نحن نعلم جميعًا أن بولي أكريلونيتريل هو بلمرة أكريلونيتريل. في عملية بلمرة أكريلونيتريل، يلزم إضافة بعض المحفزات. توضع المواد الخام في الماء وتترك لتتبلمر في الماء. بوليمر بولي أكريلونيتريل غير قابل للذوبان في الماء وسيترسب. ضع مرشح الماء بولي أكريلونيتريل. عملية البلمرة هي أيضًا عملية طاردة للحرارة، لذلك يجب تعديل سرعة المواد الخام التي تدخل الماء ببطء لجعل العملية بطيئة وتبرد، وفي نفس الوقت منع ارتفاع درجة الحرارة. هذه العملية يصعب التحكم فيها. هناك العديد من مونومرات البلمرة، والرواسب في الماء، وبعض التوزيع غير المتساوي للمواد الخام في وعاء التفاعل، مما قد يتسبب في فشل بولي أكريلونيتريل في تلبية المعايير المطلوبة. هذا هو العامل المؤثر على المواد الخام، وآلية تفاعل النظام تحتاج إلى مزيد من البحث.
تحتاج مواد ألياف الكربون المصنوعة من قماش ألياف الكربون إلى استخدام بوليمرات سلسلة ذرات الكربون المحتوية على الكوك. هناك ثلاثة بوليمرات متفحمة شائعة الاستخدام: السليلوز (الرايون)، والبولي أكريلونيتريل (PAN)، والقار (القار)، والبولي أكريلونيتريل كما نعرفه اليوم. إذا كان الحرير غير متساوٍ ويحتوي على العديد من الشوائب أو العيوب، فستنتقل هذه العيوب إلى ألياف الكربون، لذلك إذا كنت تريد صنع قماش ألياف كربون جيد، فيجب أن يكون لديك حرير خام جيد.
من أين يأتي الحرير الخام من قماش ألياف الكربون؟ الغزل مع بولي أكريلونيتريل. مسحوق بولي أكريلونيتريل، بولي أكريلونيتريل يذوب أولاً في مذيب. لأسباب تتعلق بالسرية، لن أخبرك بهذا المذيب، ثنائي ميثيل سلفوكسيد. بولي أكريلونيتريل قابل للذوبان في المذيب ولكن ليس في الماء، ولكن هذا المحلول قابل للامتزاج بشكل لا نهائي مع الماء. نقوم برش خليط بولي أكريلونيتريل والمذيب في المذيب، السائل القابل للذوبان في الماء، بطريقة مماثلة لمغزل الرش. نظرًا لأن بولي أكريلونيتريل غير قابل للذوبان في الماء، فسوف يتصلب إلى مقدمة لبولي أكريلونيتريل عندما يتلامس مع الماء. الخط سميك جدًا، وبينما يتم تشتيت المذيب في السلسلة، يمكننا نشر المحلول عبر طبقات n. ينخفض التركيز في هذا المحلول تدريجيًا، مما يساعد على الانتشار الخارجي للمذيب. بعد الانتشار، يدخل الحرير الأصلي مرحلة الماء. في هذا الوقت، عندما يتم تطبيق قوة الجر لإزالته، يتباطأ الحرير الأصلي تحت تأثير قوة الجر، وأخيرًا بعد التكثيف، الحرير. من أجل منع الالتصاق بين الألياف، يلزم أيضًا عامل التحجيم في المنتصف. هذه هي العملية الكاملة لإنتاج الحرير الخام. إذا لم يتم استخدام مادة البولي أكريلونيتريل الخام بشكل جيد أو كانت الجودة غير متساوية، فسيكون هناك حتما عيوب كبيرة في عملية غزل الحرير الخام.
