사전 산화 된 섬유: 중요 산업용 용품 의 고온 저항성
소개
고성능 섬유의 세계에서, 전산화 섬유보다 전략적으로 중요한 위치를 차지하는 재료는 거의 없습니다.전산화 섬유는 매우 가치있는 중간 지점에 위치하고 있습니다..
전산화 섬유, 또한 안정화된 PAN 섬유 또는 OPF (산화 된 폴리아크릴노트릴 섬유) 로 알려져 있습니다.폴리아크롤로니트릴 선구자 섬유를 신중하게 제어 된 열 안정화 과정에 적용하여 생성됩니다.그 결과 용액이 녹지 않고 불에 노출될 때 방울이 떨어지지 않으며 260°C 이상의 온도에서 구조적 무결성을 유지합니다.그리고 제한 산소 지수 (LOI) 는 45~60%입니다..
열과 화재 노출이 일상적인 운영 현실인 산업에서 일하는 엔지니어 및 조달 전문가에게용접 작업전산화 섬유는 사치품이 아니라 필수품입니다.
이 기사에서는 전산화 섬유의 포괄적 인 검토를 제공합니다. 그것은 무엇이며, 어떻게 만들어지고, 물리적 및 열 특성과 중요한 산업 전반에 걸쳐 주요 응용,처리 고려 사항이 자료를 처음으로 평가하는 사람들을 위한 실용적인 구매 가이드.

부분 1: 전 산화 된 섬유 는 무엇 입니까?
사전 산화 섬유는 제어 된 열 산화 과정을 거친 다아크릴 니트릴 섬유의 열 안정화 형태입니다. 표준 PAN 섬유와 달리,고온에 노출되면 부드러워지고 분해되는, 전산화 된 섬유는 화학적으로 열과 불에 저항하는 열적으로 안정적인 구조로 변형되었습니다.
이해해야 할 핵심적인 차이점은 산화 전 섬유와 탄소 섬유 사이의 관계입니다.둘 다 같은 원료 ₹ PAN 선구자 섬유 ₹에서 생산되지만 둘 다 같은 제조 과정의 다른 단계를 나타냅니다.전산화 섬유는 PAN 전신과 완전히 탄화 된 섬유 사이의 중간 단계입니다.안정화 과정을 통해 부분적으로 탄화되었지만 진정한 탄소 섬유를 생산하는 고온 탄화 단계에 노출되지 않았습니다..
이것은 전산화 섬유가 전통적인 섬유 섬유의 처리 특성을 유지하면서 표준 합성 섬유보다 훨씬 더 높은 열 성능을 제공하기 때문에 중요합니다.기존의 섬유 장비에서 처리 할 수 있습니다바늘을 뚫고, 굽고, 엮고,
일반 불 retardant 섬유 와 어떻게 다른지
| 재산 | 전산화 된 섬유 | 표준 FR 폴리에스터 | 아라미드 (예를 들어, 노멕스) | 탄소 섬유 |
|---|---|---|---|---|
| 산소 인덱스 제한 | 45~60% | 28~35% | 28~32% | >90% |
| 연속 사용 온도 | 200~260°C | 130~160°C | 180~220°C | 350~500°C |
| 녹는 동작 | 녹지 않습니다. | 자동 소화 | 녹지 않습니다. | 녹지 않습니다. |
| 불타는 방울 | 아무 것도 | 최소 0 | 아무 것도 | 아무 것도 |
| 처리 가능성 | 우수 (텍스트일 장비) | 훌륭해요 | 좋은 (특별한 취급이 필요할 수 있습니다) | 어려운 (약약한) |
| 상대적 비용 | 중간 | 낮은 | 높은 | 매우 높습니다. |
45~60%의 전산화 섬유의 LOI는 연소를 유지하기 위해 매우 높은 산소 농도를 필요로 한다는 것을 의미합니다.이것은 산화 전 섬유가 정상적인 대기 조건에서 연소를 지원하지 않는다는 것을 의미합니다.그냥 불타지 않을 거야
2부: 제조 과정
전산화 섬유의 생산은 PAN 선구자 섬유의 분자 구조를 변형시키는 신중하게 제어 된 열 과정입니다.
1단계: 선행자 선택 및 준비
최종 사전 산화 섬유의 품질은 원시 PAN 선구자 섬유의 품질에 크게 달려 있습니다.그리고 균일한 화학적 구성은 필수적입니다.전신 섬유는 일반적으로 류 형태로 공급되며 의도된 최종 용도에 따라 크림프 또는 크림프가 될 수 있습니다.
단계 2: 안정화 (산화)
이 는 결정적 인 변환 단계 이다. PAN 전신 섬유 는 긴장 상태 에서 일련 의 제어 온도 오븐 을 통과 한다.온도는 약 180°C에서 300°C로 30분에서 120분 동안 점차 증가합니다., 특정 제품과 의도된 특성에 따라
이 과정에서 여러 가지 화학 반응이 동시에 발생합니다.
- 사이클화:PAN 폴리머 체인 내의 니트릴 그룹 (C?? N) 은 반지 구조를 형성하기 위해 반응하여 열적으로 안정적인 사다리 폴리머를 생성합니다.
- 산화:공기로부터의 산소는 섬유 구조에 통합되어 분자 배열을 더욱 안정시킵니다.
- 탈수화:수소 원자는 폴리머 사슬에서 제거되어 열 안정성에 기여하는 결합 된 이중 결합 구조를 만듭니다.
이 섬유는 안정화 과정에서 흰색 (전신) 에서 노란색, 갈색, 그리고 마지막으로 완전히 안정화된 전산화 섬유의 특징적인 검은색으로 색을 바꿉니다.섬유의 밀도는 약 1에서 증가합니다..18g/cm3 (전신) 에서 1.35~1.40g/cm3 (정화) 까지
단계 3: 품질 검사
안정화 된 섬유는 추가 가공 또는 판매를 위해 방출되기 전에 주요 품질 매개 변수에 대해 테스트됩니다.
| 매개 변수 | 시험 방법 | 전형적인 사양 |
|---|---|---|
| 밀도 기울기 | 밀도 열 | 1.35~1.40g/cm3 |
| 안정화 정도 | DSC 또는 TGA | >85% |
| LOI (정한 산소 지수) | ASTM D2863 | 45~60% |
| 당기력 | ASTM D3822 | 1.5·3.0g/D |
| 300°C에서 수축 | 내부 테스트 | < 5% |
| 탄소 함량 | 기본 분석 | 60~65% |
단계 4: 절단 및 포장
스테이플 섬유 응용 프로그램에서 안정화된 톱은 응용 프로그램에 따라 일반적으로 32mm에서 102mm까지 필요한 스테이플 길이로 잘라집니다.그 후 깎은 섬유 는 덩어리 로 압축 되어 운송 하기 위해 포장 됩니다.
부분 3: 주요 물리적 및 열 특성
전산화 된 섬유질의 특성에 대한 철저한 이해는 올바른 품질을 선택하고 효과적인 제품을 설계하는 데 필수적입니다.
열 특성
전산화 섬유의 결정적 특징은 열 성능입니다.
- 연속 사용 온도:200~260°C (최소한 수축)
- 단기 적재자:300°C 이상에서 짧은 노출을 견딜 수 있습니다.
- 방화 저항성:공기 (21% 산소) 에서 불타지 않습니다.
- LOI:45~60% (성분과 안정화 정도에 따라 달라집니다)
- 녹는 동작이 없습니다.섬유는 녹지 않거나 滴지 않습니다. 그것은 탄소화탄으로 남아 있습니다.
- 열전도:0.05·0.10 W/m·K (낮은 ·가 열 절연제 역할을 한다)
기계적 특성
| 재산 | 전형적인 범위 | 참고문서 |
|---|---|---|
| 끈기 | 1.5·3.0g/D | 표준 폴리에스테르보다 낮고 보호 섬유용으로 적합합니다. |
| 파기 때 긴장 | 15~25% | 중간 확장성 |
| 모듈 | 30~50g/d | 탄소 섬유보다 낮고, 섬유와 더 비슷하다 |
| 밀도 | 1.35~1.40g/cm3 | 폴리에스터와 탄소 섬유 사이의 중간 물질 |