Oglekļa šķiedras prekursoru pavedienu ražošanas process ir sarežģīta un sarežģīta procedūra, kas tieši nosaka gala oglekļa šķiedras izstrādājuma veiktspēju un kvalitāti.
Izejvielu sagatavošana
Galvenā izejviela oglekļa šķiedras prekursoru pavedieniem ir akrilnitrila monomērs; papildus jāiekļauj komonomēri (piemēram, itakonskābe, metilakrilāts utt.), lai uzlabotu šķiedras īpašības. Izejvielu sagatavošanas posmā akrilnitrila monomērs tiek attīrīts, lai noņemtu piemaisījumus un mitrumu, tādējādi nodrošinot izejvielu tīrību. Vienlaikus, pamatojoties uz ražošanas prasībām, dažādi monomēri un piedevas tiek precīzi nosvērti un iepriekš sajaukti, lai sagatavotos nākamajai polimerizācijas reakcijai.
Polimerizācija
Polimerizācija ir galvenais solis oglekļa šķiedras prekursoru pavedienu ražošanā. Šajā posmā polimerizācijas reaktorā ievada iepriekš-jaukti monomērus un piedevas; katalizatora ietekmē notiek brīvās -radikālas polimerizācijas reakcija, lai iegūtu poliakrilnitrila (PAN) polimēru. Polimerizācijas reakcijas apstākļiem,{4}}piemēram, temperatūrai, spiedienam un reakcijas laikam{5}} ir būtiska ietekme uz polimēra molekulmasu, molekulmasas sadalījumu un struktūru. Tāpēc reakcijas apstākļi ir stingri jākontrolē, lai nodrošinātu polimēra īpašību stabilitāti.
Vērpšana
Vērpšana ir kritiskais posms poliakrilnitrila polimēra pārvēršanā šķiedrās. Galvenās izmantotās vērpšanas metodes ir mitrā vērpšana un sausā vērpšana. Slapjā vērpšanā polimēra šķīdumu izspiež caur vērpšanas cauruli koagulācijas vannā; šķīdinātājs šķīdumā ātri izkliedējas vannā, izraisot polimēra sacietēšanu šķiedrās. Sausajā vērpšanā polimēra šķīdumu caur vērpšanas cauruli izspiež karsta gaisa plūsmā; šķīdinātājs iztvaiko, un polimērs sacietē šķiedrās. Vērpšanas procesā rūpīgi jākontrolē tādi parametri kā vērpšanas atveru forma un izmērs, kā arī vērpšanas ātrums, lai iegūtu šķiedras ar vēlamo šķērsgriezuma formu un izmēriem.
Pēc{0}}apstrāde
Pēc-apstrāde ir pēdējais posms oglekļa šķiedras prekursoru pavedienu ražošanā, kas ietver tādas darbības kā mazgāšana, stiepšana, žāvēšana un uztīšana. Mazgāšana kalpo, lai no šķiedras virsmas noņemtu šķīdinātāju atlikumus un piemaisījumus; stiepšana tiek veikta, lai uzlabotu šķiedras orientāciju un kristāliskumu, tādējādi uzlabojot tās mehāniskās īpašības; žāvēšana novērš mitrumu no šķiedrām, lai novērstu pelējuma veidošanos uzglabāšanas laikā; un uztīšana ietver žāvēto šķiedru uztīšanu uz spolēm, lai atvieglotu turpmāko apstrādi un izmantošanu.
