在后道加工过程中能够更容易地均匀分布，从而确保产品的稳定性和可靠性。此外，碳纶短纤还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，使其在各种恶劣环境下都能保持出色的性能。

而碳纶长丝则以其长纤维长度为特点，常用于需要高强度等产品应用领域。长丝纤维的连续性能够提供更好的拉伸性能和耐久性，使其在各种高强度要求的应用中表现出色。此外，碳纶长丝还具有较高的热稳定性和化学稳定性，能够在各种复杂环境中保持稳定的性能。

碳纶纱线

碳纶纱线是一种高性能的纺织材料，其独特的预氧化处理工艺赋予了它诸多优势。碳纶纱线具有高强度、高模量、良好的耐热性和耐腐蚀性，这使得它在众多领域有着广泛的应用。

比如碳纶纱线的耐热性使其在高温环境下依然保持稳定的性能，因此在消防、电焊、航空航天、汽车制造等领域得到了广泛应用。在这些领域中，碳纶纱线常用于制造高温环境下的防护服、隔热材料等。此外，碳纶纱线的耐腐蚀性也使其能够在恶劣的环境条件下保持长时间的稳定性能，这使得它在化工、海洋工程等领域也有着广泛的应用

碳纶面料

碳纶面料，这是一种使用碳纶纱线纺织而成的独特且高性能的不燃面料。由于碳纶纤维的高阻燃性和耐热性，使得面料结构更加稳定，具有极其出色的耐热性，可最高承受温度1800℃，并且无明火无损毁无收缩，是名副其实的不燃纺织品面料。碳纶面料在多个领域都有广泛的应用，比如高级户外装备、工业防护服，消防军工等，因为它能够在极端高温环境下最大程度保护使用者的生命安全。

其独特的优势包括：

高温稳定性：碳纶面料能够承受高温环境，不易变形或损坏，保证了服装在各种极端条件下的使用寿命。

良好的透气性：尽管碳纶面料具有出色的耐热性，但它依然保持了良好的透气性，让穿着者即使在高温下也能保持舒适。

环保性：碳纶面料本质黑色在生产过程中无需染色，注重环保和可持续性，减少了对环境的负面影响。

关于晶臻科技

晶臻科技由“国家千人”，国务院特殊津贴专家汪远昊教授和工程材料专家邢斌共同创立，并与全国纺织工业劳模，中国纺织大工匠方斌教授和霍夫曼先进材料研究院（诺奖实验室） 多位专家通力合作，历经数年，研发出了“中国首创、世界领先，颠覆行业”的具有独立知识产权和独创技术的碳纶纤维，并由此生产出了耐温高达1800℃的不燃纺织品面料和纱线，刷新了本质阻燃纤维材料在耐高温领域的世界纪录。该技术打破了日本、美国等先进材料国家对超高温阻燃面料的垄断，不仅在性能上远超国际顶尖水平，而且实现了生产成本的大幅下降。目前晶臻科技拥有多项独立自主的发明专利，完成了从纺丝，纤维改性碳化，纺纱等上下游全链路的知识产权的壁垒建设，并于2018年荣获了日内瓦国际发明金奖，铸就了真正的中国骄傲和国产替代，是响应国家新质生产力号召的一次成功的实践。公司生产的不燃面料可广泛应用于国防军工、消防、建筑、工业、船舶、化工、特种劳保等多个领域，目前已完成了天使轮融资，并实现了初步产业化。截止2024年8月，晶臻科技已参与起草并制订了该材料的团体标准和国家标准，并在日本的东京和韩国首尔分别设立了销售中心，公司产品多次获得CCTV，浙江卫视等多家知名媒体报道。目前公司正与多家国际知名资本接洽中，以寻求快速国际化和市场化。