Stabilizace PAN

Optimalizace řízení teploty při oxidaci prekurzoru při stabilizaci PAN

Výroba uhlíkových vláken začíná vytvořením polyakrylonitrilu (PAN), který vzniká polymerací akrylonitrilových monomerů. Uhlíkové vlákno se skládá především z organických polymerů, které se vyznačují dlouhými molekulárními řetězci spojenými atomy uhlíku. Přibližně 90 % uhlíkových vláken se vyrábí postupem PAN.

Počáteční fáze výroby zahrnují přeměnu suroviny, známé jako prekurzor, na uhlíkové vlákno. Tento prekurzor se před vstupem do oxidační fáze stáhne do dlouhých vláken a rovnoměrně rozprostře do pásu. Cesta prekurzoru těmito fázemi je klíčovou součástí výrobního procesu.

V následné oxidační fázi materiál mění barvu, což signalizuje jeho přiblížení k úplné oxidaci. Po úplné oxidaci je materiál připraven ke karbonizaci, což je proces prováděný v nízkoteplotních i vysokoteplotních pecích.

Stabilizace zahrnuje zesíťování polymerních řetězců, aby se zabránilo jejich uvolnění a štěpení během následné karbonizace. Tento proces obvykle probíhá ve vzdušné atmosféře při teplotách 200 až 300 °C. Délka tohoto procesu závisí na tloušťce vlákna a u PAN vláken obvykle trvá dvě až čtyři hodiny.

Po dosažení úplné oxidace je materiál připraven na fázi karbonizace, která probíhá v nízkoteplotních i vysokoteplotních pecích.

Jedním z klíčových problémů tohoto procesu je přesné řízení teploty ve vysokoteplotním prostředí, kde se tyto prekurzory stabilizují. Tato kontrola je klíčová pro zajištění stabilního a opakovatelného výrobního procesu, který v konečném důsledku vede k vysoce kvalitním komponentům z uhlíkových vláken s minimálním odpadem a přepracováním. Pro řešení tohoto problému se stává zásadní infračervené měření teploty, které nabízí bezkontaktní, přesné údaje v reálném čase, jež hrají významnou roli při udržování požadované úrovně teploty.

Infračervená technologie Optris zlepšuje stabilizaci PAN tak, aby splňovala standardy automobilového průmyslu

Zavedení infračervené technologie Optris do výroby uhlíkových vláken vedlo k výraznému zlepšení konzistence výroby a kvality výrobků. Díky udržování stabilní a přesné teploty v průběhu celého výrobního procesu se výrobcům podařilo snížit množství odpadu a přepracování, což vedlo k úspoře nákladů a zvýšení efektivity. Řešení Optris, známá svou odolností a přesností v extrémních podmínkách, se ukázala jako spolehlivá volba pro udržení přísných standardů kvality vyžadovaných v automobilovém průmyslu. Schopnost společnosti Optris nabízet řešení, která odolávají vysokým okolním teplotám a poskytují přesná data v reálném čase, je na trhu klíčovou odlišností. Navíc uživatelsky přívětivé rozhraní a snadná integrace se stávajícími systémy činí ze společnosti Optris preferovaného partnera pro měření teploty ve výrobě uhlíkových vláken. Kombinace přesné kontroly teploty, robustního hardwaru a komplexní podpory společnosti Optris zajišťuje, že výrobci mohou trvale vyrábět vysoce kvalitní komponenty z uhlíkových vláken.