Me kaikki tiedämme, että polyakryylinitriili on akryylinitriilin polymerointi. Akryylinitriilin polymerointiprosessissa on lisättävä joitain katalyyttejä. Raaka-aineet laitetaan veteen ja annetaan polymeroitua vedessä. Polyakryylinitriilin polymeeri on veteen liukenematon ja saostuu. Aseta polyakryylinitriilivesisuodatin. Polymerointiprosessi on myös eksoterminen prosessi, joten veteen joutuvien raaka-aineiden nopeutta tulee säätää hitaasti, jotta prosessi hidastuu ja jäähtyy ja samalla estetään ylikuumeneminen. Tätä prosessia on vaikea hallita. Reaktioastiassa on erilaisia polymerointimonomeerejä, saostumia ja jonkin verran raaka-aineiden epätasaista jakautumista reaktioastiassa, mikä saattaa aiheuttaa sen, että polyakryylinitriili ei täytä vaadittuja standardeja. Tämä on raaka-aineiden vaikuttava tekijä, ja järjestelmän reaktiomekanismi vaatii lisää tutkimusta.
Hiilikuitukankaiden kuituhiilimateriaalien tulee käyttää koksia sisältäviä hiiliatomiketjupolymeerejä. On olemassa kolme yleisesti käytettyä hiiltynyttä polymeeriä: selluloosa (raion), polyakryylinitriili (PAN), pihka (piki) ja polyakryylinitriili sellaisena kuin me sen nykyään tunnemme. Jos silkki on epätasainen ja sisältää monia epäpuhtauksia tai vikoja, nämä viat välittyvät hiilikuituihin, joten jos haluat tehdä hyvän hiilikuitukankaan, sinulla on oltava hyvä raakasilkki.
Mistä hiilikuitukankaan raakasilkki tulee? Kehruu polyakryylinitriilillä. Polyakrylonitriilijauhe, polyakryylinitriili liuotetaan ensin liuottimeen. Luottamuksellisuussyistä en kerro sinulle tästä liuottimesta, dimetyylisulfoksidista. Polyakrylonitriili liukenee liuottimeen, mutta ei veteen, mutta tämä liuos sekoittuu äärettömästi veteen. Suihkutamme polyakryylinitriilin ja liuottimen seosta liuottimeen, vesiliukoiseen nesteeseen, samalla tavalla kuin suihkeruisku. Koska polyakryylinitriili on veteen liukenematon, se jähmettyy polyakryylinitriilin esiasteeksi joutuessaan kosketuksiin veden kanssa. Viiva on hyvin paksu, ja kun liuotin on dispergoituneena ketjuun, voimme diffundoida liuoksen n kerroksen läpi. Tämän liuoksen pitoisuus pienenee vähitellen, mikä edistää liuottimen diffuusiota ulospäin. Diffusion jälkeen alkuperäinen silkki tulee vesivaiheeseen. Tällä hetkellä, kun vetovoimaa käytetään sen poistamiseksi, alkuperäinen silkki hidastuu vetovoiman vaikutuksesta ja lopulta tiivistymisen jälkeen silkki. Kuitujen välisen tarttumisen estämiseksi tarvitaan myös liimausainetta keskelle. Tämä on koko raakasilkin tuotantoprosessi. Jos polyakryylinitriiliraaka-ainetta ei käytetä hyvin tai laatu on epätasaista, raakasilkin kehruuprosessissa tulee väistämättä suuria puutteita.