聚丙烯腈纖維的生產(chǎn)工藝論(編輯修改稿)
2025-02-04 10:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 化爐，每個預氧化爐又分為多個溫區(qū)，每個溫區(qū)對應不同的升溫速率和停留時間。近年來采用射頻負壓軟等離子法加熱 [12]. (2)氧化時間 氧化時間一般控制在 60～ 120 min，它是與氧化溫度密切配合的。而且需要考慮生產(chǎn)效率的問題。氧化時間做為 一個重要參數(shù)是在整線的工藝設計時就確定，因為它與走絲速度、炭化時間等工藝參數(shù)是互相協(xié)調(diào)的，是確定氧化爐及炭化爐長度的重要依據(jù)。 (3)牽伸 熱穩(wěn)定化過程的張力前伸是制取高性能碳纖維的必備條件 [13]，可以提高預氧絲的取向度和降低孔隙率，在預氧化過程中不同的溫區(qū)對應不同的牽伸倍率，在預氧化初期，實施正牽，抑制物理收縮而引起的解取向；在高溫區(qū)則實施負牽伸，控制纖維的化學收縮。 (4)空氣的流動 PAN 纖維在預氧化過程中 氧的作用：在梯形 聚合物骨架上形成一些含氧基因，有助于炭化時大分子鏈間發(fā)生交聯(lián) ，提高炭化收率，增加炭纖維強度和模量 。在沒有氧存在的情況下，預氧化是不完全的。 PAN 纖維在預氧化爐內(nèi)進行氧化反應所需要的氧，是通過往爐內(nèi)通入空氣的工藝來滿足需要。空氣流進人爐體的空氣預熱室后，經(jīng)空氣通道均勻的進入預氧化爐室，有水平及垂直送風二種?？諝饬鲃拥淖饔茫阂? 是調(diào)節(jié)預氧爐 內(nèi)溫度梯度及梯度分布。二是以一定的氣流速度吹散纖維帶中的反應熱，防止局部過熱斷絲。對于民用大絲束 PAN 纖維 進行氧化處理時 ，纖維中的反應熱 由于絲束多且粗，大量的熱積蓄于纖維中難于及時散發(fā)，致使纖維過熱，熔融燒斷著火。將纖維 需要的反應熱瞬間排放掉，是氧化纖維的生產(chǎn)關鍵。三是空氣中的氧參加 PAN 纖維的化學反應，預氧纖維中結合的氧 8％ ～ 12％。 四是通入預氧爐內(nèi)的空氣流，外泄排放時 ,可 以帶走爐內(nèi)焦油等氧化反應的廢氣物 ,防止它們回落粘附纖維的表面而影響性能。 3． 3 炭化過程 炭化過程就是在高純惰性氣體保護下 ,有機纖維如聚丙烯腈預氧纖維或粘膠纖維等經(jīng) 400～ 1800℃形成高富集碳 (92％ )物資的熱處理過程。聚丙烯腈纖維經(jīng)預氧化處理后轉(zhuǎn)化為耐熱梯形結構，再經(jīng)低溫炭化和高溫炭化轉(zhuǎn)化為具有亂層石墨結構的炭纖維。在這一結構轉(zhuǎn)化 過程中，非碳元素 0、 H、 N 逐步被驅(qū)除， c 逐步富集 ， 最終生成含 碳量在 92％以上的炭纖維。聚丙烯腈纖維炭化分兩步進行 ，即低溫炭化和高溫炭化兩個階段。炭化過程主要的工藝控制點：溫度梯度 、炭化 時間、 氣體的流動、炭化牽伸。 表面處理 ①提高炭纖維
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