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优化 PAN 预氧化稳定化工序的温度管控

依托红外技术实现 PAN 原丝预氧化过程中 PAN 幅宽稳定管控
采用先进温度控制工艺管控 PAN 预氧化工序,提升汽车制造用碳纤维成品品质
本内容由德国 optris 官方授权特约代理商北京欧万电子科技有限公司提供。
联系电话:13810780958

挑战

高温工况下,PAN 原丝预氧化环节难以实现精准控温;但该工序是产出品质稳定、高性能碳纤维的关键,同时直接关系废料与返工量的管控。

解决方案

采用非接触式红外连续测温方案,实时调控红外加热设备,在不干预原有加热系统运行的前提下,将工艺温度稳定维持在合格区间。

优点

保证原丝预氧化稳定,产出高品质碳纤维

规避过温、欠温问题,减少制品缺陷与材料劣化

支持工艺参数实时微调,持续维持理想温度工况

降低生产废料与返工频次,提升整体生产效率

满足汽车级碳纤维严苛的质量标准要求


优化 PAN 预氧化稳定化工序的温度管控

碳纤维生产以聚丙烯腈(PAN)制备为起点,该原料由丙烯腈单体聚合生成。碳纤维主体为含长碳链结构的有机高分子材料,市面上约 90% 的碳纤维均采用 PAN 工艺制备。

生产前期需将原材料原丝加工成型:原丝被拉制成连续长丝,并均匀铺展成丝幅后送入氧化工段,该环节是碳纤维生产的核心工序。

进入氧化工段后,原料会发生变色,以此判断氧化进程;完成充分氧化后,物料即可转入碳化工序,碳化分为低温碳化与高温碳化两段,分别在对应炉体内完成。 稳定化处理的作用是让高分子链发生交联,避免后续碳化阶段分子链松弛、断裂。该工序通常在空气环境、200~300℃区间内进行,PAN 纤维的处理时长由丝束厚度决定,一般为 2~4 小时。 完全氧化后的物料进入碳化工段,依次经过低温炉与高温炉完成碳化处理。 该工艺的核心难点在于高温稳定化炉内的精准控温。稳定可控、可复现的生产工艺是产出高品质碳纤维制品、减少废料与返工的关键。针对该痛点,红外测温技术是核心解决方案,依靠非接触式、高精度、实时采集的温度数据,稳定维持工艺所需温度区间。

Optris 红外热像仪

Optris 红外热像仪

依托 optris CThot LT 耐高温性能优化 PAN 原丝预氧化工艺

optris 提供全系列红外测温产品,专为碳纤维制造严苛工况打造。其中 CThot LT 红外测温仪可在高温环境下稳定精准测温,设备耐受环境温度可达 250℃,十分适用于红外加热区移动原丝的不间断温度监测。

本工况下,设备搭载多台 CThot 测温探头采集物料表面温度。依托高精度测温数据可优化红外辐射加热装置输出功率,保障产品品质稳定。产线红外加热器采用短波红外辐射,可浅层穿透物料,快速完成表面升温;而 CThot 测温系统采用长波红外工作波段。二者工作波段互不重叠,不会产生信号干扰。

短波加热器可精准定点加热物料,长波 CThot 测温设备同步完成精准测温,不受加热光源辐射影响,两套设备可同步运行且性能互不衰减。

不间断在线监测可将工艺温度稳定维持在合格区间,避免过温、低温导致物料性能劣化。设备搭载模拟量输出接口,可无缝对接现有控制系统,依托实时精准测温数据,对加热单元进行动态调节。


optris 红外测温技术升级 PAN 稳定化工序,匹配汽车行业品质规范

碳纤维产线引入 optris 红外测温方案后,生产稳定性与成品品质得到大幅提升。全流程稳定、精准的温度管控,帮助厂商减少物料与返工工序,降低生产成本并提升整体产能效率。

optris 测温设备可适应极端工况,兼具耐用性与测量精度,能够稳定满足汽车行业严苛的碳纤维品质管控要求。设备可耐受高温环境,同步输出精准实时温度数据,是市面同类方案的核心优势。同时配套简易操作界面,可便捷对接产线原有控制系统,成为碳纤维生产测温环节的优选配套方案。

精准温控性能、坚固工业硬件搭配 optris 完整配套服务,保障厂商稳定产出高品质碳纤维零部件。

Optris 红外测温仪

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专为高温环境下各类极端工况打造,探头具备出众耐高温性能。无需额外冷却,即可在 250℃环境温度下稳定运行,便于集成至各类设备中,适配烘干设备、工业炉、热处理工序、塑料与纺织加工、半导体制造等多种场景。

Optris PI640iG7 红外热像仪