水洗方法对PAN原丝及其碳纤维结构与性能的影响

在聚丙烯腈(PAN)基碳纤维生产中,分别采用浸涌式水洗、拍打式水洗、超声式水洗3种方法对PAN原丝进行水洗,讨论了PAN原丝的线密度对水洗效果的影响,以及3种水洗方法对PAN原丝及其碳纤维的结构与性能的影响。结果表明:在水洗流量1 m3/h、水洗温度60℃、水洗时间1.2 min的条件下,随着PAN原丝线密度的增加,原丝中二甲基亚砜(DMSO)残留量增加,浸涌式水洗受原丝线密度的影响较大,超声式水洗受原丝线密度的影响较小;在PAN原丝线密度为4.0 dtex时,PAN原丝经浸涌式、拍打式、超声式水洗后,DMSO残留量分别为1 000,200,90μg/g,相应碳纤维强度分别为5 139,5 120,4 930 MPa;浸涌式水洗对PAN纤维的损伤较小,超声式水洗对PAN纤维的损伤较大。     

聚丙烯腈碳纤维原丝水洗控制方法研究

通过对聚丙烯腈碳纤维原丝二甲基亚砜(DMSO)残留量、 膨润度、 碳纤维强度等数据进行分析,并比较其生产过程中拍打式水洗不同的张力条件,得出拍打式水洗过程中需要适宜的张力,张力过大不但会造成亚砜残留量过高,还会对生产过程产生影响,而适宜的张力可以提高水洗效果以及原丝取向度,进而提高碳纤维的强度.     

聚丙烯腈原丝超声波水洗工艺

将超声波技术应用到聚丙烯(PAN)原丝的水洗工艺中,研究了超声波功率、水洗温度、水洗时间对PAN原丝中残留二甲基亚砜(DMSO)含量的影响。结果表明,超声波功率为200 W,洗涤温度50℃,洗涤时间10 min,洗涤后的PAN原丝中的DMSO含量大幅降低,且超声波水洗PAN原丝的洗涤效果比普通水洗好。     

DMSO法PAN原丝湿法纺丝工艺研究

通过实验对二甲基亚砜（DMSO）法聚丙烯腈（PAN）原丝的纤维凝固成形、水洗、牵伸、干燥定型条等湿法纺丝工艺对纤维性能的影响进行了研究,实验结果表明：增大喷丝板孔径,有利于提高原丝的取向度和干燥收缩率;调节凝固浴质量分数和温度,可生产出综合性能较好的原丝;提高水洗温度有利于制得性能好的原丝;热水、沸水和蒸汽3级牵伸工艺...     

DMSO残余溶剂对PAN原丝质量的影响

二甲基亚砜（DMSO）的溶剂残余含量是衡量PAN原丝产品性能的关键指标,是PAN原丝表面及内部形成缺陷的主要成因,其残余含量的高低直接影响PAN原丝成品的产量和质量.实验表明：采用浸洗加喷涌的水洗方式,通过提高水洗温度和循环喷涌量可以有效降低原丝中残余DMSO的含量,从而提高PAN原丝的产品质量.     

水洗条件对聚丙烯腈碳纤维及其原丝性能的影响

对二甲基亚砜法(DMSO)生产聚丙烯腈(PAN)碳纤维原丝的水洗温度、时间、方式等进行探讨,进而对水洗工艺进行优化和改善。实验结果表明,控制单束12k PAN原丝水洗水用量在400~500 L/h,水洗温度在45℃,水洗时间在30~40 min,通过在水洗槽中增加拍打辊及V型隔板,可以实现丝束内DMSO残留质量分数≤0.07%。     

聚丙烯腈原丝中二甲基亚砜残留对碳纤维性能的影响

通过对水洗条件的改变,考察了PAN原丝中溶剂二甲基亚砜残留量对碳纤维性能的影响。在原丝中溶剂残留量较高的情况下,碳纤维的密度和强度大幅下降,同时原丝的截面形状和表面形态遭到破坏,影响了碳纤维的性能。     

影响碳纤维用聚丙烯腈原丝水洗效果因素的探讨

水洗是碳纤维用聚丙烯腈（PAN）原丝生产过程中的重要环节,其效果好坏将直接影响碳纤维强度的高低。实验结果表明：在选择共聚单体组分时,要充分考虑共聚单体时聚合物亲水性的影响,有利于提高水洗效果;聚合物相对分子质量过高,会影响水洗效果;纺丝液中总固含量过大会增加水洗难度;采用梯度水温,外加浸洗与喷淋相结合方式对碳纤维用PAN原丝的洗涤效果较好,水的用量不会太大;对PAN纤维多段牵伸后水洗效果较好。     

聚丙烯腈基碳纤维原丝预氧化前处理工艺

正本发明是一种聚丙烯腈基碳纤维原丝预氧化前处理工艺,其特征在于,在聚丙烯腈基碳纤维原丝预氧化前,将聚丙烯腈基碳纤维原丝置于质量分数为5%~15%的高锰酸钾溶液中浸渍处理1~10 min,浸渍温度为50~90℃;浸渍完毕后,将聚丙烯腈基碳纤维原丝进行水洗和烘干。经过本发明处理的碳纤维用聚丙烯腈原丝能够使预氧化反应在较低的环化反应起始温度下进行,且原丝的放热量增加,预氧化程度有所提高。本发明     

专利文摘

聚丙烯腈碳纤维原丝的制备方法聚丙烯腈碳纤维原丝的制备方法,将丙烯腈与少量的丙烯酸甲酯、衣康酸溶解在49%～54%硫氰酸钠溶液中进行均相聚合,形成的聚合体留在硫氰酸钠溶液中,成为均相高分子溶液原液,经多级精密过滤、脱泡、调温后纺丝;纺丝以组合喷丝板喷丝,顺流长浸浴凝固成型,经水洗、两段水浴牵伸、上油、热辊烘干后,即制得性能优异的聚丙烯腈碳纤维原丝,生产流程短,工艺简单,采用先水洗后牵伸的工艺,通过调整牵伸倍数和牵伸浴长度制得断裂伸长均匀的原丝,使产品的断裂伸长不匀率控制在10%以内,聚丙烯腈碳纤维原丝是制备阻燃性能优异…     

聚丙烯腈原丝毛丝形成与控制工艺研究

从纺丝生产工艺方面对聚丙烯腈(PAN)原丝毛丝形成的因素和控制进行了试验。研究表明:纺丝液应反应程度均一,有适宜的PAN相对分子质量和较窄的分布,并须经严格的脱单、脱泡及分级过滤;较缓的凝固过程和合理匹配凝固浴浓度、温度、循环量并辅以氨化处理等工艺优化;合理的水洗工艺可有效降低二甲基亚砜(DMSO)的残余质量分数;优质的油剂和合理的上油工艺;合理的干燥致密化工艺;分段牵伸,总牵伸倍数的控制等工艺优化,可有效避免和控制原丝制备过程中毛丝的形成。     

二甲基亚砜法与硝酸法生产聚丙烯腈原丝的优劣比较

从溶剂性质、原丝结构性能以及所制备的碳纤维性能等方面,对二甲基亚砜（DMSO）法与硝酸（HNO3）法生产的两种原丝进行比较,找出并分析两种溶剂生产的聚丙烯腈（PAN）原丝在密度及结构均一性等方面的区别。研究表明,DMSO法PAN原丝具有强度高、取向度高等优点,DMSO法更有利于提高碳纤维用PAN原丝质量。     

凝固浴氨化对PAN湿法纺丝凝固行为的影响

在二甲基亚砜/水(DMSO/H_2O)凝固体系中加入氨水,以pH值控制凝固浴氨化程度,研究了凝固浴氨化对聚丙烯腈(PAN)湿法纺丝凝固行为的影响;采用扫描电子显微镜表征PAN初生纤维的皮层结构,采用卡尔费休水分仪和气相色谱仪研究了氨化对水和DMSO扩散系数的影响。结果表明:当凝固浴pH值为8.0时,PAN初生纤维的皮层最薄;随着凝固浴pH值的增大,水的扩散系数逐渐减小,DMSO的扩散系数(D_(DMSO))先减小后增大,当pH值为8.0时,D_(DMSO)出现最小值;氨化的作用机理是通过氨与水和DMSO分子间的氢键作用来实现的。     

PAN链缠结的影响因素及其对PAN/DMSO溶液流变行为的影响

采用旋转流变仪对聚丙烯腈/二甲基亚砜（PAN/DMSO）溶液进行了流变学测试,探究了表观黏度（η_α）、储能模量、损耗模量、损耗正切角与温度、浓度以及剪切情况之间的关系,明确了PAN链缠结对PAN/DMSO溶液流变行为及其分子结构的影响,探究了PAN链缠结与浓度、温度及剪切速率之间的关系。结果表明,预剪切可以有效地拆除部分PAN链的缠结,使PAN/DMSO溶液η_α降低,且温度升高及浓度降低时剪切作用对η_α的影响作用减小,流变稳定性提高。     

PAN/AN-co-ADMH共混纤维的氯化漂洗处理

采用聚丙烯腈(PAN)与丙烯腈(AN)/3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲(ADMH)共聚物共混湿法纺丝制备了PAN/AN-co-ADMH共混纤维,用质量分数1%的次氯酸钠溶液对共混纤维进行了漂洗处理,探讨了氯漂条件对共混纤维氯含量的影响,考察了氯漂处理后的共混纤维的耐洗涤性及再生性。结果表明:随漂洗液温度升高和氯化漂洗时间增加,共混纤维中氯含量增加;漂洗时间继续增加,纤维氯含量增势变缓;纤维氯含量随洗涤次数或漂洗次数增加均减少。