[发明专利]一种连续制备预氧毡的方法

说明书

本发明公开了一种连续制备预氧毡的方法，步骤包括A、低温处理：将原材料输送至低温炉膛内，热风循环，同时通入水蒸气和雾化助剂，开始低温环化反应；B、中温处理：将原材料输送至中温炉膛内，热风循环，同时通入水蒸气和雾化助剂，完成初步环化反应；C、高温处理：将原材料输送至高温炉膛内，热风循环，原材料快速通过，实现原材料的预氧化。该方法优点在于不仅在生产效率上提高2‑3倍，同时热风循环伴随水蒸气增加热穿透、雾化助剂提高了反应速率，避免了纤维毡内部反应放热引起着火的风险；同时得到的聚丙烯腈预氧毡纤维的强度提高20‑30％，预氧毡内部纤维与表面纤维强度均衡、预氧化程度适中。

技术领域

本发明涉及预氧毡制备技术领域，具体涉及一种连续制备预氧毡的方法。

背景技术

随着经济的发展，电力的需求也越来越大，传统的火力发电虽能满足电力的需求，但在发电的同时伴随着大量的粉尘污染。随着对环保要求的提高，新型的太阳能发电、风力发电作为无污染的发电方式逐渐取代了火力发电，尤其是太阳能发电逐渐走入市场被人们所接受。

太阳能发电专有设备单晶炉、多晶铸锭炉生产温度高，能耗是增加成本的重要原因之一，而碳纤维复合材料在高温下具有良好的保温性能，同时产品纯度高不会污染生产原料；随着市场光伏市场的需求量增加，碳纤维保温毡的需求也不断加大，而预氧毡制备是生产碳纤维保温材料的中间过程，聚丙烯腈预氧毡的优劣直接决定了碳纤维保温毡的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续制备预氧毡的方法，解决了现阶段无法连续制备聚丙烯腈预氧的问题，以及预氧化过程容易中着火，生产出的聚丙烯腈预氧毡性能差、氧化不充分、产品掉毛、褶皱等问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种连续制备预氧毡的方法，步骤包括

A、低温处理：将原材料输送至低温炉膛内，热风循环，同时通入水蒸气和雾化助剂，水蒸气作用下提高热风穿透性同时及时带走纤维内部反应产生的反应热；雾化助剂通过热风/水蒸气直接作用于原材料内部纤维表面，拓宽原材料整体环化温度，在低温下开始低温环化反应；

B、中温处理：将原材料输送至中温炉膛内，热风循环，同时通入水蒸气和雾化助剂，完成初步环化反应；较低温段提高反应温度有效降低反应时间，在短时间内实现原材料基本环化反应、氧桥搭建实现不熔、不燃；

C、高温处理：将原材料输送至高温炉膛内，热风循环，原材料快速通过，进一步对已中温处理的原材料高温快速处理，实现原材料的预氧化。

进一步改进在于，所述低温炉膛内的温度为185-205℃，处理时间为60-360min，热风循环的风速为0.5-4m/s，风流量为1000-8000m³/h，水蒸气流量为100-600m³/h，雾化助剂流量为0.1-20m³/h。

进一步改进在于，所述中温炉膛内的温度为205-230℃，处理时间为60-480min，热风循环的风速为0.5-4m/s，风流量为1000-12000m³/h，水蒸气流量为200-1000m³/h，雾化助剂流量为0.1-20m³/h。

进一步改进在于，所述高温炉膛内的温度为235-250℃，处理时间为30-120min，热风循环的风速为1-6m/s，风流量为3000-15000m³/h。

进一步改进在于，所述雾化助剂选用醋酸、尿素、高锰酸钾溶液、稀盐酸、苯胺溶液的一种或几种混合液，且雾化助剂的直径为0.2-100um。

进一步改进在于，所述热风在原材料的上下表面同时吹扫，且吹扫方向与原材料平面的夹角15-75°。