Ключевой фактор, определяющий производительность углеродных волокон - протофиламент

1. Сырой шелк является ключевым полуфабрикативным продуктом углеродного волокна: он определяет конечную производительность углеродного волокна и составляет более 50% стоимости

(1) Производительность углеродного волокна необработанного шелка является решающим: на стадии производства необработанного шелка будут определенные степени зазора, пух и неровных шелковых нитей из -за различий в деталях процесса и соотношениях материала. Эти дефекты сырого шелка не исчезают на стадии карбонизации. Хорошее углеродное волокно должно иметь характеристику однородности. После наследства дефектов исходного волокна, однородность каждого сегмента углеродного волокна будет варьироваться, что приведет к недостаточной прочности при растяжении углеродного волокна. Таким образом, качество готового углеродного волокна напрямую зависит от качества предшественника, используемого для производства углеродного волокна. Хотя углеродные волокна можно объединить с материалами смолы, и их свойства могут контролироваться путем изменения метода пропитки, температуры, шагов и других процедур, также могут быть созданы различные характеристики для различных применений в сфере производства углеродных волокон путем добавления газов, газов,,,, газов,,, и газов,,,,, и газы,,, и газы. жидкости и другие материалы. Таким образом, начиная от необработанной шелковой стадии может генерировать индивидуальные продукты из углеродного волокна с лучшей конкретной производительностью.

(2) Доля стоимости сырья высока: с точки зрения стоимости углеродного волокна, доля сырья в углеродном волокне достигла 51%, что более чем в два раза превышает вторую долю затрат на карбонизацию. Следовательно, стоимость углеродного волокна напрямую зависит от стоимости сырья, а полуфинальное сырье также является каналом для углеродного волокна для достижения наиболее высокой цели и доходов по снижению затрат в будущем.

(3) Производительность предшественника PAN в основном зависит от структуры и расположения молекул PAN, где контроль молекулярной структуры PAN в основном концентрируется в процессе полимеризации, в то время как расположение молекул PAN в основном образуется в спиннинге. Таким образом, для высокопроизводительных углеродных волокон, первым шагом является наличие волокон предшественника PAN с отличной производительностью.

2. Два ключевых этапа необработанной шелковой полимеризации: один шаг имеет сильную стабильность и медленную скорость; Двухэтапный метод имеет высокую эластичность производственной мощности и быструю скорость

(1) Процесс полимеризации в основном делится на два типа: гомогенную полимеризация раствора (метод одного шага) и гетерогенная полимеризация раствора (двухэтапный метод): одностадийный метод относится к используемому растворителю, который может растворять как мономеры, так и к Полученный полимер. Следовательно, после завершения реакции раствор полимеризации может быть непосредственно использован для вращения. Двухэтапный метод относится к процессу, когда растворитель может растворять только мономеры и не может растворять полученный полимер (обычно используя воду в качестве среды, также известную как полимеризация водных осадков). Перед вращением полимер растворяется в растворителе для получения вращающегося раствора.

(2) с точки зрения эластичности производства и скорости, двухэтапный метод легче освоить и может достичь прерывистого производства, что приводит к более сильной эластичности производственных мощностей; Во-вторых, двухэтапный метод позволяет непрерывно заполнять во время производственного процесса, что приводит к более высокой скорости производства. Однако, если мы рассмотрим такие факторы, как тепло полимеризации, качество полимеров и сложность работы, метод одного шага более способствует контролю производственных процессов и обеспечению стабильности качества продукции для крупномасштабного производства промышленного производства. В настоящее время крупные внутренние и иностранные производители принимают одноступенчатый маршрут производственного процесса, в то время как зарубежные Dow и Monte, а также внутренняя углеродная долина Jilin, принимают двухэтапный метод.

(3) С точки зрения использования растворителя, DMAC, DMSO и NASCN являются основным потоком: основные растворители, используемые в одностадийном методе, включают DMSO, DMF, DMAC, NASCN и ZnCl2; Растворители, используемые в двухступенчатом методе в основном, включают DMSO, DMF и DMAC. С точки зрения производителей дома и за рубежом основными растворителями являются DMAC, DMSO и NASCN. Среди них DMAC и NASCN более подходят для продуктов с большими волокнами, в то время как ДМСО более подходит для продуктов с небольшими волокнами. Следовательно, несмотря на то, что цена на ДМСО намного выше, чем другие растворители, большинство производителей, сосредоточенных на мелких волокно

3. Два ключевых этапа сырого шелка - спиннинг: хорошая производительность продуктов сухого процесса и низкая стоимость влажного процесса

(1) Сухое спиннинг: прядильный раствор образуется в мелкий поток через спиннерет, а растворитель испаряется и увлекается горячим воздухом в прядильном канале. В то же время полимер концентрируется и закрепляется для формирования первичных волокон. Метод прост в работе и имеет высокую скорость восстановления растворителя. Поперечное сечение сырого шелка, полученного сухим спиннином, является более регулярным, поэтому существует меньше дефектов, унаследованных от последующих процессов до окисления и карбонизации, что способствует производству высокоэффективного сырящего шелка. Процессы производства углеродного волокна выше T700 в основном используют сухое спиннинг.

(2) Влажное вращение: вращающееся раствор фильтруют и разжигают и экструдируют из спиннерета через измеренный насос. Под действием коагуляционной ванны раствор затвердевает тонким потоком, чтобы сформировать слой пленки. Коагулянт диффундирует в тонкий поток, и растворитель в тонком потоке также диффундирует в коагуляционную ванну через кору. После двойного диффузионного литья подходящая спиннерет растягивается для формирования первичных волокон. Влажное вращение имеет более низкие затраты, но более медленные скорости вращения.

(3) Сухое влажное вращение (сухое распылительное вращение): сухое распылительное вращение сочетает в себе технические преимущества сухих и влажных методов и более схожи в эксплуатационном процессе с влажными методами. После того, как вращающийся раствор распыляется через отверстие Spinneret, оно не сразу попадает в ванну с коагуляцией, но сначала проходит через воздушный слой, а затем входит в ванну коагуляции для двойной диффузии, фазового разделения и образования филаментов

4. Сравнение различных маршрутов процесса вращения: влажные и сухие методы влажного

(1) Поток процесса отличается. Влажное вращение включает в себя нажатие прядильного раствора, полученного методом раствора из тонких пор Spinneret, чтобы сформировать тонкий поток, а затем закрепил его в шелк в затвердевшем растворе; Сухое вращение включает в себя нажатие на прядильный раствор, приготовленный раствором, вращающимся из спиннерета, образуя тонкий поток и затвердев в шелк в горячем воздухе из -за быстрого испарения растворителя.

(2) разные качества волокна. Структура волокна, полученная с помощью влажного вращения, является свободной, с плохими физическими и механическими свойствами и более низким качеством волокна; Структура волокна, полученная с помощью сухого вращения, является компактной, с хорошими физическими, механическими и красительными свойствами и высоким качеством клетчатки.

(3) Различные скорости вращения. Скорость вращения влажного вращения ниже, в то время как количество отверстий на Spinneret выше, чем у вращения таяния; Сухое вращение имеет высокую скорость вращения и высокий уровень.

(4) Различные приложения. Влажное вращение обычно используется для производства волоконных материалов со специальными свойствами, такими как шелк, искусственный шелк и углеродные волокна; Сухое спиннинг в основном используется для производства волокон материалов, таких как полиэстер и нейлон, особенно для вращающихся полимерных растворов с высокой молекулярной массой, высокой концентрацией и высокой вязкостью.

(5) Различные преимущества и недостатки. Влажное спиннинг может производить более мягкие и более гигроскопические продукты волокна, но производственный процесс требует большого количества воды и химических веществ, что приводит к низкой эффективности производства; Технология сухого прядения является зрелой, с высокой эффективностью производства, подходящей для производства стабильных продуктов волокна, но требует высокой температурной обработки и высоких условий обработки для определенных полимерных соединений.