اخبار و مقالات صنعت

قیمت ارز و سکه

دلار: ۴,۰۲۲ تومان
یورو: ۴,۷۹۵ تومان
سکه تمام بهار : ۱,۳۱۳,۰۰۰ تومان
یک گرم طلای 18 عیار : ۱۲۲,۸۶۰ تومان

اتحادی در جهت تقویت تجهیزات تولید الیاف کربن

کد مطلب: 3752
تاریخ انتشار: شنبه, ۰۷ مرداد ۱۳۹۱ ۱۵:۴۸
بازدید: 1368
پرینت
ایمیل
اتحادی در جهت تقویت تجهیزات تولید الیاف کربن

طی سالها اخیر الیاف کربن توجه تعداد زیادی از بخش های صنعتی مانند ماشین آلات و لوازم جانبی را به واسطه ملزومات بسیار زیاد و با در نظر گرفتن پایداری و ذخیره انرژی به خود جلب نموده است همچنین صنعت اتومبیل سهم استفاده از کامپوزیت های حاصل از الیاف کربن را افزایش داده که این امر می تواند موجب افزایش حجم تقاضا در سال آینده گردد. هر چند قیمت هر کیلو گرم کامپوزیت کربن بسیار بیشتر از سایر مصالح ساختمانی می باشد در کنار روش های به کار گرفته شده شرکت ها و انجمن های متعددی به تولید الیاف کربن نه تنها از لحاظ کیفیت بهتر بلکه ارزان تر روی آورده اند .

تولید الیاف  کربن

هر مرحله از فرایند تولید الیاف کربن ویژگی های خاص خود را داشته و بسیار حساس به مرحله پیشین خود می باشد دانش چگونگی انجام فرایند نخستین نیاز بوده و تجهیزات و ماشین آلات مناسب تولید در مراحل بعدی قرار می گیرند توسعه این ماشین آلات و تجهیزات در گذشته انجام می گرفت و یافتن واحد های قابل اطمینان و خبره برای مراحل گوناکون فرایند همواره آسان نمی باشد .

با آگاهی از این موضوع گروهی از سازندگان ماشین آلات آلمانی به نتیجه یکسانی رسیده اند : تجهیزات مناسب و تامین ماشین آلات باید از واحد هایی صورت گیرد که همگی همگام با فناوری های روز دنیا بوده و علاوه بر دارا بودن تجربه در زمینه تخصص خود مبتکر و متخصص باشند در راستای تحقق این تجربه همگانی ، سه شرکت فعالیت خود را آغاز نمودند .

شرکت Trutzschler سیستم ها و راه حل های کاملی برای صنعت الیاف و منسوجات بی بافت ارائه نموده است که شامل خطوط تولید الیاف می گردد شرکت Eisenmann به واسطه تکنولوژی های تکمیل عمومی ، اتوماسیون جریان مواد اولیه  تکنولوژی محیطی و فناوری در دماهای بالا مانند آون های اکسیداسیون شناخته شده است Ruhstrat نیز تولید کننده تجهیزاتی جهت تسهیلات عملیات حرارتی برای کابردهای صنعتی و آزمایشگاهی مانند کوره های کربونیزاسیون می باشد.

این شرکت ها بیش از دو سال است که با یکدیگر همکاری داشته و اتحادی را جهت مهندسی ، طراحی ، ساخت بر اساس سفارش و تحویل کامل خطوط تولید الیاف کربن در مقیاس های گوناگون مورد نیاز بازار تشکیل داده اند

مراحل و تجهیزات

پس از مرحله بوبین برگردانی هر پیش ماده ی واحدی متعاقبا” به دسته الیاف کربن تو تبدیل می شود. دانش Trutzschler در زمیته تحت فرایند قراردادن دسته الیاف ، قرارگیری موازی الیاف در کنار یکدیگر ، کنترل همه جانبه فرایند در مراحل آتی را تضمین می نماید نخستین مرحله اصلاح لیف ، اکسیداسیون یا تثبیت پیش ماده PAN درآمون های مناسب می باشد به منظور خارج نمودن یکنواخت حرارت تولید شده در دسته الیاف طی فرایند اکسیداسیون حرارت زا به الگوهای مطلوب و استثنایی جریان هوا نیاز می باشد . همچنین جهت تضمین دستیابی به الیافی با قابلیت تولید مجدد و کیفیت ثابت ، یکنواختی در درجه حرارت های بالا به منظور تامین عملیات حرارتی یکنواخت  کلیه دسته های الیاف در هر نقطه از این آون ها ضروری می باشد.

Eisenmann آون های اکسیداسیونی را تولید می نماید که در تولید جریان هوای ثابت و حرارت یکنواخت ، متمایز می باشند بسته به نوع لیف ، مشتری می تواند از میان روش های مختلف تولید جریان هوا انتخاب نماید علاوه بر دو روش تولید Cross-Flow و ,Eisenmann,Center-to-end روش کار آمد  vertical-down را ارائه نموده است . بدین ترتیب جهت تامین هر یک از اختیارات مشتری ، راه حل ویژه و منحصر به فردی وجود دارد فرایند کربونیزاسیون آتی در دو مرحله از فرایند تاثیر گذار می باشد نخستین مرحله کربونیزاسیون در کوره ای با دمای بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد (LT ) صورت می گیرد .این کوره مستقیما” به کوره با دمای بالا مرتبط می باشد (HT) که می تواند تا بیش از ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد گرم شود .

جهت کاربرد های ویژه CF فرایند گرافیته کردن در کوره های انتخابی با دمای فوق زیاد (UHT)  که قابلیت کار تا دماهای ۲۶۰۰ درجه سانتیگراد را دارد امکان پذیر می باشد .

کوره های شرکت Ruhstrat به پایداری دمایی℃ ۳-/+ دست یافته و در مقایسه با واحد های مشابه در بازار در نتیجه بیش از ۱۰۰ سال تجربه در تکنولوژی فوق حرارتی دارای مصرف انرژی بسیار کمتری نیز می باشند ( بیش از ۵۰%)

هوای خروجی طی مراحل تبدیل پیش ماده PAN به الیاف کربن ،حاوی سیانید هیدروژن ، آمونیوم ، سیلیکون و پسماندهای TAR                 می باشد بخارات هوای خروجی که به میزان کمی تغلیظ شده اند در اکسیدکننده حرارتی احیاکننده Eisenmann با سیستم بازیافت حرارتی یکپارچه تصفیه شدند . آن دسته از بخارات هوای خروجی که بیشتر تغلیظ شده بودند نیز در محفظه احتراق توربولانث  مربوطه تحت فرایند قرار گرفتند همچنین سیستم های بازیافت انرژی که به طور جداگانه ای طراحی شده بودند از حرارت مورد نیاز جهت اکسید نمودن آلاینده ها مجددا استفاده کرده و از منافع انرژی استفاده بهینه نمودند.

پس از کربونیزاسیون دسته های الیاف باید به طور الکترو شیمیایی و به گونه ای پیوسته بر روی کل مساحت سطح مقطع دسته لیف ناصاف         ( نا هم سطح ) گردندپس از فرایند خشک نمودن میانی ، مرحله آخر شامل آهار زنی بوده که موجب دسته شدن نخ شده و برای نوعی             پوشش دهی جهت ترکیب بهینه ماتریس الیاف استفاده می گردد. هر دو مرحله توسط واحد های Trutzschler سازماندهی شده و مدولار نیز می باشند که در زمره ی جدیدترین موفقیت های کب شده در این نوع تکنولوژی محسوب می گردد. در نهایت دسته های الیاف تکمیل شده به طور موازی بر روی بوبین های کنترل پذیر پیچیده می شوند

با این وجود پیش  نیازهای دستیابی به الیاف کربن با کیفیت عالی ،پلیمریزاسیون و ریسندگی متعاقب پیش ماده مناسب می باشد . جهت انجام پلیمریزاسیون فرایند آماده سازی توسط غوطه وری در آب صورت گرفت در جایی که مونومر اکریلونیتریل با استفاده از سیستم آغازگر اکسایش / کاهش و  تسریع در طول رشد زنجیره ای پلیمریزه می شود . نکات قابل توجه در این فرایند دمای واکنش صحیح و مدت زمان کوتاه پلیمریزاسیون می باشد که اساسا” از واکنش های  جانبی انشعابات زنجیره کوتاه و بلند جلوگیری می کند واکنش در راکتوهایی که در آنها فرایند هم زدن به طور پیوسته و چند مرحله ای صورت می گیرد انجام شد این راکتورها در بعضی موارد ساخت EPC می باشند به منظور انحلال اکریلونیتریل در فاز آبی به جای استفاده از مایعات سمی و قابل احتراق از مایعات آلی غیر قابل اشتعال استفاده شد تا آلودگی محیطی به حداقل برسد از آنجا که در پلیمریزاسیون رادیکال هرگز تبدیل کامل صورت نمی گیرد منومرها باید پس از طی مراحل بیشتر به قدر کافی بازیافت شده تا پلی اکریلونیتریل جامد بتواند خشک گردددر مراحله بعدی این پودر به طور پیوسته در حلال هایی مانند DMAC، DMF یا DMSO حل گردید تا به تخدیر تعیین شده برسد .

پس از گازربایی این ماده به PRECURSOR Line trutzschler تغذیه شد که شامل واحد های ریسندگی جدیدی می شود که شکل و ثبات هموژن دسته الیاف را تضمین می نماید جریان سیال یکنواخت و اشباع در کلیه مراحل انعقاد و شستشو ، غلطک هایی که به نرمی و به طور قابل اطمینانی حرکت می کنند و پیشگیری از ایجاد نقاط اصطکاک توسط Trutzschler و از طریق ترکیب هوشمندانه مدیریت حرکت ،چرخه های سیال و کنترل حرارتی تحقق پیدا کرد دسته الیاف بر روی خشک کن های تماسی خشک  گشته و سپس جهت انجام عملیات فشردگی لیف تحت فرایند قرار گرفت

در کلیه مراحل فرایند سیستم مدولار ماشین انعطاف پذیری بالا جهت ترتیب قرار گیری اجزای خط تولید را تامین نموده طوری که دقیقا بر طبق نیازمندی ها باشد در طول پردازش پیش ماده دسته های الیاف توسط Logistic-Systems Fiber- ( ترکیبی از حمام های عمل آوری سطحی ، حرکت و کنترل فرایند )  راهنمایی شدند به رغم تاخیر ممکن در کار، قابلیت عملی شدن مناسب توسط تجربه دیرینه Trutzschler در طراحی خطوط تولید PAN و نیز سایر فرایند ها تضمین گردید خط تولید پیش ماده با نخ پیچی آن پایان گرفت چرا که فرایند کربونیزاسیون تحت سرعت بسیار کمی انجام گرفت .

نتیجه گیری

امروزه ایجاد سیستم های کاملی برای تولید الیاف کربن در مقایسه با سال های اخیر از پیچیدگی کمتری برخوردار است . با انتخاب یک تامین کننده مناسب ( یعنی اتحادی مشتمل بر سه شرکت Eisenmann Ruhstrat Trutzschler و شرکای آنها ) تولید کنندگان موجود یا بلقوه الیاف از اجزای پیشرفته ای بسیار سود می برند که به دقت توسط این اتحاد و توسط کنترل سرتاسری فرآیند هماهنگ می شوند. این اتحاد قادر به ارائه تجهیزاتی در هر دوی ابعاد آزمایشگاهی و صنعتی با تولید سالانه ۲۰۰۰ تن لیف کربن می باشد . کلیه این تجهیزات مکمل یکدیگر بوده و واسطه ها به طور دقیق تعریف شده اند شرکت هایی مانند EPC برای پلیمریزاسیون ، سهام را کامل نمودند.

منبع: مجله نساجی امروز



+ 0
مخالفم - 0

اخبار و مطالب تصادفی:


تعداد نظرات: 0
منتشر نشده: 0

کد امنیتی
کدجدید