Herstellung von Polyacrylnitril (PAN)-Vorläuferfasern für Kohlefasern

Steuerung der Konzentration von Spinnlösungen in der Herstellung von  Kohlefaservorprodukten

Kohlenstofffasern werden durch Pyrolyse einer geeigneten Vorläuferfaser  erhalten.

Polyacrylnitril (PAN) ist aufgrund seiner überlegenen Festigkeit und Stabilität sowie seines höheren Kohlenstoffertrags das meist verwendete Vorprodukt für Kohlefasern. Etwa 90 % der produzierten Kohlefasern bestehen aus PAN und die restlichen 10 % aus  Kunstseide oder Erdölpech.

Die Kohlefasern auf PAN-Basis werden durch Spinnen des PAN-Copolymers hergestellt, um die Fasern zu bilden. Dazu wird eine Spinnlösung mit einem Lösemittel vorbereitet. Üblicherweise eingesetzte Lösemittel sind Dimethylsulfoxid (DMSO), Dimethylformamid (DMF), Dimethylacetat und Natriumthiocyanat. Es ist entscheidend, die Konzentration der Spinnlösung zu steuern, um die Bildung von mechanisch starken Filamenten sicherzustellen.

Der Spinnprozess ist wichtig, weil während dieses Prozesses die innere Atomstruktur der Faser gebildet wird. Darüber hinaus hängt die Qualität der Endfaser von verschiedenen Prozessparametern ab, wie der Zusammensetzung der Spinnlösung und der Temperatur und Konzentration des Gerinnungsbades.

Nachdem die Fasern gebildet wurden, werden sie durch Dehnung, Stabilisierung, Karbonisierung und Graphitierung weiterbehandelt.

Das Vaisala K-PATENTS^® Prozessrefraktometer überwacht linear die Konzentration des  Lösemittels in verschiedenen  Verfahrensstufen.

Im Anwendungshinweis erfahren Sie mehr über die Herstellung des PAN-Vorprodukts für die Kohlefaserproduktion.

Laden Sie den Anwendungshinweis als PDF herunter, indem Sie das Formular ausfüllen.

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