国家标准计划《聚丙烯腈基碳纤维预氧丝》由 TC572（全国碳纤维标准化技术委员会）归口 ，主管部门为国家标准委。

主要起草单位 中国石化上海石油化工股份有限公司 。

必要性： 聚丙烯腈基碳纤维预氧化纤维（PANOF）是聚丙烯腈纤维制造碳纤维过程的中间产品，它是聚丙烯腈纤维在200-300℃经过一定时间的热处理，再经过打包、卷曲、切断等工艺制成的。

由于在预氧化过程中，PAN纤维的高分线性链转化成耐热的梯形结构，因此具有优越的阻燃耐热性能，在900℃火焰下可耐3分钟，在1300℃的铁水浇3分钟仍不穿孔 。

另外，它还具有无机耐火纤维材料所不可比的良好的后序加工性能，可以采用不同的工艺加工成长丝、短纤维、纱线、织物或各种形式的毡。

近年来预氧纤维作为一个独立的新品种脱颖而出，可以作为原料生产预氧丝盘根、碳纤维盘根、预氧丝毡和碳纤维毡、耐燃织物布和碳布、活性碳纤维和活性碳纤维毡以及隔热保温材料，主要应用于高端光伏炉子的耐火隔热，航空、高铁、地铁及公交的的阻燃织物及碳碳复合材料的预制体以及储能等领域等。

目前，国际上高端预氧丝生产商基本集中在国外，主要有美国ZOLTEK和德国SGL以及东邦，三家总产能在1.5万吨/年左右。

美国ZOLTEK和德国SGL公司生产的是相对廉价的大丝束POF，用于C/C复合材料制品、防火毡、隔热毡、石棉代用品，也可与芳香族聚酰胺纤维、阻燃羊毛等混织加工防火织物、消防服和高温炉前工作服等。

Tenax（东邦）以美国和日本的生产基地生产该纤维，商品名“Pyrromex”，具有良好的纺织加工性、悬垂性和柔软的手感。

主要用途为钠硫（NaS）电池电极、飞机轮胎刹车片、防焊接和火花飞溅片材、炉前工作服、各种防灾片材、隔热材料、大尺寸密封填料等。

由于飞机业的市场需求旺盛，刹车盘的需求增大，因此东邦决定投资数亿日元将停产的PAN-CF生产线加以改造再运转生产OPF。

近年来，国内碳纤维生产商对预氧丝开展了工艺研究，在纺织品阻燃、隔音降噪、耐火保温、C/C复材等领用应用广泛，积累了制定相应标准的工作基础。

另外，近几年，碳纤维产能持续提升，目前全球碳纤维的产能超过20万吨。

而碳纤维生产线稍加调整亦可生产预氧丝，因此碳纤维生产商都有生产预氧丝产品的潜能，预氧丝产能优势巨大。

但因为缺少预氧丝产品标准，预氧丝生产、应用过程缺少统一标准规范，标准缺失问题突出。

“碳达峰”和“碳中和”的双碳之路使我国正式步入新能源发展的快车道。

国家相继出台了多项政策措施，如《“十四五”可再生能源发展规划》、《“十四五”新型储能发展实施方案》等鼓励新能源的开发和利用。

新型储能技术由发展阶段向全面市场化发展。

作为储能电池电极材料专用原料，聚丙烯腈基碳纤维预氧丝位列其中，是国家鼓励发展的卡脖子技术，符合国家产业政策。

新能源产业的发展，有望对高档碳毡形成爆发式增长，从而带动预氧丝需求的大幅提升。

预氧毡与气凝胶复合，形成高效能阻燃、静音、阻水及隔热材料，以上新型材料市场前景巨大，而这些领域对高端预氧丝产品的要求相对较高。

为完成国产原料对进口原料的替代，国内的碳纤维生产厂家如上海石化、国兴等碳纤维生产商已经在开发高端预氧丝产品。

目前上海石化生产的预氧丝的LOI能达到45-50%。

因此，制定科学合理的预氧丝产品标准，助力我国新能源产业的发展，引领PANOF产品健康快速发展势在必得。

可行性： 在标准立项之初，项目申报团队对国内外的预氧丝产品进行预调研，调研了国内外预氧丝的产品规格和指标，为标准制定的技术指标提供充分的依据，从而确保标准制定的主要产品类型、性能指标等科学、合理。

同时，项目申报团队也进行了预实验，对国内外的5款产品进行了性能测试和试验验证。

通过初步验证，发现国内外预氧丝的实测值基本都集中在我们调研的产品类型和性能指标范围之内。

另外，项目申报团队还开展了预氧丝关键性能--阻燃性能实验方法的研究。

阻燃性能测试是困扰预氧丝测试主要问题，项目团队经过反复试验，确定纤维极限氧指数测定方法，研究了预氧丝样品制备方法、样品均匀性、环境因素等对极限氧指数测试过程的影响，使预氧丝在纤维阶段即能确认其阻燃情况，解决了必须将纤维加工成织物或毡时才能测定其阻燃性能的难题。

最后，项目申报团队（中国石化上海石油化工有限公司、南京玻璃纤维研究设计院有限公司、广州赛奥碳纤维技术有限公司、新创碳谷集团有限公司等）已负责起草了《工业级聚丙烯腈基碳纤维纱》、《碳纤维 密度的测定》、《碳纤维 单丝性能的测定》等多项纤维产品标准及纤维检测方法标准。

申报团队对预氧丝性能及试验方法进行了系统的研究与试验验证，为编制此项《聚丙烯腈基碳纤维预氧丝》标准打下了坚实的基础。

标准适用于聚丙烯腈基碳纤维预氧丝。标准所述预氧丝涉及的应用领域包括航空、交通、工业、储能、纺织、服装等。 标准规定了聚丙烯腈基碳纤维预氧丝的术语和定义、分类和代号、要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和储存等。 性能要求包括：聚丙烯腈基碳纤维预氧丝的单丝线密度、强度、伸长率、阻燃性能等指标。根据产品的阻燃性能对产品进行不同等级的分类。 试验方法包括：阻燃性能测试方法以及预氧丝力学等物理性能等测试方法。