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1、HansJournalofChemicalEngineeringandTechnology化学工程与技术,2013,3,1-3doi:10.12677/hjcet.2013.31001PublishedOnlineJanuary2013(http://www.hanspub.org/journal/hjcet.html)TheStudyofPolyacrylonitrileFiberStrandOilDongLiu,JiaguiSun,LiangJin,QiufeiChen,HuaizhouPeiZhongfushenyingCarbonFiber
2、Co.,Ltd.,LianyungangEmail:liudong312500@163.comththrdReceived:Dec.6,2012;revised:Dec.26,2012;accepted:Jan.3,2013Abstract:Intheproductionprocessofthecarbonfiber,thefinishoilhasanimportanteffectonimprovingtheper-formanceofthePANprecursorandcarbonfiber.Thus,thestudyonthefinishoil
3、andoiltechnologyisofgreatsignifi-cancetotheindustrializedproductionofthePANprecursorandcarbonfiber.Inthisresearch,inordertoimprovethequalityofproducts,fromoiltechnology,oilequipment,oilcomposition,thedeficienciesinthecurrentproductionprocesswerediscussed.Keywords:PANPrecursor;
4、CarbonFiber;FinishOil;OilTechnology聚丙烯腈碳纤维原丝上油的研究分析刘栋，孙加贵，金亮，陈秋飞，裴怀周中复神鹰碳纤维有限责任公司，连云港Email:liudong312500@163.com收稿日期：2012年12月6日；修回日期：2012年12月26日；录用日期：2013年1月3日摘要：在碳纤维生产过程中，油剂对提高原丝、碳丝的性能有着重要影响，因此研究分析油剂及上油工艺对聚丙烯腈原丝及碳纤维工业化生产具有重要意义。为了提高产品质量，本文从上油工艺、上油设备、油剂成分等方面分析了现有生产工艺的不足。关键词：聚丙烯
5、腈原丝；碳纤维；油剂；上油工艺1.引言2.1.上油工艺碳纤维是一种新型无机纤维材料，具有高强度、在工业化大生产中，制定出一套合理的上油工艺[1]高模量、耐高温、耐疲劳等一系列优异性能。聚丙能充分发挥油剂的作用。目前上油的方法主要有一道烯腈(PAN)基碳纤维是生产高性能碳纤维最有前途的上油法和两道上油法。一道上油，工艺比较简单，即[2]前驱体，利用聚丙烯腈原丝为出发原料，经过预氧将油剂一次性赋予纤维。这就对油剂提出了很高的要[3]化和碳化过程得到的碳纤维，碳纤维综合性能最好。求，油剂油性的好坏、油剂的浓度及上油率的控制直而在原丝的制造过程中，油剂是生
6、产高性能PAN原丝[7]接影响致密化热辊的表面的光滑度，并对后续预氧和碳纤维的重要辅剂，通过油剂在丝束表面均匀成丝含油量、碳丝的强度造成影响。两道上油，工序比膜，有效的防止单丝之间粘连和并丝，并减少了丝束一道复杂，应用没有一道法普遍，主要是两次赋予纤在生产过程中与辊筒的摩擦，有效避免了纤维表面缺维油剂，这两次上油分别针对干燥致密化过程和预氧[4-6]陷的产生。因此，上油成为一个至关重要的环节。化过程，这就很好的避免了一道上油带来的不足，但2.影响原丝上油质量的因素二道上油在控制上比较困难，容易造成油剂成分在丝Copyright©2013Hanspu
7、b1聚丙烯腈碳纤维原丝上油的研究分析[8]束上的不均一分布。入口，应设置过滤网以保证管道的畅通，避免出现油[9]针对以上两种有方法，有人认为在一道上油过循环量不足所带来的油剂漫流和丝束上油的不稳定。[11]程中，油剂与PAN丝束内部存在着置换，准确控制进有人设计了在油槽内设定一个卧室过滤网桶如图入油浴纤维的膨润度及油浴上油温度对上油起着重2，具有很好的过滤毛丝的功能。要作用。过高的膨润度，会使油剂分子进入丝束内部，丝束在经过水洗或水牵后，会带入槽内一定的水在碳化过程中，容易产生应力集中现象，导致丝束结份和热量。这就需要定时的补加新鲜油剂，以保证了构
8、不均匀，从而使碳丝拉伸强度下降。因此需要严格油剂浓度的稳定性。补充新鲜油量的多少，应该根据控制上油前丝束的膨润度。而随着温
