竹材液化物碳纤维原丝优化制备工艺

为获得竹材液化物碳纤维原丝的优化制备工艺,笔者以合成剂用量、合成升温时间、合成温度以及纺丝速率作为原丝优化制备工艺的影响因素,进行正交实验。测定了不同实验条件下的原丝直径与力学性能;采用极差分析方法对实验结果进行分析讨论,得到原丝的优化制备工艺条件:纺丝速率为800r/min,合成温度为120℃,合成剂用量为5%,合成升温时间为30min。     

木素基碳纤维的工艺研究与应用进展

归纳木素基碳纤维的开发与应用进展,总结国内外木素基碳纤维纺丝液制备工艺、纺丝及预氧化工艺、炭化工艺的研究进展,并对今后木素基碳纤维的研究方向提出建议.     

基于FT-IR的木质碳纤维原丝固化增强机理的研究

以甲醛为固化剂,盐酸为催化剂,固化处理木材液化物初纺纤维后得到木质碳纤维原丝.利用FT-IR考察了盐酸浓度、固化时间、升温速率对固化后木质碳纤维原丝化学结构变化的影响,并分析了原丝的固化增强机理.结果表明:随盐酸浓度和固化时间的增加,原丝1610～1510、1455、900～650 cm-1处吸收峰强度都逐渐降低；随升温速率的增加,原丝3423、2925 cm-1处吸收峰逐渐减弱,1610～1510、1454 cm-1处吸收峰强度先减弱后增强,1101、900～650 cm-1处吸收峰强度却明显增加.固化过程中原丝结构上的芳环与固化液中的+CH2OH离子发生的交联反应,以及酚羟基之间、酚羟基与固化液中+CH2OH离子之间发生的脱水缩合反应,促使了原丝内部网状交联结构的形成,提高了原丝的强度.     

固化过程中木质碳纤维原丝微细结构的生成演化

将杉木木粉经苯酚液化、熔融纺丝后,在甲醛、盐酸和蒸馏水组成的固化液中固化,得到木质碳纤维原丝。讨论了木质碳纤维原丝在固化过程中的表面形貌、官能团变化、微晶结构和热稳定性。得到的结论如下：①固化过程中,原丝表面保持平滑,未发生明显变化,固化升温时间达到4h后固化比较完全,原丝内部结构致密。②固化条件为3h＋2h时,苯环上的H原子开始被取代,原丝进入固化交联初阶段。升温时间达到4h后生成的亚甲基键和苯环上的羟基发生脱水缩合反应,生成C—O—C和少量C—C=O结构,交联反应加强。③不同固化阶段原丝的片层间距（d002）均稳定在0．448～0．479范围内,同时,沿c轴上的堆积高度（Lc）在1h＋2h时最小,2h＋2h时最大,2h后略微下降,随着固化时间增加,维持在0．805—0．833范围内。④固化初期原丝的热稳定性较差,在900℃失重率达99．3％;升温时间从2h到5h时,失重率从63．9％逐渐降到52．8％,原丝稳定性提高。⑤原丝中微孔的比例随固化时间的增加呈增大趋势,固化过程中有部分非微孔的孔隙向微孔转化。     

粘胶基碳纤维

由湖北化纤集团公司承担的“粘胶基碳纤维原丝”和上海东华大学承担的“粘胶基碳纤维”项目在上海通过技术鉴定。     

竹材碳纤维原丝的稳定化工艺初探

以磷酸浓度、升温速率、稳定化温度以及稳定化时间作为竹材碳纤维原丝稳定化工艺的影响因素进行正交试验。测定不同试验条件下的原丝力学性能，采用极差分析方法对试验结果进行分析讨论，得出最优的稳定化工艺条件为：磷酸浓度18．5％，升温速率5℃／h，稳定化温度85℃，稳定化时间2h。     

国内亚砜法PAN基碳纤维的研究现状及市场分析

简要介绍了世界聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的发展历史,同时对国内PAN基碳纤维的现状进行了总结;着重分析了PAN原丝生产过程中的关键技术,并对国内PAN基碳纤维广阔市场进行了总结。     

炭化过程中竹质碳纤维原丝微结构的变化

对炭化温度在300～1 000℃之间的竹质碳纤维原丝进行研究,结果表明:原丝在300～1 000℃之间均出现了(002)衍射峰和(100)衍射峰,且随炭化温度的升高原丝难以石墨化,但其类石墨微晶结构随着炭化温度的升高逐渐趋于规整和有序。300～600℃是原丝孔隙结构发生显著变化的区间,600～1 000℃间原丝的孔隙结构变化较小;300℃以下原丝的热失重率为5.07%,300～600℃间的热失重率达到41.20%,600～1 000℃间的热失重率仅为3.33%。     

木质素基碳纤维研究进展

随着化石能源的日益短缺,以化石能源为基础的化学品的短缺问题也随之而来,从而利用生物质基材料补充石油基材料变得日益重要。由于木质素含碳量较高(55%~66%)、可再生、成本低廉,而且分子中含有大量的芳香基团,因此可作为碳纤维原料进行利用。归纳总结了国内外木质素基碳纤维的开发与应用,并对木质素基碳纤维的纺丝液制备工艺及预氧化工艺、碳化工艺以及碳纤维性能特征进行比较详细的阐述与探讨,同时指出木质素基碳纤维制备方法的影响因素及优缺点,并对碳纤维的研究和应用前景进行了展望,为科学、高效利用木质素资源提供参考。     

木材苯酚液化产物制备碳纤维的初步探讨

为拓宽木材液化产物的应用领域,提高木材产品的附加值,实现木材的高效利用,在研究木材苯酚液化产物特性的基础上,提出了木材苯酚液化产物碳纤维材料的制备构思和工艺路线。利用木材苯酚液化产物为前驱体,通过加入反应剂如六次甲基四胺等调制纺丝液,熔融纺丝后将纤丝在甲醛和盐酸混合溶液中加热固化形成网状交联结构,然后在惰性气体保护下高温炭化制备成碳纤维,同时对制备过程中可能存在的影响因素进行了分析。