高性能繊維は、新素材産業の重要な部分を占めています。-これらは中国の化学繊維分野の戦略素材です。その発展は国家経済と戦略的安全保障に影響を与えます。過去数十年にわたって、中国は政府、企業、研究機関、業界団体の支援を受けて、重要な技術に焦点を当て、下流用途を拡大し、産業規模、技術進歩、システム開発を促進してきました。これらの取り組みにより、先進国との30年近くの差が縮まり、画期的な進歩と顕著な成果が得られました。

現在、国内の炭素繊維は世界生産量の約 28%、アラミド繊維は約 23%、超高分子量ポリエチレン (UHMWPE) 繊維は約 66% を占めています。---全体として、中国は生産規模と応用範囲においてトップクラスの国の一つとなっています。炭素繊維、アラミド繊維、UHMWPE、玄武岩繊維の生産量は世界トップ 3 にランクされ、主流製品は技術、生産量、品質において世界の先進レベルに達しています。

国内の高性能繊維の急速な開発により、製造競争力が向上し、航空宇宙、防衛、風力発電、土木工学、自動車の軽量化、海洋工学に貢献しています。{0}

1. 業界規模の着実な拡大

2021 年、中国の高性能繊維の総生産能力は約 195,000 トンに達し、生産量は 102,000 トンになりました。{1}炭素繊維、アラミド繊維、UHMWPE、連続玄武岩繊維の生産量がそれぞれ1万トンを超えた。炭素繊維の生産量は 29,000 トンに達し、高強度、中弾性率、高弾性率、超高弾性率グレード (T300、T700、T800、T1000、M40、M40J、M55J などに相当) をカバーしました。-

ポリフェニレンサルファイド（PPS）やポリテトラフルオロエチレン（PTFE）などの他の繊維は着実に発展しており、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、炭化ケイ素、ポリ(p-フェニレンベンゾビスオキサゾール)（PBO）、全芳香族ポリエステル繊維などは主要な製造技術において新たな進歩を遂げています。

2. 技術と設備の大幅な向上

高性能繊維の技術レベルは向上し、繊維の品質、製品の差別化、生産の安定性が向上しました。{0}

ａ．カーボンファイバー
中国には現在、DMSO、DMAc、NaSCN という 3 つの前駆体生産システムがあります。乾式-湿式紡糸と湿式紡糸プロセスが段階的に最適化され、生産効率が向上します。主要テクノロジーは、T300 の工業化から T700、T800、24k カーボンファイバー、そして T1000、T1100、M55J、M60J、および 48k トウファイバーの画期的な進歩に進歩しました。日本の東レと比較すると、中国の DMSO- シリーズ炭素繊維はほぼすべての同等グレードをカバーしています。

b.オーガニック高性能繊維-
パラ-アラミドは千-トンの工業化に達しました。高強度および高-弾性パラ-アラミドは現在国内で生産されており、個人用保護具での使用が検証されています。着色可能なパラ-アラミド フィラメントと超-高-繊維（ケブラー KM2 と同等）は軍用ヘルメットに使用できます。

UHMWPE 繊維は、高強度、高弾性率、細デニール、耐熱性、耐クリープ性が向上しています。新しい繊維-に特化した樹脂技術も開発されました。

ポリイミド繊維はポリマー合成、繊維成形、後処理、設備において進歩しており、さまざまなデニールで高{1}}、加熱-可能、高{3}}強度、高弾性率シリーズを生産しています。{0} PPS 繊維は現在、より正確な高温濾過のための細デニール製品 (1.1 dtex) を提供しています。- PTFE 繊維の製造革新により濾過と強度が向上し、産業用排出ガス制御用の多層濾材が可能になります。

c.無機高性能繊維-
連続玄武岩繊維により、高強度、高弾性率、耐アルカリ性を実現しました。{0}{1}{2}炉シミュレーションと最適化された設計により、生産効率が向上し、コストが削減されます。連続炭化ケイ素繊維は第 2 世代の工業化を進め、航空宇宙エンジンや原子力部品でテストされています。-

d.ファイバー機器
ポリイミド、UHMWPE、炭素繊維、アラミド繊維の生産のための主要な設備は国内で開発およびアップグレードされており、単一ラインの生産能力は UHMWPE ラインで年間 300 トン、炭素繊維ラインで 3,000 トンを超えています。{0}幅 1,000 mm までの黒鉛炉は国内で生産されており、外国技術からの独立性が確保されています。

3. 製品アプリケーションの強化

国産の高性能繊維は、航空宇宙、防衛、風力発電、土木工学、自動車、鉄道、海洋、通信、保護具、環境保護、スポーツなどに広く応用されています。{0}

2021 年の国内総消費量は 149,000 トンに達しました。

炭素繊維：62,300トン（国内46.5％）、主に風車翼（22,500トン）向け。

アラミド繊維: 26,000 トン、絶縁、耐火、防弾用途で安定した需要がある。

UHMWPE: 25,000 トン、ロープ、耐切創手袋、消費者市場で成長しています。{2}

ポリイミド-ベースの防護生地は、森林や警察の防護服に使用されています。

4. イノベーションプラットフォーム

中国は、国家炭素繊維工学技術研究センターや国家アラミド工学技術センターなど、基礎研究、重要技術、応用実証をカバーする研究開発プラットフォームを構築している。北京化工大学、山東大学、東華大学などの大学は、産業界と協力してコア技術に取り組んでいます。

2019 年に設立された国家高度機能繊維製造イノベーション センターは、業界のアップグレードと持続可能な発展を加速します。

5. 政策サポート

科学、戦略的新興産業、新素材に関する「第 13 次 5 か年計画」を含む 2000 年代以降の政策は、高性能繊維の開発をサポートしてきました。-軍事および防衛用途には特別な資金が提供され、研究、工業化、市場での採用が促進されます。

6. 経済的および社会的影響

国内の高性能繊維の生産は、外国の独占を打破し、製造競争力を高め、航空宇宙、防衛、風力エネルギー、建設、自動車、海洋、環境用途をサポートしています。{0}

たとえば、車両重量を 100 kg 軽量化すると CO₂ 排出量は 5 g/km 減少し、航空機を 20% 軽量化すると年間 CO₂ 排出量は 140 トン削減されます。炭素繊維は、太陽光発電、風力発電、水素発電などのグリーン エネルギーの用途もサポートします。

高性能繊維は、中国の製造および高品質開発戦略に不可欠です。- 2025 年までに、国内の研究開発と生産は、多様な製品、拡張可能な生産能力、独立した主要設備を備えた国際レベルに達すると予想されます。

業界は、高性能、低コスト、安​​定した量産技術に重点を置き、完全な「設計、製造、評価、検証」のエコシステムを形成します。{0}{1}これにより、防衛および主要な経済分野での応用が拡大し、中国の技術的独立性が強化されるだろう。

出典: ハイテク繊維と応用、中国複合材料協会、機械工学材料 (オンライン ソースからの部分コンテンツ)。