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碳纤维行业资料汇总(希望多交些碳纤维行业的朋友)?

碳纤维行业资料汇总(希望多交些碳纤维行业的朋友)
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碳纤维阳极电解氧化槽石墨导辊的清洗装置 碳纤维阳极电解氧化槽石墨导辊的清洗装置,应用于碳纤维表面处理过程中清洗碳纤维阳极电解氧化槽石墨导辊。主要由截止阀、流量控制阀、旋转接头、雾化喷嘴、连通管和接水槽组成,在截止阀的一端连接流量控制阀,流量控制阀的另一端通过水管连接旋转接头,旋转接头的另一端连接连通管,在连通管上均匀分布有雾化喷嘴,在石墨导辊的两侧并在雾化喷嘴下方有接水槽,在接水槽的端部固定有排水管。效果是:能对石墨导辊表面进行清洗,清除残留于石墨导辊表面的电解液,延长石墨导辊表面的使用寿命,减少石墨导辊的更换频率,提高生产效率,提高了碳纤维丝束的质量。
[转载]腈纶生产经济学 原文地址:腈纶生产经济学作者:qhdwfl 腈纶生产技术从硫氰酸钠一步、两步,dmf一步、两步、dmac两步等路线,发展近70年历程,都围绕其经济性迅速发展,并逐步将硫氰酸钠一步、dmf一步、二甲基亚砜法、氯化锌法淘汰出局,生产的重心也从欧洲、美国转移到亚洲的韩国、日本、台湾,再转移到中国、泰国、土耳其等国家。地区转移的原因主要是人员成本降低。 实际上腈纶生产技术也在转移的过程中,围绕经济学发生巨大地变化,其中也有我国腈纶工程技术人员的贡献,从原来的三元共聚逐步改成两元共聚,且第二单体由丙烯酸甲酯改成成本更低的醋酸乙烯,其所占的比例也相应提高,第三单体价格一般都比丙烯腈高,而被取消;聚合的引发体系也从偶氮二异丁腈改成成本更低无机盐的氧化还原体系;溶剂回收技术也从两效三效改成目前的五效六效技术。 装置规模从年产1万吨发展到5万吨,再到15万吨以上。 我国腈纶工程技术人员对硫氰酸钠一步法进步贡献主要有:发明转向法纺丝技术、纺丝速度提高近30%、脱单技术进步等(详细的请看任玲子的有关论文)。
一种用于碳纤维拉丝生产过程中的润滑抗静电高性能油剂。原料组成以重量百分比计,季铵盐型阳离子表面活性剂3~10、聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚1~3、氨改性硅油2~8、环氧改性硅油2~8、聚醚改性硅油2~8、氟硅油10~20、月硅酸聚氧乙烯酯1~3、月桂醇聚氧乙烯醚1~3、聚氧乙烯氢化蓖麻油4~20,余量为高纯度去离子水,在反应釜里搅拌3~5小时,温度控制在56~60℃范围内,即制得油剂成品。本发明用于碳纤维拉丝生产过程中,油剂在单丝表面均匀成膜,既可防止单丝之间粘连和并丝,也防止在生产过程中纤维表面与辊筒的摩擦与磨损,具有优异的平滑性、抗静电性、集束性和自乳化性。
原文地址:近几年国家海关统计的进口碳纤维数量 2009年 1324.195吨 2010年 2425.578吨 2011年 2209.186吨 2012年 1518.075吨 实际上近几年国内碳纤维消费呈现爆发式增长,但国内碳纤维生产企业陆续开工,造成进口数量减少,如吉林江城碳纤维、吉林石化碳纤维、吉林碳谷、沈阳中恒新材料、丹阳恒神、上海石化碳纤维都是在此阶段陆续投产,而中复神鹰和威海拓展陆续实现规模稳定生产,可以推断国内碳纤维实际产量到2012年已经超过3000吨。 其中主要碳纤维出口国家为日本、台湾、美国、德国、法国和韩国。
[转载]主流西方碳纤维制造商针对中国技术保密的原因 碳纤维制造大国目前当属日本,其次是美国,日本主要是东丽、东邦和三菱,他们都对碳纤维生产技术并进行非常严格的保密,谢绝参观有关生产线,对技术保密的主要原因当今主流分析是西方将碳纤维用于军事航空等领域,限制对中国出口等,我认为是另一种原因。 日本生产碳纤维的大企业原来都是从事腈纶生产转化发展起来的,从腈纶发展的历史看,开始腈纶的生产技术主流在英国、西德和美国,上世纪50年代,英国公司有硫氰酸钠一步法腈纶生产技术,美国有dmf两步法、硫氰酸钠两步法生产技术,西德和意大利拥有dmf一步、两步法、dmac两步法等腈纶生产技术,对当时来讲是先进技术,对亚洲的日本转让是很难的,日本上世纪在60年代东丽发明了dmso一步法腈纶生产技术,东邦公司发明了氯化锌一步法腈纶生产技术,三菱发明了硝酸两步法,但随着时代的进步,对腈纶生产来讲,英国人发现硫氰酸钠一步法技术优势不在,逐渐转让给中国,并开始从事特种腈纶的生产开发,其中有碳纤维原丝的生产,日本发明的三种技术更在腈纶生产上不存在优势(生产成本高,比英国硫氰酸钠一步法比企业规模小),也只能从事特种腈纶的生产,如碳纤维原丝的生产,当时其碳纤维主要用于体育休闲领域,不应用于军事领域,后来70年代美国将其应用于军事领域。 70年代后西方人们发现硫氰酸钠两步、dmf一步、两步法腈纶生产技术与dmac两步法生产技术在腈纶生产上存在劣势,主要在生产成本和投资成本,西方聪明的公司将其技术逐渐转让给韩国、台湾和中国等国家,而日本的东丽、东邦和三菱继续进行碳纤维的生产技术提高,其中dmf一步法碳纤维生产技术由台湾塑胶公司发展。 90年代西方逐渐退出腈纶生产,并将dmac两步法腈纶生产技术转让给中国,我国成为世界腈纶生产大国,四种主流工艺的腈纶生产路线,90年代日本仍然出口原丝到中国,成熟的腈纶生产技术在原丝生产上有很好的成本等优势,日本这些从事原丝生产的技术人员很明白,对其技术严格保密的目的是尽可能不能让我们从事腈纶生产的人员掌握,延缓其企业生产的空间和时间。
聚丙烯腈碳纤维原丝在浙纺院新材料研究所改造 日前,在浙纺院新材料研究所,浙纺院的工程技术员团队在东华大学聚丙烯腈碳纤维及其原丝研究课题首席专家潘鼎教授与浙纺院新材料研究所首席专家汪乐江研究员的共同带领下,经过不懈的努力,将细旦碳纤维原丝纺制成功。这一实验室干、湿法纺丝工艺的突破意味着碳纤维原丝单根丝的纤度可纺制到1dtex以下,纺丝速度可超过35米/分。初生丝单丝纤度达3dtex,拉伸6~7倍,单根聚丙烯腈纤维的纤度可达0.5dtex左右。这一工艺,在纺制聚丙烯腈碳纤维原丝领域是一项重大突破。东华大学教师们坦言:他们研究聚丙烯腈纤维二十多年,能把单根聚丙烯腈碳纤维原丝的纤度纺制到0.5dtex左右,他们还是头一回见到。这也意味着:该项技术对于打破国外对中国t800、t1000碳纤维原丝的封锁将有实质性的推动作用。 众所周知,原丝质量的好坏,不仅取决于纺丝的原液制备,还取决于纺丝设备的研制及其加工的质量。这些工程化的初级技术,国外大公司是绝密级封锁,在我国还属于技术上的瓶颈。浙纺院新材料研究所在汪乐江首席专家的带领下,力图打破这一瓶颈,主动承担了东华大学委托的干、湿法试验纺丝机研制任务。 2011年5月20日,浙纺院与东华大学签订了干、湿纺丝机实验设备技术改造项目。经过我院新材料研究所和纺织装备及控制技术研究所的齐心协力与紧密配合,在陶仁中同志的组织牵头下,用了短短不到三个月时间,完成了下列重要工作: 1、将原有腐蚀严重的设备全部解体、清洗,仅留用了二支过滤器,纺丝座、热水循环装置、计量泵传动电机和某些电气元件。干湿纺丝设备的所有部件的材料都换成耐腐的不锈钢,关键的纺丝组件进行了重新设计,研制出高压自封式干湿法新型纺丝组件。王伟江在该项工作中承担了加工制作任务。 2、为确保碳纤维腈纶原丝的高质量,聚丙烯腈高粘度溶液采纳三级过滤方式,一级过滤精度25~30μm,二级过滤精度10~15μm,三级过滤网片放在组件内部,精度达5μm,这是目前国内过滤精度最高的。今后还将进口日本的过滤网,精度可达1~2μm。 3、为确保增压泵与计量泵的流量配匹运行,电气自控技术人员王恒刚调试出实用的软件,准确控制计量泵入口压力不超过5mpa。工程技术员查良宝高水平地完成了控制电柜的改进工作。 4、纺丝原液流经的管道和所有纺丝外部件均采用热水循环保温,温度偏差小于1°c,确保原液正常纺丝所需温度。 5、设备实施了国内外独一无二的干、湿法纺丝组件和高频纺口加热装置,能迅速让纺丝组件自身发热,确保喷丝板温度均匀一致,使500根至3000根丝条吐出量一致,从而保障了该设备能纺出单丝纤度1dtex以下的碳纤维原丝。
一种降低聚丙烯腈基碳纤维灰分的方法,在四元氨化改性共聚体系的基础上,制备出具有较高亲水性的pan纺丝液。通过重点控制原丝上油剂前的膨润度,并引入低硅油剂并控制丝束含油量,制得结构致密化程度高、力学性能好、灰分含量低的pan基原丝。由于碳纤维灰分与原丝灰分呈线性关系,再配合一定的炭化工艺对原丝进行炭化,即得到低灰分的碳纤维。 一种四元氨化改性聚丙烯腈基原丝及碳纤维的制备方法,以an、ma、ia、as和aibn为溶质,以dmso为溶剂,配制得到反应溶液。并对得到的反应溶液进行聚合反应,经过真空动态脱单脱泡后得到氨化改性的纺丝液。对得到的纺丝液经过凝固成型、热水牵伸、三次上油、蒸汽牵伸和定型、预氧化及碳化处理后,得到碳纤维。本发明通过合理配方和合理的工艺参数,使得到的纺丝原液在凝固成型过程中均质化程度高,提高了原丝的强度。本发明得到的碳纤维的强度和模量都有较大提高且变异系数变小,碳纤维钩强显著提高。
超声波消泡器(在线式消泡器)的原理和使用 超声波具有较大功率当声波到达某一物质时,由于声波的作用,使泡沫中的物质分子也随之振动。分子振动的频率决定了分子振动的速度,频率愈高,速度愈快。   分子由于振动所获得的能量,除了与分子的质量有关外,还与分子振动速度有关。所以声波的频率愈高,分子得到的能量也愈高。   超声波的机械能量使物质分子产生很大的加速度,把超声波作用在液体中,使液体质点达到的加速度,可能比重力加速度大十几万倍。这样巨大的加速度,会使液体质点产生急速的运动,使泡沫破裂,甚至破坏它的分子结构。   声压作用当声波通人泡沫中时, 由于声波振动,使物质分子产生压缩和稀疏作用,泡沫所受的压力就会发生变化。   由于超声波具有很大的能量,就使泡沫产生很大的声压作用。   当液体中通入一般强度的超声波时,产生的附加压力可达0.3 -1mpa 。泡沫在未受到超声波作用前, 只受到大气压力,当超声波加到泡沫上后,如果声波振动使其压缩,则其所受压力增大,促使泡沫破裂;如果声波振动使分子稀疏,则泡沫所受压力小于大气压力而膨胀破裂。   这种破裂作用特别容易发生在液体中存在杂质或气泡的地方, 因为这些地方泡沫的强度特别低。
哈泊碳纤维碳化设备 世界领先的先进材料热处理系统制造商,美国哈泊国际日前再签价值500万美元购买合同。
石墨烯改性环氧树脂/碳纤维复合材料拉伸性能的研究 通过h2so4/hno3混酸酸化石墨烯,并用硅烷偶联剂kh-560接枝酸化的石墨烯,然后将处理好的石墨烯均匀的分散在环氧树脂中,制备高性能的环氧树脂/碳纤维复合材料。通过红外光谱(ftir)、热失重(tg)、透射电子显微镜(tem)等分析方法对处理的石墨烯的表面官能团及表面形貌进行表征,用dcw-7拉伸试验机对所制得的复合材料进行测量。结果表明:酸化的石墨烯表面成功地接枝上了一定量的硅烷偶联剂kh-560,在树脂体系中添加2%的硅烷偶联剂kh-560处理的石墨烯的复合材料的拉伸强度提高了10.7%,断裂强力提高了10.4%。
3 氧化碳化过程中的基础科学问题-耦合各种化学反应的纤维拉伸流变学 从工业化生产的角度而言,预氧化工艺条件也是碳纤维生产效率的控制步骤之一。因而,依据丙烯腈共聚物的链结构、原丝的聚集态结构以及原丝的旦数寻求恰当的预氧化条件(最佳预氧化温度和温度梯度、时间,预氧化的气氛组成与压力,预氧化时的张力大小等等),控制恰当的预氧化纤维的结构,进而探求耐热梯型结构和乱层石墨结构形成的影响因素及其与前驱体结构传承性之间的关系是获得高性能碳纤维和性能的进一步提高的研究关键。 提高取向度是提高纤维材料模量和强度的有效途径之一。对非晶高分子材料而言,高分子链的取向拉伸过程一般在tg附近进行,通过拉伸可以让高分子构象有效地重排,取向度的大小主要取决于拉伸外场对高分子链的作用时间的长短即拉伸速度,以及高分子链本征的末端松弛时间,由于使用温度是在远离tg的常温下,链取向状态基本不会松弛。对于半晶材料,拉伸过程一般在tm以下,高分子材料的取向还往往伴随着凝聚态结构的破坏和重组,因而,半晶材料的取向过程和机理耦合了多个复杂的物理过程。如果把取向好的高分子材料置放在高温下,高分子链的松弛时间大为缩短,很容易发生解取向,通过取向获得的优良特性就会丧失(图12)。 draw at rate of ? ?1/?t? ?t?n3??1/t?? 图 12 纤维在高温和拉伸外场下的解取向示意图,解取向程度与拉伸速率和分子链的松弛 时间有关 pan原丝预氧化过程从本质上看是一个耦合了多种化学反应的纤维拉伸过程。由于预氧化温度处在pan的tg以上,不仅伴随有取向纤维的构象松弛(熵回复),还有化学反应导致的收缩。因此预氧化的关键之一就是如何尽可能地减少构象松弛。这些变化都会在丝束的应力上有所表现,这就要求在连续化生产的走丝过程中对张应力进行精确调控,以避免断丝和挂丝,以满足生产高性能碳纤维的需求。对预氧化阶段耦合了化学反应的纤维拉伸过程进行研究是十分必要 的。 碳纤维生产的预氧化和碳化阶段还伴随聚丙烯腈链的氧化环化反应等一系列发生明显的热量变化和许多迄今为止尚不明了的、复杂的化学过程。因而,依据丙烯腈共聚物的链结构、原丝的聚集态结构以及原丝的旦数寻求恰当的预氧化条件(最佳预氧化温度和温度梯度、时间,预氧化的气氛组成与压力,预氧化时的张力大小等等),控制恰当的预氧化程度是必须的。在pan原丝转变为碳纤维过程中,在预氧化阶段,涉及到原丝在空气中受到热及外力作用下的稳定化过程。由于不易实时表征和监测稳定化过程中的各种化学反应,对于稳定化过程中的各种物理、化学变化如何影响稳定化机理并不十分清楚。因此,通过分析稳定化过程中的动力学对于制定合适的工艺条件及降低成本将具有重要意义。 理论方面:根据pan原丝在氧化炉中反应和拉伸状态,我们假设纤维在进入拉伸段前温度小于玻璃化温度,进入之后大于玻璃化温度。当拉伸流动达到稳态时,我们可以关注定态时的纤维的速度分布。我们提出了粘弹性物体在拉伸流动中的力学松弛模型如图12所示: 图 12 纤维在拉伸流动中的力场和速度场分析 由物料流通量守恒和maxwell模型,我们得到了纤维在高温拉伸过程中的速度分布 v(x)?c1exp(cx)??ib?piv1c?piv1?1exp{?b?vxx}??1ci1exp{??av12 (3) ?piv1?civ1?1?civ1ia 式中,x为在纤维径向上与进料口的距离,a??/?,b?g0/?,?为纤维的密度,?为粘度,g0初始松弛应力,?pi和?ci分别为纤维内部各种运动模式的熵回 复的松弛时间和化学反应导致的纤维收缩的松弛时间,c和c1为常数。v1和v2分别为纤维进料口和出料口的拉伸速度。 先忽略化学反应,方程(3)可简化为: v(x)?c1exp(cx)??ib?piv1c?piv1?1exp{?x?av12 (4) ?piv1 再进一步简化成单一松弛时间,其解如图13所示。我们发现当粘度较大且松弛速度快时(即?p小时),在拉伸中段速度有极大,即中间细;当粘度较大且 松弛速度慢时(即?p大时),在拉伸中段速度有极小,即中间粗。 纤维内部发生化学反应后,里面的结构发生改变进而产生相应的回复应力,我们假设有一单一的化学反应,反应程度随时间指数增加,从图中我们可以看到在某些条件下,化学的松弛模式和加温所引起的松弛模式使得该曲线有两个极值。与前人的实验在定性上是基本相符的。 图 13 沿纤维拉伸方向的瞬时速度分布。黑线、点线:没有化学反应;虚线:有化学反应; ??2,??1,g0?1,g1?1,v1?1,v2?1.1。 实验方面:基于上述理论模型,设计相应的氧化碳化设备,并进行相关工艺的探索和优化。主要包括如下两个方面: (1) 原丝在恒应力情况下,研究原丝在预氧化过程中沿长度方向的形变及其微观机制,并考察各种工艺条件的影响。 ? 各区段的温度设置及升温速率; ? 应力载荷的调节; ? 气氛流速; ? 原丝的预处理方法; ? 各温度区间的各种化学反应及气体释放; ? 极限氧指数的变化。 为考察上述因素的影响,我们已设计并试制了如图14所示的静态预氧化碳化设备。该设备有多个温度区段,可以满足从室温到1000oc的稳定加热要求,并装备有张力控制机构和气体收集设施。为预氧化和碳化条件的优化提供了保证。 图 14 自制静态预氧化碳化实验设备 (2) 在静态研究的基础上,我们开展动态条件下原丝在预氧化过程中的相关实验,试制如图15所示的动态设备,除了考察与静态实验类似的实验条件和相应指标,如气氛流速、原丝的预处理方法和极限氧指数的变化等,充分考虑动态实验的特点,着重研究应力、应变和应变速率的变化规律与下列条件的关系: ? 走丝速率及其局部瞬时速率的分布; ? 各区段的温度设置及距离分配; ? 各区段张力的分配; ? 各区间的化学反应及气体释放; 通过动力学研究,进一步理清纤维热稳定化过程中的物理、化学反应机理。 图 15 动态氧化碳化实验设计示意图 基于上述理论模型及实验方案,我们主要开展如下研究: (1) 理论模型需要进一步完善,我们首先需要考虑耦合更符合高分子粘弹性的多松弛时间谱,其次,需要考虑接近真实的化学反应模型,例如,我们注意到有文献采用了自催化模型来表观描述纤维中的化学反应,可以将其改进后直接耦合到我们的模型中; (2) 预氧化过程中,应力-应变变化的理论和实验分析,通过实验测定获得模型所需的各种重要参数; (3) 通过模型,计算纤维在各个温度下的速度分布,由速度分布给出纤维在不同温度区间的停留速度,从而为优化工艺参数提供理论指导; (4) 耐热梯型结构的形成及其与丙烯腈共聚物链结构之间的关系; (5) 含氧量(预氧化程度)及多段拉伸工艺条件的对预氧化产物结构和性能的控制; (6) 阶段梯度工艺条件(气体种类及组成、压力、温度和预张力等)对乱层石墨结构形成的控制及其与前驱体结构传承性之间的关系。
碳纤维原丝聚合时,经常会用到第二单体丙烯酸甲酯,目前国内丙烯酸装置生产有丙烯酸甲酯、丁酯和丙烯酸产品,主要有: 1、兰州石化丙烯酸装置 2、北京东方丙烯酸装置 3、沈阳蜡化丙烯酸装置 4、上海华谊丙烯酸装置 5、宁波台塑丙烯酸装置 6、山东正和丙烯酸装置 7、齐鲁开泰丙烯酸装置 8、盐城裕廊丙烯酸装置 9、浙江卫星丙烯酸装置 10、中海油能源丙烯酸装置 11、吉林石化丙烯酸装置 12、宜兴三木丙烯酸装置 13、南京扬子巴斯夫丙烯酸装置
漫谈碳纤维:从技术角度看中国为什么搞不好碳纤维 科普几个概念,什么是炭化和石墨化?什么是强度和模量?不要不屑,好多人都搞不清这些概念,包括做碳纤维的。炭化就是有机纤维在高温下裂解,逸出氢、氧、氮等小分子,最后留下碳元素的这么一个过程。这是一个碳元素占比增加的一个过程,有文献把碳元素占比增加到92%后才称为碳纤维;石墨化就是碳材料内部碳原子在高温下进行重新排列,慢慢趋向于完美六元网格的一个过程。在碳纤维内部就是原先比较杂乱的碳原子排列次序慢慢趋向于规整排列的乱层石墨结构的过程。有人用温度来区分炭化和石墨化,其实这是不严谨的,炭化和石墨化都是一个过程,不是最终结果。我把碳纤维加热到1500℃,如果这个过程是一个碳元素聚集的过程,那么我就叫炭化。如果在这个温度下碳元素不再聚集保持在固定占比比例,而是碳原子排列趋向于规整六元网格结构,那么我就叫它石墨化过程。所以炭化和石墨化没有明显的温度界限,哪一种趋势更明显就称为哪一种过程。不同的原材料在不同温度下的趋势是不一样的,所以不要以温度来区分炭化和石墨化。 关于强度和模量。将材料损坏所使用的最大力就是强度。如果是拉伸损坏就是拉伸强度,如果是弯曲损坏就是弯曲强度也叫抗折强度,如果是压坏就是压缩强度。模量就是将材料施加外力使其变形一定尺寸所用的力就。将材料拉长一定尺寸所用的力就是拉伸模量,同样还有弯曲模量和压缩模量。举个例子,一根钢筋我把它拉断所用最大力就是拉伸强度,如果我不拉断,仅仅拉伸n毫米所用的力就是拉伸模量。强度说的是材料能承受多大的外力,模量是材料是否在外力下容易变形。 什么是好纤维 要想知道为什么搞不好碳纤维先得知道什么是好的碳纤维。首先一根纤维应该是均匀直径,均匀物相,每一段纤维都与整根纤维一样,强度在一定范围内。在一根纤维上不同地方截取一段纤维,如果它们的强度比较均匀则是好纤维。其次同一束纤维有n多根纤维,这些纤维的强度比较均匀则是好纤维。最后,所有纤维所有部分强度、模量和尺寸等性能均比较均匀达到标称标准就是好纤维。我标称3500mpa强度的碳纤维,每一根纤维和纤维每一段都符合要求,均匀分布在2000mpa,这也不叫好纤维。所以好纤维就是又均匀又标准。日本碳纤维做的比我们好是因为它们的碳纤维更接近这一标准。我们中国的碳纤维差就差在均匀性上了,标称t700的碳纤维有的纤维比t1000还高,有的还不如t300。到底什么因素影响了碳纤维的均匀性需要我们从原材料开始审视整个工艺路线。 第一,原材料 我们不能把碳原子直接组合成碳纤维,而是利用含有碳原子链的高分子进行炭化来得到纤维状碳材料。经常用来炭化的高分子有三种:纤维素(rayon)、聚丙烯腈(pan)、沥青(pitch,注意不是bitch)。今天只说聚丙烯腈。如果我们做的原丝很不均匀,里面很多杂质或者很多缺陷,这些缺陷都会遗传给碳纤维,所以要想造出好的碳纤维必须有好的原丝。原丝是怎么来的呢?就是聚丙烯腈进行纺丝做出来的。聚丙烯腈是粉末,首先将聚丙烯腈溶于一种溶剂,出于保密的考虑,我不会告诉你这种溶剂叫二甲基亚砜。聚丙烯腈可以溶于这种溶剂,但是不能溶于水,但这种溶剂可以和水无限互溶。这就好办了,我们将聚丙烯腈与这种溶剂混合物通过类似淋浴似的喷丝头喷出来,喷到这种溶剂的水溶液里,因为聚丙烯腈不溶于水,遇到水会凝固成一根根的聚丙烯腈原丝,这时候的原丝非常粗,同时原丝里面的溶剂要扩散出来,我们会通过n级溶液进行扩散。这里的溶液浓度是逐级降低的,有利于溶剂向外扩散。等扩散完之后,原丝就会进入水洗阶段,这个时候在往前走的时候给它施加牵引力,原丝就会在牵引力的作用下慢慢变细,最终通过致密化,然后收丝。为了防止纤维和纤维之间粘连,中间还需要弄上上浆剂。这就是整个原丝的生产流程,如果用的聚丙烯腈原材料不好或者不均匀,那么纺丝过程原丝必然会有很大缺陷。 都知道聚丙烯腈是丙烯腈聚合起来的,这种丙烯腈聚合的时候还需要添加一些催化剂,把这些原料都倒入水中,让它们在水中聚合,聚合出来的聚丙烯腈不溶于水,于是产生沉淀。将水过滤掉就得到聚丙烯腈。同时这个聚合过程是一种放热过程,所以必须慢慢调节原材料进入水的速度,让这个过程极可能缓和,同时还需要冷却,防止过热。这个过程很难控制,水中有各种聚合单体,还有产生的沉淀物,很可能会发生某一种原材料在反应容器中分布不均匀,造成聚丙烯腈不能达到所要求的标准。这就是原材料的影响因素,它们的反应机理还需要更系统的进行研究。这些基础性的研究可能不会入那些企业的法眼,因为他们就是要看到产品,不想做基础性研究。但是要知道,理论可以为试验指明方向,如果没有这些基础性研究,可能我们在错误的道路上越跑越远。所以呼吁生产企业先做好理论研究,再去做产品研究。 第二,制备工艺 碳纤维的制备工艺参数有多少?估计没有人数的清吧,从聚合时候的温度、流量、搅拌速度到纺丝时候各级凝固浴、水浴的温度、速度,还有预氧化、炭化等过程。这些工艺参数怎么组合才能得到最好的碳纤维。国内基本上都是差不多主义,没有谁真正塌下心来去研究这些参数的每一项,一个参数造成的缺陷不算多,可能很多参数没有优化,最后的碳纤维就差了十万八千里了。还有一个就是我们如果要优化这许多的参数,需要一个庞大的试验计划,有谁能有资金支持这些实验呢。为了尽早做出产品,都在不断妥协妥协,结果却造不出好产品。所以制备工艺上,我们还需要有很多路要走,别看我们能做出号称t300水平、t700水平碳纤维,只是不是太均匀。要是能做产品性能均匀了,付出的努力将n倍于造出差不多的产品。所以国内很多企业用便宜的价格卖差不多的产品也是无奈,因为日本均匀性好的碳纤维价格不会高太多,为了这不太多的差价去付出几十倍的努力提高均匀性,企业会做这种事吗? 第三,制造装备 我们所说的工艺参数的调试需要需要制造设备来实现。想一想如果我们想试验不同牵伸率对碳纤维性能的影响,将工艺参数输入在控制器上,而牵伸辊却速度不稳定,还振动,那我们还能做得好吗?别以为这个问题好解决,一个牵引机上好几个辊,速度都要调节好,关键是微振动,几乎测不到的震动都会影响产品性能。干喷湿纺工艺,喷丝头与液面的距离是非常严格的,如果液面波动将会影响凝固效果。高温碳化炉温度均匀性怎么解决,怎么让纤维进入炉子的时候不被带入微量的氧气。预氧化炉温度梯度如何实现,热风如何循环才能最节能同时还能带走释放的热量。氧气量如何控制。这些都是非常细微的东西,却对设备提出极高的要求。不可否认我们国内设备这些年发展非常迅速,可是看看胡哥和习大大出访美国,要求放宽对中国高端设备出口,就知道我们有多么的底气不足了。 第四,内外部环境 有人可能知道日本碳纤维早期的价格吧,现在的价格远远低于原先价格。什么时候降下来的呢?就是在我们宣布能产业化生产t300水平碳纤维那几年。什么原因?是日本想跟我们竞争吗?不可能,日本人知道我们发展水平,它即使不降价我们也竞争不过他,我们无非能分走一些低端订单,根本无法动摇日本的垄断地位。小日本最主要的目的是打击投资者。投资者看准碳纤维发展前景和利润才决定投钱研究碳纤维的。如果碳纤维还是高利润,投资者必然会乐意投钱去做一些基础性研究,将眼光放长远些。但是看看现在做碳纤维的苦日子,还不如做制品的过得好呢,谁还会继续投资啊,更别说长远眼光了。所以国家也很着急,也在大力扶持企业,原先很多企业为了国家扶持而上马项目,从国家拿到不少钱,结果还是不行。现在国家学精了,去年工信部发的《促进碳纤维产业发展的意见》明确表示重点扶持2-3家企业。这个思路是对了,但是对于基础性的研究,国家还得拿出更多的资金牵头去做。还有一个外部环境需要考虑,我们国家碳纤维产业链还不太完整,有一些本末倒置。整个行业健康的发展应该是下游拉动上游,而我国下游创新不足,大家都在模仿,卖产品,而缺乏定制化的解决方案的能力,这个我会在以后的讨论中专门提及。 未来国产碳纤维能发展到什么程度,需要每一个碳纤维人的努力,我们在做是因为我们相信明天会更好。
回顾| 2014年碳纤维行业值得关注的十大新闻 2015年元旦就要到了,“碳纤维资讯”的苏格拉伟梳理了2014年碳纤维行业值得关注的新闻top10(按时间排序),大家一起来看看吧! no.1宝马与西格里扩大碳纤维产能(2014-2-21) 德国汽车生产商宝马汽车公司(bmw)与碳纤维生产商sgl carbon(sgl)计划投资逾1亿欧元,以将合作生产的碳纤维产量从每年3000吨提高到6000吨,这项投资将使宝马与sgl提高在德、美两国的碳纤维产量,以用来满足不断增长的宝马i系列电动汽车的市场需求,并同时应用在预计将于明年底上市的宝马7系车上,以减轻新型宝马车辆自重并降低二氧化碳的排放量。 观点:其实很多人对西格里并不是太了解,西格里是全球最大的碳素材料供应商。这家公司碳纤维之所以不出名,这是因为西格里并没有直接销售碳纤维丝,而是销售碳纤维制品和中间品。早在2011年宝马和大众汽车就先后入资德国西格里,看中的也是西格里的碳纤维生产实力。在这样一种战略原材料下,形成供销联盟是非常有必要的,这样的联盟也存在于东丽与波音、东邦与通用。宝马此次扩大产能显示了未来对碳纤维在汽车市场前景的自信。未来电动汽车和汽车轻量化节能减排成为主流发展趋势越来越明朗,这或许给我们国内碳纤维制品企业以启示。 no.2日本东丽完成对美国卓尔泰克的收购(2014-3-3) 日本东丽公司于3月3日公布,其已经完成先前宣布的斥资5.84亿美元收购美国大丝束碳纤维公司zoltek的交易。东丽公司于2013年9月27日宣布收购计划,于今年2月28日完成此次收购。股份收购完成后,东丽的全球市场份额将从现在的21%提高至32%,在增长市场上将获得压倒性的竞争力。 观点:此前,东丽一直专注于小丝束碳纤维(24k以下)业务,其产品已在民航飞机、天然气压力气瓶等尖端用途上得到了广泛应用。然而,由于不生产大丝束碳纤维(40k以上),东丽碳纤维产品在风力发电和汽车结构体等相关工业应用领域受到了很大的限制。通过此次收购,东丽希望能够在大丝束碳纤维领域开展事业,并进一步扩大其碳纤维事业规模和市场份额。随着碳纤维在工业中的应用发展,降低成本是必须要考虑的问题,大丝束碳纤维在成本上优势明显,东丽此次收购完成后成为世界碳纤维市场绝对意义上的老大。 no.3美德企业共同开发大丝束碳纤维(2014-7-9) 总部位于美国新泽西州woodlandpark的cytec公司在7月8日宣布,已与位于德国dormagen的腈纶纤维生产商dralongmbh公司建立战略协商。双方希望共同开发大丝束工业级碳纤维。 观点:美国氰特(cytec)公司是一家著名的化学材料生产企业,其总部设立在美国新泽西州,属于特种化学品和原材料生产公司,公司也生产小丝束的碳纤维。而德国dralon(德绒) 有限公司是一家著名的腈纶生产商。原丝的质量将影响着最终碳纤维的性能,氰特公司借助德绒公司在腈纶上的技术优势,可以迅速突破这个技术壁垒,进入到大丝束碳纤维市场领域。其实我国碳纤维生产企业也需要这种纵向资源整合能力,寻找国内腈纶技术最好的厂家,一起合作突破原丝技术壁垒。 no.4中国碳纤维产业联盟成立 (2014-8-20) 中国碳纤维及复合材料产业发展联盟8月20日在北京成立。联盟由中国建材集团牵头,联合42家碳纤维上下游企业和科研院所,涵盖碳纤维的产学研用各个领域。新成立的碳纤维产业联盟要组织技术攻关,重点解决t300级等中低端碳纤维产品的批次稳定性和成本控制问题,加快t700、t800级等中高端纤维产品的产业化。同时,碳纤维产业联盟成员之间要加强沟通合作,打破体制机制的束缚,深化军民融合,引导优势民营企业进入军品科研生产领域。 观点:拉动碳纤维产业的发展的绝非碳纤维的生产企业,而是碳纤维产业下游制品企业。碳纤维的生产最大的目的是应用,从应用出发,才有可能反馈给碳纤维生产企业什么样的碳纤维是急需的。在过去的几十年的时间里,我们一直以来以日本企业的碳纤维为标准来研究我们的碳纤维,没有人思考我们为什么做t300,为什么发展t700、t800。未来碳纤维突破首先要从打破旧制度,开创新制度开始。首先要建立适合我国发展的碳纤维行业标准,即使日本的碳纤维在我国销售也要遵循我国标准提供产品参数。那么标准的建立这需要根据碳纤维需求来进行划分,所以需要下游制品企业的参与。 no.5奇瑞推出碳纤维复合材料电动汽车(2014-9-3) 9月3日至5日,在上海举行的第20届中国国际复合材料展览会上,中国科学院宁波材料技术与工程研究所和奇瑞汽车有限公司联合打造的“碳纤维复合材料电动汽车”荣获“中国复材展-jec”优秀创新产品奖。 观点:苏格拉伟参加9月份的上海复合材料工业展,一进展厅就被该车吸引。在特斯拉和宝马汽车轻量化的带动下,越来越多的汽车厂商意识到该趋势不可逆转。奇瑞汽车此次与宁波所合作推出了碳纤维复合材料电动汽车可以说走在了前面。我国碳纤维产业需要发展,前端碳丝的生产一直被压着喘不过气,但是应用端的发展还具有较大的潜力。在碳纤维在工业和汽车领域快速增长的形势下,我们应该抓住这次计划,实现赶超。就好像苏格拉伟经常跟人说的,我们种菜的技术虽然远远落后,但是厨艺的比拼我们还有机会。 no.6江苏康得新碳纤维复合材料有限公司成立 (2014-11-07) 2014年11月7日江苏康得新复合材料股份有限公司发布公告:公司拟以自有资金10亿元人民币在张家港设立江苏康得新碳纤维复合材料有限公司。主要经营碳纤维织物、碳纤维预浸料、碳纤维复合材料、碳纤维复合材料制品、新能源汽车碳纤维车体及部件的开发、生产、销售与技术服务。 观点:其实康得新是中国最大的预涂膜生产商,本次设立碳纤维复合材料子公司多少有点意外。从该事件前后与苏格拉伟联系询问对此事看法的投资者来看,确实吸引了众多人的眼球。相信也会有很多投资者也脑补了一番碳纤维知识。从康得新公司发布的经营范围来看,可以看出其对碳纤维在电动汽车和汽车轻量化的前景非常看好。就像我们之前说的,碳纤维的生产已经远远落后于日美等国家,但是复合材料制品市场,我们还有大把的机会。这样一个重量级企业的杀入,可以给我们更大信心,希望有更多应用端的企业能进入这个行业。 no.7东丽碳纤维获波音1万亿日元合同(2014-11-17) 东丽将从美国波音获得规模达到1万亿日元的飞机用碳纤维订单。在今后10多年里,将向波音的现有机型和下一代大型客机“777x”的主机翼部分独家供货。东丽将投资1千亿日元,在美国建设世界最大规模的碳纤维工厂,以巩固全球首位宝座。这将是东丽在飞机制造领域的史上最大规模订单,并成为日本企业凭借技术革新力在全球竞争中脱颖而出的代表例。 观点:有多少人对此惊呆了下巴,我们感叹波音公司的大手笔,也在羡慕东丽公司技术实力。更多的人在反思我们国产的碳纤维何时也能在国际市场上占据一席之地。这样的供销同盟还有东邦与通用、宝马与西格里。航空和汽车领域是未来碳纤维主要的增长领域,这样的同盟关系也彰显了碳纤维无与伦比的战略地位。我们寄希望于国家c919大飞机项目的发展能带动国产碳纤维的技术突破。我国碳纤维生产企业也要形成这样的供销同盟,从应用端出发来刺激碳纤维生产的发展,实现弯道超车。 no.8全国首辆碳纤维车身纯电动大巴研制成功 (2014-11-21) 在国家汽车技术检测中心,随着侧翻仪的不断倾斜,标注“烟台开发区鼎立”字样的大巴车终于“轰然”落入近1米深的测试坑中。“侧翻48度,车身整体无明显损伤变形,符合并超过国家检测标准。”检测结果一经播出,现场一片欢呼—这标志着国内第一台采用碳纤复合材料制成车身的民用客车研制成功,同时也意味着又一“烟台开发区造”高科技产品成为国内行业“no.1”。 观点:同样是一个碳纤维应用案例,面对日益恶化的环境,我们所能做的就是要升级改革,大胆实用新型技术。苏格拉伟热爱碳纤维有一个重要的原因,就是在各种领域碳纤维都能有很好的用途,这种用途甚至是不可替代的。相信随着人们对碳纤维的了解,更多的工业都可以使用碳纤维。在汽车改装领域,碳纤维更多的体现在外观件上,这其实只是浮在表面的应用。碳纤维质轻高强的特点还没有更好地发挥。如果我们对碳纤维复合材料结构设计和工艺设计能掌握的更好,相信碳纤维的应用场景还会多得多。 no.9日本东丽碳纤维产能大幅提升 (2014-12-06) 据日本共同社6日报道,日本东丽旗下从事碳纤维加工业务的子公司日前表示,其位于日本本土的工厂扩建完成,10月起已开始运转,这使其在日本本土的碳纤维产品产能提升了一倍。 观点:东丽是全球最大的碳纤维制造商,在四个国家设有碳纤维工厂。目前全球碳纤维总产能约8.4万吨,东丽占其中的近四成。据悉,东丽本次在日本本土的扩建项目总投资约20亿日元。东丽株式会社社长日觉昭广表示,碳纤维是战略性产品,不久的将来还将用于汽车制造,本次扩建希望能够充分满足客户需求。 no.10河北省建筑将推广碳纤维电采暖 (2014-12-09) 近日,河北省住建厅下发《关于推广应用碳纤维电采暖技术及产品的通知》提出,为进一步做好供热保障和大气污染治理工作,优化能源结构,决定在全省建筑采暖工程中推广应用碳纤维电采暖技术及产品。 观点:碳纤维电采暖技术,是利用高等级碳纤维材料,以电力为能源,实现低功率、大面积、低温辐射采暖的一种新型建筑采暖技术。这或许是国内在鼓励碳纤维应用下发的第一部实质性的文件。这对碳纤维在应用领域的推广起到促进作用。国家对碳纤维生产和研制的鼓励,不如广开渠道引导多领域的碳纤维应用。以最终应用来促进碳纤维中游和上游的发展。
碳纤维低温炉和普通高温炉常见结构,这种结构由于电极直接与炉壳相联,热传导所带到炉壳的温度非常高,轻则影响炉壳及铜电极的寿命,重则出现设备安全事故,根据这种情况采用冷端延长的方式,很好地解决了这一问题,大大降低了电极的使用温度,提高了设备的安全性,延长了使用寿命。 水冷复合电极 本实用新型提供了一种用于电弧炉冶炼的新式水冷复合电极,该水冷复合电极由金属电极1、石墨电极2组成,在金属电极上有进水管、出水管。石墨电极的顶部有一个圆台凸起,金属电极的底部有一个能与石墨电极的圆台凸起相配合的凹腔,它们之间的配合为紧配合,这样就可避免金属电极和石墨电极之间因打火而损坏金属电极。本装置结构简单,制作方便,在炼钢时可大幅度降低电极损耗,减轻工人的劳动强度,每年仅电极节约一项,即可取得较好的经济效益。
一种pan原丝炭化过程中的废气处理装置。吸收瓶内有吸收液。吸收瓶进气管路一端与炭化炉的排废管路连接,另一端浸入吸收瓶内的吸收液中。缓冲瓶位于吸收瓶和真空泵之间。吸收瓶排气管路和真空泵进气管路的一端均与缓冲瓶密封连接;吸收瓶排气管路的另一端与吸收瓶密封连接。吸收瓶排气管路位于吸收瓶内的吸收液液面以上。真空泵进气管路的另一端与真空泵的进气管路连通。真空泵排气管路的一端与真空泵的排气管路连接;真空泵排气管路的另一端与排废系统的进气管路连通。本发明将生产中产生的废气能被及时抽排到吸收瓶中,与吸收液发生化学反应,有害成份得到及时有效的处理后,从排废系统排出。本发明具有结构简单合理、成本低廉的特点。
[转载]2012年国内dmso生产厂商 1、沧州东丽精细化工有限公司 2010年建设, 年产10000吨 2、重庆兴发金冠化工有限公司 2008年建设, 年产11200吨 3、湖北兴发化工集团白沙河化工厂 2003年建设, 年产6300吨 4、山西阳煤集团丰喜新绛公司 2008年建设, 年产5091吨 5、本溪创科医药化工有限公司 1966年建设, 年产4300吨 6、北票奥恒生化科技有限公司 2005年建设, 年产2800吨 7、原平亚砜精细化工有限公司 2003年建设, 年产2000吨 8、山西闻水亚砜厂 2006年建设, 年产1650吨 9、河南林县亚砜厂 2006年建设, 年产500吨 10、本溪圣华化工有限公司 2007年建设, 年产200吨 11、山西太古县化工厂 1968年建设, 年产840吨 12、中龙集团山西中龙环宇科技有限公司 2007年建设, 年产170吨 13、山东兖矿集团鲁南化肥厂 2005年建设, 年产6000吨 14、盘锦(远东)锦星化工有限公司 1989年建设, 年产11000吨 15、榆次油脂民政化工厂 1969年建设撤销 16、吉林和润化工有限公司 年产3620吨 17、宁波镇海炼化规划建设0.6万吨 18、新疆兴发集团规划建设5万吨
碳纤维生产线上电解液浓度的检测方法 碳纤维生产线上电解液浓度的检测方法,将一循环槽与电解槽连通,在碳纤维生产线运行中,使电解液在循环槽与电解槽之间循环,由电导仪检测循环槽中电解液的电导率,当电导仪检测到循环槽中电解液的电导率达到使用要求的下限时,启动计量泵向循环槽中输送较高浓度的电解液,随着电解液的循环,当电导仪检测到电解液的电导率达到使用要求的上限时,停止计量泵,如此不断循环往复。由上述方案可见,采用本发明提供的方法,可即时连续检测表面处理槽中电解液的浓度变化,并及时进行浓度的微调,保证了电解槽中电解液浓度的稳定性和均匀性,进而保证碳纤维产品质量的均匀性。
二甲基亚砜中金属离子的纯化及检测方法 本发明涉及一种聚丙烯腈碳纤维的聚合溶剂—二甲基亚砜中金属离子的纯化和检测方法。提出运用静态吸附交换的原理来去除二甲基亚砜中的金属杂质:以大孔弱碱型阴离子交换树脂除去二甲基亚砜中的铁离子,以大孔强酸型阳离子交换树脂除去二甲基亚砜中的钙、镁、钠和钾离子。然后采用紫外分光光度法检测有机溶剂中各金属离子的浓度,以邻菲罗啉比色法测定铁离子的含量,偶氮氯膦i比色法测定钙离子和镁离子的含量,18-冠-6协同萃取法测定钾离子含量的方法。
碳纤维原丝聚合生产因其聚合物粘度很大,普通的脱泡方法难以脱除气泡,现汇总一些这方面的设备和经验。 离心式刮板薄膜蒸发器 概 述: 刮板式薄膜蒸发器是利用高速旋转将液体分布成均匀薄膜而进行蒸发或蒸馏的一种高效蒸发、蒸馏设备,也可进行脱臭、脱泡反应及加热、冷却等单元操作,可广泛适用于中、西制药、食品、轻工、石油、化工、环保等行业。 离心式刮板薄膜蒸发器采用国外先进技术,在国内刮板式薄膜蒸发器领域内具有国际水平的领先地位。本设备曾作为“刮板式真空炼密机组”的主机,并荣获国家医药管理局科技进步三等奖。 性能与特点: 本设备采用离心式滑动沟槽转子,是目前国外最新结构蒸发器,在流量很小的情况下也能形成薄膜,在筒体蒸发段内壁表面附着处理液中的淤积物可被活动刮板迅速移去,和固定间隙的刮板蒸发器相比,蒸发量可提高40-69% 它具有下列性能与特点: 1、传热系数值高,蒸发能力大,蒸发强度可达到200kg/m2·hr,热效率高。 2、物料加热时间短,约5秒至10秒之间,且在真空条件下工作,对热敏性物料更为有利, 保持各种成份不产生任何分解,保证产品质量。 3、适应粘度变化范围广,高低粘度物均可以处理,物料粘度可高达10万厘泊(cp) 4、改变刮板沟槽旋转方向,可以调节物料在蒸发器的打理时间。 5、蒸发段筒体内壁经过精密镗削并抛光处理,表面不易产生结焦、结垢。 6、操作方便,产品指标调节容易,在密闭条件下,可以自控进行连续性生产。 7、设备占地面积小,结构简单,维修方便,清洗容易。
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