预氧丝的制备工艺

2025-05-12 09:42:34

预氧丝,即预氧化纤维,通常由聚丙烯腈(PAN)纤维经过预氧化处理制备而成。其制备工艺一般包括以下几个关键步骤:

原料准备

  • 选用高性能的聚丙烯腈纤维作为起始原料。这种纤维需具备较高的纯度、分子量及均匀的分子结构,以保证预氧丝的最终性能。例如,一些生产厂家会选用特定型号的 PAN 纤维,其分子量分布在一定范围内,且具有良好的纺丝性能。

预氧化处理

  • 温度控制:将 PAN 纤维置于氧化炉中,在特定的温度范围内进行加热。一般预氧化温度在 200 - 300℃之间。初始阶段,温度上升速度不宜过快,避免纤维表面过热而内部反应不完全。随着反应的进行,逐渐升高温度并保持在合适的区间,使纤维内部的腈基发生环化、氧化等反应,形成稳定的梯形结构。

  • 气氛调节:预氧化过程通常在空气或含有一定氧含量的混合气体氛围中进行。氧气作为反应的参与者,促进 PAN 纤维分子链上的氧化反应。同时,要控制气氛中的湿度,合适的湿度有助于调节反应速率,防止纤维脆化或产生缺陷。

  • 停留时间:纤维在氧化炉中的停留时间根据纤维的规格和设备参数有所不同,一般在几十分钟到数小时之间。足够的停留时间确保 PAN 纤维充分预氧化,转化为具有稳定结构和性能的预氧丝。

牵伸处理

  • 在预氧化过程中或预氧化后,通常会对纤维进行牵伸。牵伸可以在一定程度上改善纤维的取向度和结晶度,提高预氧丝的力学性能。牵伸倍数一般在 1 - 5 倍之间,通过调整牵伸辊的速度比来实现。例如,较低的牵伸倍数可以使纤维保持较好的柔软性,而较高的牵伸倍数则可获得更高强度的预氧丝。

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资料来源:中简科技招股说明书

                           

后处理

  • 水洗:预氧丝表面可能残留有氧化过程中产生的杂质或未反应的化学物质,通过水洗可以去除这些杂质,提高预氧丝的纯度和表面质量。水洗通常采用去离子水,在一定的温度和时间条件下进行浸泡和冲洗。

  • 干燥:水洗后的预氧丝需要进行干燥处理,以去除水分。干燥温度一般在 80 - 150℃之间,采用热风干燥或真空干燥等方式,使预氧丝的含水率降低到合适的水平,以便后续的加工和使用。


不同的生产厂家可能会根据自身的设备和产品要求,对上述工艺进行适当的调整和优化,以制备出满足不同应用需求的预氧丝。


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