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  生物质基碳纤维制备

(一)技术描述
        碳纤维作为一种高性能纤维材料广泛应用于航空、体育行业等领域。传统制备碳纤维的方法是以石化能源如聚丙烯晴、中间相沥青为原料,但由于化石能源的不可再生性以及在制备碳纤维过程中会产生污染物(如制备PAN基碳纤维过程中会产生氰化氢有毒气体),从而污染环境。因此,以可再生、无毒害的天然资源为原料,开发环保、低成本的制备碳纤维的工艺具有十分重要的意义。因此科研人员基于新疆资源转化,以废弃的棉花短绒为原料,开发了一种环保、低成本制备碳纤维的新工艺。
        在制备碳纤维制过程中,采用了较为环保的CarbaCell方法,该工艺与传统制备再生纤维素的方法相比,不仅生产流程简便(无老化、混合、熟化等工序),而且在制备再生纤维素纤维过程不产生如二硫化碳、硫化氢等有毒污染物。
        新研发的工艺碳化温度较低,在700至1100摄氏度即可,与传统粘胶基碳纤维碳化过程中近2000摄氏度的高温相比,大大降低了能耗,节约了能源。同时,该工艺在纺丝工段可采用传统粘胶基纤维生产设备,节约了成本。在碳化过程中使用了较为便宜的磷酸氢二铵作为浸渍剂,使产品碳化得率提高了133%,抗拉强度达到了72万帕斯卡,相对于未使用浸渍剂的样品,其碳化得率和抗拉强度在类似的生物质基碳纤维中性能优异。
(二)应用领域
        生产的碳纤维表面光滑,为实心致密结构,可用于制造体育用品、汽车零部件等。
(三)推广及合作方(模)式
        合作开发。

        中科咨询网拥有中国科学院所属研究所专家上千名,拥有中国科学院中国技术转让网科技成果、专利上千项,提供碳纤维方面咨询、技术转让、技术开发、技术服务平台。