預氧絲的制備工藝
預氧絲,即預氧化纖維,通常由聚丙烯腈(PAN)纖維經(jīng)過預氧化處理制備而成。其制備工藝一般包括以下幾個關鍵步驟:
原料準備
選用高性能的聚丙烯腈纖維作為起始原料。這種纖維需具備較高的純度、分子量及均勻的分子結(jié)構(gòu),以保證預氧絲的最終性能。例如,一些生產(chǎn)廠家會選用特定型號的 PAN 纖維,其分子量分布在一定范圍內(nèi),且具有良好的紡絲性能。
預氧化處理
溫度控制:將 PAN 纖維置于氧化爐中,在特定的溫度范圍內(nèi)進行加熱。一般預氧化溫度在 200 - 300℃之間。初始階段,溫度上升速度不宜過快,避免纖維表面過熱而內(nèi)部反應不完全。隨著反應的進行,逐漸升高溫度并保持在合適的區(qū)間,使纖維內(nèi)部的腈基發(fā)生環(huán)化、氧化等反應,形成穩(wěn)定的梯形結(jié)構(gòu)。
氣氛調(diào)節(jié):預氧化過程通常在空氣或含有一定氧含量的混合氣體氛圍中進行。氧氣作為反應的參與者,促進 PAN 纖維分子鏈上的氧化反應。同時,要控制氣氛中的濕度,合適的濕度有助于調(diào)節(jié)反應速率,防止纖維脆化或產(chǎn)生缺陷。
停留時間:纖維在氧化爐中的停留時間根據(jù)纖維的規(guī)格和設備參數(shù)有所不同,一般在幾十分鐘到數(shù)小時之間。足夠的停留時間確保 PAN 纖維充分預氧化,轉(zhuǎn)化為具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和性能的預氧絲。
牽伸處理
在預氧化過程中或預氧化后,通常會對纖維進行牽伸。牽伸可以在一定程度上改善纖維的取向度和結(jié)晶度,提高預氧絲的力學性能。牽伸倍數(shù)一般在 1 - 5 倍之間,通過調(diào)整牽伸輥的速度比來實現(xiàn)。例如,較低的牽伸倍數(shù)可以使纖維保持較好的柔軟性,而較高的牽伸倍數(shù)則可獲得更高強度的預氧絲。
資料來源:中簡科技招股說明書
后處理
水洗:預氧絲表面可能殘留有氧化過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)或未反應的化學物質(zhì),通過水洗可以去除這些雜質(zhì),提高預氧絲的純度和表面質(zhì)量。水洗通常采用去離子水,在一定的溫度和時間條件下進行浸泡和沖洗。
干燥:水洗后的預氧絲需要進行干燥處理,以去除水分。干燥溫度一般在 80 - 150℃之間,采用熱風干燥或真空干燥等方式,使預氧絲的含水率降低到合適的水平,以便后續(xù)的加工和使用。
不同的生產(chǎn)廠家可能會根據(jù)自身的設備和產(chǎn)品要求,對上述工藝進行適當?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化,以制備出滿足不同應用需求的預氧絲。