Koltrefjar eru afkastamikið trefjaefni. Undirbúningsferli þess felur aðallega í sér eftirfarandi skref:
1.Hráefnisval
Helsta hráefni koltrefja er pólýakrýlonítríl, sem er tilbúið trefjar.
Sum önnur hráefni eins og kolbek, náttúruleg trefjar, er einnig hægt að nota til að undirbúa koltrefjar.
2.Snúningur
Forefninu er blandað saman við önnur efni og síðan spunnið í trefjar.
Trefjarnar eru síðan þvegnar og teygðar.
3.Stöðugleiki
Kolefnistrefjar verða að vera efnafræðilega breyttar fyrir kolsýringu til að gera þær varma stöðugri með því að breyta línulegum atómtengi sínum í stigatengi. Hitaðu trefjarnar í lofti í 200-300 gráðu í um það bil 30 mínútur til 2 klukkustundir. Þetta upphitunarferli þvingar kolefnisatóm til að gleypa súrefnisatóm úr loftinu og endurraða sameindunum í varma stöðugra tengimynstur.
Þessu útverma ferli verður að vera vandlega stjórnað til að koma í veg fyrir ofhitnun trefjanna. Það eru nokkrar aðferðir notaðar til að koma á stöðugleika koltrefja.
4.Kolsýring
Eftir að trefjarnar eru stöðugar með hita eru þær hitnar í 1,000-3,000 gráðu án súrefnis í nokkrar mínútur.
Skortur á súrefni kemur í veg fyrir að trefjarnar brenni við svo mikinn hita. Meðan á þessu ferli stendur er mikilvægt að halda loftþrýstingnum inni í ofninum hærri en loftþrýstingnum utan ofnsins og að inntak og úttak trefjarins sé lokað til að koma í veg fyrir að súrefni komist inn í ofninn.
Við þetta háa hitastig rekur trefjarnir út ekki kolefnisatóm og hinar kolefnisatómin sem eftir eru mynda þéttbundna kolefniskristalla.
Þessir kolefniskristallar eru samsíða langás kolefnistrefjanna.
5.Yfirborðsmeðferð
Kolefnisferlið gefur trefjunum slétt yfirborð sem getur ekki tengst vel við epoxýplastefni og önnur efni sem notuð eru til að búa til samsettar vörur.
Þess vegna er yfirborðið örlítið oxað. Oxun gefur yfirborðinu betri efnabindingareiginleika en ætar einnig yfirborðið til að leyfa efnum að festast betur við yfirborðið.
Trefjar eru stundum oxaðar með því að dýfa þeim í lofttegundir eins og koltvísýring, loft eða óson, eða í vökva eins og saltpéturssýru eða natríumhýpóklórít. Að öðru leyti næst oxun með rafgreiningu með því að dýfa jákvætt hlaðnum trefjum í bað af leiðandi efni.
Óháð því hvaða yfirborðsundirbúningsaðferð er notuð er mikilvægt að hún sé framkvæmd undir nákvæmu eftirliti sérfræðinga til að koma í veg fyrir að yfirborðsgalli komi fram sem gæti leitt til efnisbilunar.
6.Stærð
Þegar búið er að oxa er trefjunum vafið til að koma í veg fyrir skemmdir þegar þær eru vafnar á spólur eða ofnar í efni.
Húðunarferlið er kallað límmiðun og límunarefnið er vandlega valið til að vera samhæft við límið sem notað er til að mynda samsetta uppbyggingu.
Húðunarefni geta verið pólýester, nylon, úretan eða epoxý.
Það skal tekið fram að undirbúningsferlið koltrefja er tiltölulega flókið og krefst strangrar ferlistýringar og búnaðarskilyrða til að tryggja að koltrefjarnar hafi góða frammistöðu og gæði.
