聚丙烯腈纖維的生產(chǎn)工藝論-文庫(kù)吧
2024-12-24 10:36 本頁(yè)面
【正文】 系化合物具有特殊的吸附能力，這是任何原料基 ACF 無(wú)法與其比擬的 [2]。 ACF 能加工成不同形態(tài)的纖 維制品 (如布、帶、氈等 )，使各種吸附和過(guò)濾裝置更加小型緊湊 [3]。 是航空航天、國(guó)服軍事工業(yè)不可缺少的工程材料，同時(shí)在體育用品、交通運(yùn)輸、醫(yī)療器械和土木建筑等 民用領(lǐng)域也有著廣泛應(yīng)用。 1 國(guó)外碳纖維發(fā)展?fàn)顩r 1959 年聚丙烯腈基碳纖維首先由日本的進(jìn)藤昭男研制成功，1963 年英國(guó)皇家航空研究中心在纖維熱處理中施加張力進(jìn)行牽伸，制得高性能碳纖維。 1967 年日本東麗公司 [4]打通了生產(chǎn)工藝流程，并于1971 年建成 12t/a 的生產(chǎn)線， 20 世紀(jì) 80 年代，碳纖維生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，性能迅速提高 ， T400— T1000 系列產(chǎn)品相繼研制成功 [5]。世界上聚丙烯腈基碳纖維的生產(chǎn)，現(xiàn)在已分化為以美國(guó)為代表的 大絲束碳纖維和以日本為代表的小絲束兩大類(lèi)。 國(guó)外已在環(huán)保、化工、食品、醫(yī)療、軍工、電子和日常生活等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用了 ACF 制品 [6]。 2 國(guó)內(nèi)碳纖維發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)碳纖維的研制生產(chǎn)發(fā)展較慢，主要研究單位有山西煤化研究所、吉林石化、山東大學(xué)、北京化工大學(xué)等，并且有很多家企業(yè)擬建或正在建設(shè)碳纖維工業(yè)化裝置，但性能均只能達(dá)到 T300 水平，且產(chǎn)量和質(zhì)量都很不穩(wěn)定。我國(guó) 碳纖維 90%以上依賴(lài)進(jìn)口，極大的制約了我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 3 炭纖維生產(chǎn)工藝 炭 纖 維 生 產(chǎn) 的 工 藝 流 程 見(jiàn) 圖 1[14] 。 3． 1 放絲過(guò)程 放絲紗架分為 有驅(qū)動(dòng)和無(wú)驅(qū)動(dòng)。對(duì)纖維進(jìn)行無(wú)捻或加捻控制。具體的工藝要求 ： (1)放絲過(guò)程中的張力恒定 ； (2)對(duì)纖維無(wú)磨損； (3)捻度的控制。 3． 2 預(yù)氧化過(guò)程 Pan 纖維熱穩(wěn)定化反應(yīng)的研究起始于 20 世紀(jì) 50 年代，最初纖維環(huán)化結(jié)構(gòu)是由 Houtz[7]提出來(lái)的，后來(lái)被 Burlant[8]、 La Combe[9]、Grassie[10]等接受并加以改進(jìn)，這就是現(xiàn)在經(jīng)常被引用的聚酰酰亞“梯形結(jié)構(gòu)”。 聚丙烯腈基炭纖維預(yù)氧化就是將可熔融有機(jī)前軀體纖維在氧化氣氛中經(jīng)熱處理變?yōu)檫m于炭化的不熔融六元環(huán)梯形聚合物一耐燃纖維的工藝 過(guò)程 。 預(yù)氧化過(guò)程主要的工藝控制點(diǎn) ：溫度梯度、預(yù) 氧化時(shí)間、 空氣的流動(dòng) (廢氣的排放和新鮮空氣的 補(bǔ)充 )、牽伸。 (1)氧化溫度 : 目前預(yù)氧氧爐大都采用在 180300 攝氏度 [11]的溫度范圍 內(nèi)多段梯度升溫，一般串聯(lián) 23 個(gè)預(yù)氧
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