Droog-Gesponne Nat-Vorming versus Droogproses versus Natproses

Koolvesel word as die "Koning van Nuwe Materiaal" beskou en word wyd in lugvaartuig-, motorvervaardiging, sporttoerusting en ander velde toegepas. Maar het jy geweet? Selfs binne koolvesel kan vervaardigingsprosesse dramaties wissel. Vandag sal ons die drie sleuteltogtegnologieë vir die vervaardiging van koolvesel omvattend ontleed – droë straal-spinning, droë spinning en nat spinning – en ondersoek hoe groot plaaslike en internasionale maatskappye hierdie tegnologieë kies.

Droë-straal-nat-spinning (Die hoofkeuse vir hoë-prestasie koolvesel)

Definisie

Droë-sproei nat-spinning, soos die naam aandui, kombineer die eienskappe van beide "droë spinning"- en "nat spinning"-prosesse. Hierdie tegniek word hoofsaaklik gebruik om hoë-prestasie PAN-gebaseerde koolveselvoorlopers te vervaardig.

Prosesvloei
(1) Spinningoplossing voorbereiding: Poliakrilonitriel (PAN) word in 'n spesifieke oplosmiddel opgelos om 'n viskeuse spinningoplossing te vorm.
(2) Droog-Sproei Fase: Die spinoplossing word deur 'n spinneretplaat geëkstrudeer en beweeg eers deur 'n luglaag (gewoonlik verskeie millimeter tot sentimeter).
(3) Nat-Spin Fase: Die veselbundel tree dan 'n stolselbad binne, waar dit vinnig versteier en vorm.
(4) Naverwerking: Deur stappe soos was, uitrek, inoliëring en droogmaak, word die koolstofveselvoorloper uiteindelik gevorm.

Tegniese voordele
(1) Meer eenvormige veselstruktuur: Spanning binne die luglaag verbeter molekulêre kettingoriëntasie
(2) Gladde oppervlak: Verminder oppervlakdefekte, wat die meganiese eienskappe van die finale koolstofvesel verbeter
(3) Hoër produksiedoeltreffendheid: Spinsnelheid bereik 2-3 keer dié van nat spinning
(4) Geskik vir die vervaardiging van hoë-prestasie vesels: Soos T700, T800 en hoër-graad koolstofvesels

Nat Spinning (Tradisionele Volwasse)

Definisie

Nat spinning is die vroegste metode vir industriële produksie van koolstofveselvoorlopers. Alhoewel dit tegnies volwasse is, het dit sekere beperkings.
ʼN Polimeer word in ʼn geskikte oplosmiddel opgelos om ʼn gevolglike oplossing (spinselle) te vorm. Hierdie oplossing word dan deur die mikropore van ʼn spinneret geperst en direk in ʼn stollingsbad, wat ʼn nie-oplosmiddel bevat, ingespuit. Binne die bad vind tweerigtingdiffusie plaas tussen die oplosmiddel in die spinsels en die nie-oplosmiddel in die bad. Dit veroorsaak dat die polimeer neerslaan en stol, waardeur primêre vesels gevorm word.

Prosesvloei
(1) Voorbereiding van Spinsoplossing: PAN opgelos in oplosmiddel (bv. DMF, DMSO)
(2) Direkte Stolling: Spinsoplossing word deur spinneret direk in stollingsbad geperst
(3) Faseskeidingsstolling: Stolling word bereik deur middel van tweerigtingdiffusieproses
(4) Naverwerking: Wassing, uitrekking, droging, ens.

Tegniese kenmerke
(1) Beperkte deursnee-vorme: Veral sirkelvormig of ovaal
(2) Relatief lae spinspoed: Gewoonlik 50–150 m/min
(3) Geneigd tot oppervlakdefekte: Gevoelig vir oppervlakpore en groewe
(4) Relatief eenvoudige toerusting: Geskik vir die vervaardiging van medium-tot-laag-prestasie koolstofvesels

Droogspinning (Spesiale Koolstofvesel-keuse)

Definisie

Droogspinning is 'n ander beduidende metode vir die voorbereiding van koolstofveselvoorlopers, veral wat gebruik word in die produksie van sekere spesialiteitskoolstofvesels.
Droogspinning behels die uitpersing van 'n polimeeroplossing deur spinnerette, waar die oplosmiddel direk in warm lug verdamp om vesels te vorm (byvoorbeeld in spandeksproduksie). Binne die koolstofveselbedryf word dit egter dikwels per abuis gebruik as 'n afkorting vir "drooggesponne natgeleë" (DSWL).

Prosesvloei
(1) Oplossingvoorbereiding: Los polimeer op in vlugtige oplosmiddel
(2) Uitpersing en Oplosmiddelverdamping: Die oplossing word deur 'n spinneretplaat uitgepers reguit in 'n spinnaal met warm lug
(3) Oplosmiddelterugwinning: Verdamp oplosmiddel word teruggewin vir hergebruik
(4) Veselversameling: Volledig gestolde vesels word opgerol en versamel

Tegniese kenmerke
(1) Verskeie vesel deursnitvorms: Kan vesels met onreëlmatige deursnitte vervaardig
(2) Ingekompliseerde oplosmiddel-terugwinsisteem: Vereis gesofistikeerde oplosmiddelterugwinstoerusting
(3) Geskik vir spesifieke polimere: Soos sekere gewysigde PAN of ander koolstofveselvoorloperspolimere

Omnikompreisiewe Vergelykingstabel van Drie Hooftegnologieë

Vergelyking van Groot Korporatiewe Tegnologie-uitvoerplanne

Toekomstige ontwikkelingsneigings

(1) Optimering van Droog-Spuit Nat-Spin-tegnologie: Vooruitgang na hoër spinsnelhede en meer stabiele gehalte om die koste van hoë-prestasie koolstofvesels verdere te verlaag.
(2) Opgradering van Nat-Spinning: Verbetering van die prestasie van nat-gespinde vesels deur prosesverbeteringe om toepassing velde.
(3) Innovasie in Prosesintegrasie: Ontwikkel nuwe saamgestelde spinmetodes deur die kragtige eienskappe van verskillende prosesse te kombineer.
(4) Groen Vervaardiging: Skep omgewingsvriendelike oplosmiddelsisteme om die omgewingsimpak tydens produksie te verminder.

Die liggewig, maar tog veerkragtige aard van koolstofvesel spruit voort uit noukeurig verfynde vervaardigingsprosesse. Van die tradisionele volwassenheid van nat-spin tot die gespesialiseerde toepassings van droog-spin, en die hoë-prestasie deurbraak van droog-nat-spinning—elke tegniek verteenwoordig die kristallisasie van materiaalkundiges se briljante vernuf.

Om hierdie tegnologiese verskille te verstaan, verklaar nie net die wye verskeidenheid pryse onder koolstofvesels nie, maar belig ook die moeilike reis en opmerklike prestasies van Sjina se koolstofveselbedryf terwyl dit oorgaan van agterop te kom tot gelykpas te loop nie. Op die pad na 'n materiale supermag, verdien elke tegnologiese deurbraak ons aandag en toejuiging.