丙烯酸纖維 曹皖皖學習翻譯
減少礦物雜質會影響丙烯酸纖維的熱處理
摘要
丙烯酸纖維中礦物雜質的存在導致其結構的破壞，熱處理過程中額外的缺陷，降低了由其生產的碳纖維的特性[1,2]。本文分析了雜質對高雜質含量腈綸熱處理的影響機理，並通過選擇一種溫度穩定方式解決了降低雜質影響的問題，提高了腈綸體積的準均勻性。愛思唯爾有限公司保留所有權利。第十一屆"碳:基礎問題、材料科學、技術"國際會議的評選與同行評議。
關鍵詞:腈綸前驅體;熱穩定;異構過程;quasi-homogenous流程;微反應器的組合;數學建模;平均加權密度;乙狀結腸動力學;指數動力學;熱激活
1. 介紹以腈綸為原料生產碳纖維的熱穩定階段的目的是生產具有碳預結構的氧化腈綸，為進一步高溫處理和生產具有高特性的碳纖維提供指導。為了使該腈綸生產的碳纖維性能最大化，有必要優化其結構，使氧化腈綸的附加缺陷、熱波動和機械內應力降至最低。這些參數在很大程度上是由原始腈綸中存在的礦物雜質決定的。獲得丙烯酸纖維熱處理的最大可能準均質性，研究了丙烯酸纖維熱處理異質性過程的機理，確定了其在準均質模式下的傳導條件，並根據纖維體積確定了最大可能均勻性的準均質模式，選擇了溫度模式，滿足了這些條件。
2. 腈綸密度變化的工藝機理分析。
圖1所示。不同腈綸批次處理過程中，第一(a)區和中間(b)區密度變化的動力學曲線
3.通過對不同熱處理步驟的腈綸試樣進行磨削，在密度梯度柱中分析了纖維的密度分佈。粒子分佈在一層,是按照丙烯酸纖維氧化從最初的丙烯酸纖維密度ρAF氧化丙烯酸纖維的密度ρAF牛。它允許做出一個重要的結論,丙烯酸纖維氧化過程發生在纖維表面,但在整個纖維部分。
圖2所示。丙烯酸纖維的氧化機理，(a)密度梯度柱中磨細的纖維，(b)雜質濃度較大(b)較低(c)的截面。(ρ0ρ0ρ0、ρ0ρ0,ρstab) -丙烯酸纖維的密度,通過梯度水平列,穩定的纖維。
4. 雜質濃度對腈綸熱處理的影響分析。
圖3所示。模型丙烯酸纖維密度值。1 -基本體積密度，2 -平均密度。
圖4所示。Influence 初始 溫度 的 動力學 曲線 form, 初始 溫度 180 C (1), 190 , 200 , 210 , 220 C (2).
圖6所示。溫度分佈。在給定雜質水平的工藝開始時的溫度，4-6 -可能的處理溫度
由此可以得出結論，溫度有兩個限制:一方面溫度不應小於提供高準均質水平的過程的值，另一方面溫度不應高於熱損傷溫度。
7. 結論
1. 結果表明，熱穩定過程發生在纖維的整個截面上，但由於雜質濃度的不同，該過程可能具有非均勻性或準均勻性。
2. 結果表明，丙烯腈共聚物纖維中礦物雜質的存在導致了過程初始化的轉移，過程發生在不同的局部區域，聚合物的平均密度呈s型曲線變化。
3.結果表明，腈綸氧化起始溫度的升高導致工藝活化時間的縮短，工藝由非均質轉變為準均質，平均動力學曲線近似於指數
4。亞克力纖維的氧化溫度受準均質氧化條件的限制，受熱容和熱損傷可能性的限制。
5. 在礦物雜質的情況下，可以通過熱活化來提高工藝的均勻性。在第一階段工藝中，應從纖維局部最大允許起始溫度開始，在纖維局部最大點處啟動工藝，然後降低溫度，以排除熱損傷的可能性。
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