一种新型产业用纤维——POM纤维
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聚丙烯腈基碳纤维简介及其发展概况摘要:聚丙烯腈基碳纤维为人造合成纤维,是一种力学性能优异的新材料,在航空航天、建筑、体育、汽车、医疗等领域得到广泛的应用。
生产碳纤维采用特殊组分且性能优异的专用PAN基纤维即PAN原丝。
本文简要介绍国内外PAN基碳纤维的发展概况和现状,PAN基碳纤维的应用,重点介绍了PAN基碳纤维的结构、性能、纺丝、制备等技术,以及分析我国碳纤维与世界先进国家之间的差距及存在的问题且提出一些建设性意见。
关键词:聚丙烯腈基碳纤维纺丝国内外发展比较差距碳纤维生产工艺简单、产品综合性能好,因而发展很快,产量占到90%以上,成为最主要的品种。
碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN)、沥青、粘胶纤维等为原料,经预氧化、碳化、石墨化工艺而制得的含碳量大于90%的特种纤维。
碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小、减震等优异性能,是航空航天、国防军事工业不可缺少的工程材料,同时在体育用品、交通运输、医疗器械和土木建筑等民用领域也有着广泛应用。
PAN基生产工艺简单,产品综合性能好,因而发展很快,产量占到90%以上,成为最主要的的品种。
一、碳纤维及其发展史1.1碳纤维的先驱——斯旺和爱迪生碳纤维的起源可追溯到19世纪60年代,1860年,英国人约瑟夫·斯旺用碳丝制作灯泡的灯丝早于美国人爱迪生。
十九世纪后期他俩各自设计出了白炽灯泡.他是研制碳丝的第一人,同时他的利用挤压纤维素成纤技术为后来合成纤维的问世起到了启迪作用。
爱迪生解决了碳丝应用与白炽灯的灯丝问题,他发明的电灯,这也是碳丝第一次得到了实际应用。
1910年库里奇发明了拉制钨丝取代了碳丝作为灯丝,从此碳丝的研制工作停止了下来。
指导了20世纪50年代碳丝的研制又重新出现在现在的材料科学的舞台上,但研究的目的是为了解决战略武器的耐高温和耐烧耐腐蚀材料,今天的碳纤维已经形成了一个举足轻重的新型材料体系,已广泛应用于航空、军事和民用工业领域,而且仍在强劲发展.1.2碳纤维的三大原料路线黏胶基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维,其中以聚丙烯腈基碳纤维应用最为广泛,也是本文将要为大家介绍的。
POM塑料 (聚甲醛)(赛钢~特灵) 英文名称:Polyoxymethylene(Polyformaldehyde) POM(聚甲醛树脂)定义:聚甲醛是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型。按其分子链中化学结构的不同,可分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。两者的重要区别是:均聚甲醛密度、结晶度、熔点都高,但热稳定性差,加工温度范围窄(约10℃),对酸碱稳定性略低;而共聚甲醛密度、结晶度、熔点、强度都较低,但热稳定性好,不易分解,加工温度范围宽(约50℃),对酸碱稳定性较好。是具有优异的综合性能的。有良好的物理、机械和化学性能,尤其是有优异的耐摩擦性能。俗称赛钢或夺钢,为第三大通用塑料。 适于制作减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,仪表等。 合成树脂中的一种,又名聚甲醛树脂、POM塑料、赛钢料等;是一种白色或黑色塑料颗粒,具有高硬度、高钢性、高耐磨的特性。主要用于齿轮,轴承,汽车零部件、、仪表内件等起骨架作用的产品。 特性
POM是一种坚韧有弹性的材料,即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。POM既有材料也有材料。材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但不易于加工。共聚物材料有很好的、并且易于加工。无论材料还是共聚物材料,都是结晶性材料并且不易吸收水分。POM的高结晶程度导致它有相当高的,可高达到2%~3.5%。对于各种不同的增强型材料有不同的。 特点
(1)POM加工前可不用干燥,最好在加工过程中进行预热(80℃左右),对产品尺寸的稳定性有好处. (2) POM的加工温度很窄(0~215℃),在炮筒内停留时间稍长或温度超过220℃时就会分解,产生刺激性强的甲醛气体. (3) POM料注塑时保压压力要较大(与注射压力相近),以减少压力降.螺杆转速不能过高,残量要少; (4) POM产品收缩率较大,易产生缩水或变形.POM比热大,模温高(80~100℃),产品脱模时很烫,需防止烫伤手指. (5) POM宜在“中压、中速、低料温、较高模温”的条件下成型加工,精密制品成型时需用控制模温 (6)具高机械强度和刚性 (7)最高的疲劳强度 (8)环境抵抗性、耐有机溶剂性佳 (9)耐反覆冲击性强,良好的电气性质,复原性良好,具自已润滑性、耐磨性良好,尺寸安定性优 . 应用 .可代替大部分有色金属、汽车、机床、仪表内件、轴承、紧固件、齿轮、弹簧片、管道、运输带配件、电水煲、泵壳、沥水器、水龙头等. 理化性
超细纤维(南通大学纺织服装学院,南通桑烨琨0915012002)摘要超细纤维是近代开发法的一类高科技新型纤维.超细纤维虽然没有明确的定义,但是它具有普通纤维无法比拟的优点,可制成许多高性能和高附加价值的纺织品,因此近年来超细纤维的制造及其纺织,染整和服装加工都有了快速发展.关键词超细纤维定义制造发展超细纤维(ultra-fine fiber, micro-fiber),目前国际上尚未有统一的定义,美国PET委员会认为纤维纤度0.3~1.0dtex为超细纤维,AKZO公司认为超细纤维纤度的上限是0.3dtex,意大利则将0.5dtex以下的纤维称为超细纤维;我国纺织工业部化纤工业公司则对超细纤维作了以下定义:涤纶长丝0.5~1.3dtex;锦纶长丝0.5~1.7dtex;丙纶长丝0.5~2.2dtex;短纤维0.5~1.3dtex。
而日本化纤行业普遍将单丝线密度低于0.3dtex的纤维称为超细纤维,这个规定也逐渐被人们所接受。
目前世界上能够生产的最细的超细纤维已达到0.0001dtex。
目前多数合成纤维均可纺制成超细纤维,如聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯甚至聚四氟乙烯、玻璃纤维等。
现在产量最大的是聚酯和聚酰胺超细纤维。
1 超细纤维的发展历史20世纪40年代,受当时羊毛皮芯结构的启发,仿制出了双组分的复合粘胶纤维.该纤维具有三维卷曲,而且卷曲性能较稳定,故称为“永久卷曲粘胶纤维”[1].国外化纤公司在20世纪60年代开始对细旦和超细旦纤维的研究开发工作,杜邦公司在1964年就取得了用复合纺丝法生产超细纤维的专利,并以此作为发展超细纤维的起点.到20世纪70年代,剥离法和海岛法两种复合纺丝法制取0.1 dtex左右超细旦纤维的生产工艺实现了工业化,并取得了较好的经济效果.三菱人造丝公司采用直接纺丝法,制得纤度为0.06 dtex~0.1 dtex的超细旦腈纶[2].日本首批问世的商业化双组分共轭复合纤维结构十分简单,有“并列型”.“皮芯型”等。
聚芳噁二唑纤维(POD)开发生产方案一、实施背景随着全球人口的增长和资源的有限性,人类对高性能、高附加值纤维的需求日益增长。
聚芳噁二唑纤维(POD)作为一种新型的高性能纤维,具有优异的力学性能、热稳定性及化学抗性,在航空航天、汽车、建筑、电子、医疗等领域具有广泛的应用前景。
然而,当前POD的生产工艺复杂,生产成本高,限制了其广泛应用。
因此,从产业结构改革的角度出发,开发一种新型的、高效的POD生产工艺,对于满足市场需求、推动经济发展具有重要意义。
二、工作原理POD纤维的生产主要依赖于聚合反应。
首先,通过催化剂的作用,将苯二甲酸酐(TA)和二氧六环(DX)聚合,生成预聚物。
预聚物经过后聚合反应生成POD树脂。
最后,通过纺丝工艺将树脂加工成纤维。
关键在于催化剂的选择和优化,以及纺丝工艺的控制。
三、实施计划步骤1.催化剂筛选与优化:通过实验筛选出活性高、选择性好、寿命长的催化剂。
同时,进行催化剂优化,以提高聚合反应的效率和稳定性。
2.聚合反应条件研究:探讨聚合反应温度、压力、时间等参数对反应的影响,找出最佳的聚合条件。
3.后聚合反应研究:研究后聚合反应温度、压力、时间等参数对POD树脂结构的影响,找出最佳的后聚合条件。
4.纺丝工艺研究:研究纺丝溶液浓度、喷丝孔径、拉伸比等参数对纤维性能的影响,找出最佳的纺丝工艺条件。
5.中试生产:将筛选出的催化剂、聚合反应条件、后聚合反应条件、纺丝工艺等集成到中试生产线上,进行中试生产。
6.工业化生产:根据中试结果,对生产线进行优化和放大,实现POD纤维的工业化生产。
四、适用范围本方案适用于航空航天、汽车、建筑、电子、医疗等领域对高性能纤维的需求。
特别是在航空航天领域,POD纤维因其优异的力学性能和热稳定性,可替代现有的高性能纤维,提高材料性能。
五、创新要点1.采用新型的催化体系,提高了聚合反应的活性和选择性。
2.开发了高效的纺丝工艺,降低了生产成本,提高了纤维性能。
高性能纤维一、中国高性能纤维复合材料需求将日渐强劲,尤其是航天航空、汽车、风电等领域。
根据 JEC 集团研报显示,最近几年全球复合材料需求增长一半都在亚洲,亚洲尤其中国市场增长较快,预计到2013 年中国将占据全球复合材料市场增长 43%的份额;目前国内复合材料用于交通运输的比例相对比较小,只占5%,低于全球 24%平均水平;在工业设备领域比例为10%,也低于全球26%的平均水平。
目前高性能纤维在飞机上的比例为50%-80%,波音公司预计到2025年中国运输飞机数量将是原有的3倍;国内风电和汽车领域需求旺盛,高性能纤维复合材料作为一种先进的轻质高强材料,符合风力发电机组大容量发展趋势,迎合汽车安全、轻型化发展方向。
二、世界三大高性能纤维:1)碳纤维:目前全球碳纤维产能已供过于求,虽然国内碳纤维进口依赖率高达 83.9%,进口替代空间大,但国内碳纤维技术仍待突破,目前进口碳纤维产品价格已逼近国内生产成本。
我们认为碳纤维价格若维持低位,将促进碳纤维在高端产业和工业领域中的普及应用,由于碳纤维每一级的深加工都有高幅度的增值,碳纤维下游复合材料企业将从中直接受益。
2)芳纶纤维:目前全球芳纶纤维整体已出现供过于求局面,但其中芳纶 1414 的供求形势依旧偏紧。
国内芳纶纤维消费旺盛,年复合增长率约为 30%。
我们认为,随着供给增加,国内高温滤料用芳纶 1313 或将出现产能过剩,芳纶 1313 在需有一定技术含量的防护领域、芳纶纸高端产品应用领域市场潜力大;国内芳纶1414 主要依靠进口,供给是关键。
3)超高分子聚乙烯纤维:目前全球超高分子聚乙烯纤维供不应求,供给缺口为 9万吨以上;国内供给缺口为8000吨左右,国内部分企业产品已达世界先进水平,供给是关键。
三、投资策略及重点公司。
由于高性能纤维及复合材料性能要求高、生产工艺复杂、技术壁垒高,是未来产业升级的关键要素,建议投资者关注其中具有技术、规模优势的公司,如生产航空航天复合材料产品,技术垄断优势明显的公司:博云新材(002297);具有生产芳纶纤维中间体技术优势的的供应商:浙江龙盛(600352);具备高端芳纶纤维产品生产技术和规模领先优势的龙头企业:烟台氨纶(002254);关注具有生产超高分子聚乙烯纤维技术与规模实力的上市公司:S 仪化(600871)。
pom加工生产工艺POM加工生产工艺是一种常用的加工工艺,用于制造各种机械零件和工业制品。
POM,全称聚甲醛,又称为聚甲醛酸酯,具有优良的物理和化学性质,因此广泛应用于各个领域。
POM加工生产工艺包括原料准备、熔融加工、模具设计、成型、冷却、表面处理和组装等步骤。
首先是原料准备,POM材料可以采用颗粒状或颗粒塑料。
根据具体的加工需要,可以选择不同粒度和颜色的POM颗粒。
接下来是熔融加工,将POM颗粒放入注塑机的料斗中,通过加热和压力,使得POM颗粒熔化成液体状态。
熔融温度通常为180-230摄氏度,视具体材料而定。
模具设计是POM加工生产工艺的重要一步。
根据产品的形状和尺寸要求,设计合适的注塑模具。
模具通过注塑机将熔融的POM液体注入模具中,在高温高压的情况下进行成型。
成型是POM加工生产工艺中的关键步骤,通过合适的模具形状和加工参数,使得熔融的POM液体进一步凝固成固态的产品。
注塑机将熔融的POM液体注入模具中,待冷却后,取出固态的POM制品。
冷却是为了使得POM制品快速冷却成固体,通常采用冷却水或空气等方式进行冷却。
冷却时间和温度要视具体产品而定,以确保产品的质量和性能。
表面处理是为了改善POM制品的外观和表面质量,通常采用研磨、抛光、喷漆等方式进行处理。
这些表面处理方法能够使得POM制品更加平滑、亮泽和耐磨。
最后是组装,将POM制品组装成成品。
根据具体产品的要求,使用合适的工艺和设备进行组装。
组装过程中需要注意产品的尺寸、配合度和工艺要求。
总结来说,POM加工生产工艺包括原料准备、熔融加工、模具设计、成型、冷却、表面处理和组装等步骤。
通过科学合理的操作和控制,能够制造出质量优良的POM制品。
POM材料具有优异的性能,广泛应用于机械制造、汽车零部件、电子电器等领域。
随着工艺的不断改进和创新,POM加工生产工艺将会变得更加高效、可靠和环保。