Uploaded by Александра Самусева

доклад

advertisement
Исследование термомеханических свойств
полиакрилонитрильных волокон
Большинство проблем производства УВ на основе ПАН обусловлено трудностью
выбора оптимальных температурно-временных и температурно-деформационных
режимов стадии термостабилизации.
Важным технологическим фактором при реализации стадии термоокисления
является величина натяжения ПАН волокна, которая должна быть достаточна, чтобы
сохранить ориентацию структурных элементов полимерного субстрата прекурсора, но
не должна превышать максимально допустимых значений, чтобы не приводить к
травмированию полимера и снижению прочности получаемых УВ.
Поэтому целью моей научно-исследовательской работы было исследование
зависимости деформации ПАН прекурсора при термоокислении от прилагаемой при
этом нагрузки и температурно-временных условий, а также изучение влияния условий
сушки ПАН прекурсоров на интенсивность их термоокисления.
Объектом исследования является полиакрилонитрильный прекурсор производства
ООО «Алабуга Волокно» (Россия) со следующими характеристиками: номер партии 351-9-2022, фильера 12К, линейная плотность жгута – 1500 текс, режим формования № 10,
номер места намотки 10, дата/время съёма 22.07.2022, 15:30, длина намота 6700 м.
Начали исследовать прекурсор с температуры нагрева 100°С и нагрузками начиная
с 0,68 мН/текс (5 г.) до 27,26 миллиН/текс (200 г.) и в дальнейшем поднимали
температуру на 40 °С. Как видно из 1 графика при нагрузке в 0,68 мН/текс деформация
началась только с 10-ой минуты исследования, а при нагрузке в 1,36 мН/текс (10 г.), 2,72
мН/текс (20 г.), 6,81 мН/текс (50 г.) никакой деформации не происходило. Но уже при
140 °С (график №2) деформация происходила на всех образцах. С постепенным
увеличением усадки и вытяжки.
При температуре 180 °С (график 3) образцы с нагрузкой в 0,68 мН/текс (5 г.), 1,36
мН/текс (10 г.), 2,72 мН/текс (20 г.) стабилизировались через 5 мин эксперимента, у
остальных образцов происходила постепенная вытяжка.
При температуре 220 °С (график 4) у образцов с нагрузкой в 0,68 мН/текс (5 г.),
1,36 мН/текс (10 г.), 2,72 мН/текс (20 г.), 6,81 мН/текс (50 г.) постепенно возрастает
усадка. А образец с нагрузкой в 13,64 мН/текс (100 г.) стабилизируется на 5 минуте. У
последнего образца под влиянием максимально реализованной нагрузки наблюдается
обрыв волокна, связанный с высокой пластической деформацией полимерного
субстрата.
При температуре 240 °С прекурсор ведет себя схоже с температурой 220 °С.
На 6 графике при температуре 280 °С происходит еще один обрыв образца с
нагрузкой в 13,64 мН/текс (100 г.) на 20-ой минуте эксперимента.
На 7 графике при температуре 300°С остается только 3 образца, коротые
стабилизируются на 5-ой минуте и далее не изменяются. У остальных образцов
происходит обрыв, связанный с высокой пластической деформацией полимерного
субстрата.
Далее проанализировали значения каждой нагрузки при разных температурных
ремах. И видим что при нагрузке в 0,68; 1,36 (9 слайд); 2,72 (10 слайд); и 6,81мН/текс
(11 слайд) с увеличением температуры увеличивается и усадка, а при нагрузке в 13,64
(12 слайд) и 27,26 (13 слайд) мН/текс с увеличением температуры возрастает вытяжка.
Еще мы проводили постепенный нагрев прекурсора от 100 до 380 °С. На графике
видим результаты эксперимента Нити с нагрузками в 27,26 и 13,64 мН/текс обрываются
при температуре 180 и 310.
Далее мы проводим ступенчатый нагрев прекурсора для выявления оптимальных
условий эксплуатации.
В
итоге
мы
провели
исследования
термомеханических
свойств
полиакрилонитрильного прекурсора.
Download