فرآیند تولید رشته های پیش ساز فیبر کربن یک روش پیچیده و پیچیده است که به طور مستقیم عملکرد و کیفیت محصول نهایی فیبر کربن را تعیین می کند.
تهیه مواد خام
ماده اولیه اولیه برای رشته های پیش ساز فیبر کربن مونومر آکریلونیتریل است. علاوه بر این، کومونومرها (مانند اسید ایتاکونیک، متیل آکریلات، و غیره) باید برای افزایش خواص فیبر ترکیب شوند. در مرحله آمادهسازی مواد خام، مونومر آکریلونیتریل برای حذف ناخالصیها و رطوبت، خالصسازی میشود و در نتیجه خلوص مواد اولیه را تضمین میکند. همزمان، بر اساس نیازهای تولید، مونومرها و افزودنیهای مختلف دقیقاً وزن میشوند و از قبل مخلوط میشوند تا برای واکنش پلیمریزاسیون بعدی آماده شوند.
پلیمریزاسیون
پلیمریزاسیون مرحله اصلی در تولید رشته های پیش ساز فیبر کربن است. در طی این مرحله، مونومرها و مواد افزودنی از قبل مخلوط شده به یک راکتور پلیمریزاسیون وارد میشوند. تحت تأثیر یک کاتالیزور، یک واکنش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد- برای تولید پلیمر پلی اکریلونیتریل (PAN) انجام میشود. شرایط واکنش پلیمریزاسیون{4}}مانند دما، فشار و زمان واکنش-تأثیر قابل توجهی بر وزن مولکولی، توزیع وزن مولکولی و ساختار پلیمر دارد. بنابراین، شرایط واکنش باید به شدت کنترل شود تا از پایداری خواص پلیمر اطمینان حاصل شود.
چرخیدن
ریسندگی مرحله حیاتی در تبدیل پلیمر پلی اکریلونیتریل به الیاف است. روش های اولیه ریسندگی به کار گرفته شده، ریسندگی مرطوب و ریسندگی خشک است. در ریسندگی مرطوب، محلول پلیمری از طریق یک اسپینر به داخل یک حمام انعقادی اکسترود می شود. حلال داخل محلول به سرعت در حمام پخش می شود و باعث می شود پلیمر به صورت الیاف جامد شود. در ریسندگی خشک، محلول پلیمری از طریق یک اسپینر به جریان هوای گرم اکسترود می شود. حلال تبخیر می شود و پلیمر به الیاف تبدیل می شود. در طول فرآیند ریسندگی، پارامترهایی مانند شکل و اندازه روزنه های اسپینر و همچنین سرعت چرخش باید به دقت کنترل شوند تا الیافی با شکل مقطع و ابعاد مورد نظر به دست آید.
ارسال{0}}در حال پردازش
پس از{0}}فرآوری مرحله نهایی در تولید رشته های پیش ساز فیبر کربن است که شامل مراحلی مانند شستشو، کشش، خشک کردن و سیم پیچی است. شستشو برای حذف حلال ها و ناخالصی های باقی مانده از سطح الیاف عمل می کند. کشش برای افزایش جهت گیری و کریستالی بودن فیبر انجام می شود و در نتیجه خواص مکانیکی آن بهبود می یابد. خشک کردن رطوبت الیاف را از بین می برد تا از تشکیل کپک در طول ذخیره سازی جلوگیری شود. و سیم پیچی شامل چرخاندن الیاف خشک شده روی بوبین ها برای تسهیل پردازش و استفاده بعدی است.
