本报记者 刘以晴
团队成员王鹤霏(左)和同事正在工作。 受访者供图
团队介绍
吉林碳谷“中国质量”35K核心技术攻关青年团队，由吉林化纤集团碳谷公司24名青年组成。团队坚持以提高碳纤维研发制造能力为目标，自主设计整套实验装置，自主研发35K碳纤维原丝生产工艺。今年，吉林碳谷“中国质量”35K碳纤维核心技术攻关青年团队荣获2026年度中国青年五四奖章集体。
走进吉林化纤集团碳谷公司生产车间，机器轰鸣，一束束银色的碳纤维原丝快速穿行于设备之间，经预洗、加湿、氧化、低温碳化、缠绕等多道工序，最终被加工成碳纤维。“这碳纤维单根比头发丝还要细，相对密度不到钢的1/4，强度却能达到钢的7至9倍。”公司高性能车间副主任陈浩介绍。
2025年，由吉林化纤集团联合东华大学等9家高校、科研院所及行业龙头企业共同开发的“大丝束碳纤维及复合材料规模化制造关键技术与大型风电叶片产业化”科研项目通过鉴定，标志着35K大丝束碳纤维及复合材料在海上大型风机叶片的应用方面实现关键技术突破。
8次研讨会——
“性能过关是基础，可生产也不能不计成本”
化验室内，电脑屏幕上显示着碳纤维切面显微图，一个小圆圈就代表一根35K碳纤维单丝截面。24岁的技术员王鹤霏看得认真：“图片左下角有气泡，师父，这是咋回事？”质量管理处管理人员于健回答：“上下光源切换再拍一张，看看是镜头上的杂质，还是单丝上的。”
“必须要细致，咱这手一松，后面就可能是大麻烦。”于健嘱咐。
35K碳纤维是啥？K是碳纤维丝束计量单位，1K由1000根单丝组成，3.5万根单丝汇成一根35K碳纤维，难度自不必多言。“一个人的头发还粗细不一样呢。”于健感慨，为保证纤维性能，3.5万根单丝的长度、粗细等指标要追求高度一致。
由于工艺配方不同，大丝束碳纤维市场长期被国外垄断。2016年，为降低成本，增强企业市场竞争力，吉林碳谷组建了一支碳纤维技术攻关青年团队，并开始多次试验，发现与现有碳纤维相比，35K碳纤维能在性能和生产效率、生产成本之间达到更好平衡。
“与50K碳纤维相比，35K碳纤维生产效率更高，而与24K碳纤维相比，它更不易断裂。”吉林碳谷公司总经理陈海军介绍，“有了好想法，如何攻关技术？创新需要打破行业常规。”团队围绕技术升级、设备创新等一系列“卡脖子”问题，联系上下游单位，联合组织召开8次技术研讨会。
前几次研讨会，“喷丝板”成为高频词。陈海军打了个比方，制作碳纤维的原材料聚合液就好比面团，喷丝板则是把“面团”加工挤压成“筋道面条”的关键工具。它的孔径、长径比、光洁度直接决定丝束质量。研发初期，团队沿用常规做法，将现有的多个喷丝板组合，但生产出的35K碳纤维丝束强度、稳定性都不理想。
团队联合高校与专业厂家研究商讨，成员们一头扎进实验室，一点点摸索，结合生产经验与理论研究，反向推导。通过对备件材质、工艺参数、孔道结构等一一调试、反复优化，最终研发出适合35K碳纤维的喷丝板。
不只喷丝板，研讨会每开一次，35K碳纤维多项生产指标便优化一轮。2017年，历时大半年时间，团队产出的35K碳纤维在硬度、强度等力学性能上全部达标。
“性能过关是基础，可生产也不能不计成本。”最后一次研讨会，85后纺丝车间副主任单鑫提出新想法。35K碳纤维丝束在生产时，需要用油剂浸润形成保护膜，才能顺利成型。但若油剂太多，不仅造成原料浪费，还会影响后续工序稳定，导致产品质量不达标，只能停机处理。考虑到吉林四季分明，空气干燥程度不一，研讨会后，团队逐步微调，最终找到合适方案。
10万米丝束——
“拿着显微镜来挑毛病，我们都不怕”
相较于传统金属材料，碳纤维具备强度高、重量轻、可塑性强的显著优势。陈海军告诉记者：“这百分之零点几不白抠，省出一分成本，便能在市场多出一分竞争力。”据了解，生产1吨碳纤维，需消耗2吨碳纤维原丝，原料消耗大、成品价值高，稍有差池便损失巨大。
想争取市场，可量产、性价比高的35K碳纤维是基础。研发基本完成，但在投入生产时，又出现了新问题。不同于实验室研发，生产线上需要连续生产10万米35K碳纤维丝束，并将其缠成一个碳纤维丝筒，以便运输销售。每长一米，碳纤维强度不达标、毛丝(即单丝断裂)增多等问题出现的可能性就多一分。“问题必须解决，否则成品整体性能会下降。”于健说。
为此，单鑫带领团队推进生产线设备攻关。他们将传动辊连接方式从单向支撑变为双向支撑，同时不断尝试新材料，升级设备材质强度，提升传送稳定性，减少单丝摩擦断裂可能，接着推进系统性清洁生产，从聚合单元生产这一生产源头开始，层层清洁过滤，全系统、全流程、全方位精准施策，减少杂质带入，从而提升35K碳纤维的稳定性。
“投产之初，一检测出性能不达标，我就着急。”于健见证着35K碳纤维从无到有，“但没有人放弃，都在想办法。”如今，35K碳纤维强度、模量、纤度等指标检测通过率越来越高。“拿着显微镜来挑毛病，我们都不怕。”于健说。
傍晚时分，一批批包装完毕的35K碳纤维原丝从吉林碳谷顺利出库，运往下游碳化及复合材料生产企业。这些轻盈坚韧的材料，经深加工后将成为风电叶片的核心部件主梁碳板。目前，吉林碳谷已联合下游企业与国内多家主机厂签订长期供货协议，国产35K碳纤维正批量应用于全国各大风电场。
一场竞赛——
“一根丝，背后是万般心思”
“劳动竞赛现在开始!”在生产车间，一场缠辊应急演练正在进行。“发现缠辊!”值班长报警吹哨，随即和另一名员工一起将丝束辊抬起来，老师傅郎学刚上前，迎着慢速转动的辊轮，一刀砍断缠绕部分，整个过程干脆利落，生产继续运行。“公司会给新员工做培训，其中一条就是处理缠辊，黄金时间只有10秒。”郎学刚介绍。
拥有这样的工艺操作水平，需要长期的实操练习与经验积累。在碳纤维行业，培养一名成熟岗位操作工一般需要两三年时间。如何留住人才？
公司依托班前会等平台，鼓励员工轮流交流实操心得，把一线积累的小经验、小技巧系统梳理、固化推广，逐步形成统一规范的生产操作标准。作为团队的“金牌讲师”，在微培训、劳动竞赛等活动中，郎学刚不厌其烦，一抓住时间，就手把手向年轻人传授操作要领，反复示范。
同时，公司管理模式也在持续升级。以往，缠辊等生产工艺问题多靠人工处置，去年，各车间陆续加装自动化预警装置，减轻一线员工劳动强度。以陈浩、王鹤霏为代表的一批90后、00后青年，正逐渐成长为研发生产攻坚的骨干力量。
“一根丝，背后是万般心思。”陈海军说，未来吉林化纤集团碳纤维产业链会越来越壮大，团队将不断提升产品性能与稳定性，力争在更多高端领域实现碳纤维国产化。“持续奋斗，让个人理想与国家需求同频共振，是我们共同的追求。”陈海军说。
《 人民日报 》( 2026年05月08日 07 版)
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