Þurrspunin vökvaformuð vs þurrferlið vs vökvferlið

Kolvetni er oft kallað „konungur námsbreyttra efna“ og er í umfangríkri notkun í geimferða-, bifreiðaframleiðslu, í íþróttaútbúnaði og öðrum sviðum. En vissir þið að? Jafnvel innan kolvetnis getu framleiðsluaðferðir verið afar ólíkar. Í dag munum við gerast yfirlit yfir þrjár lykilteknólogíur til að framleiða kolvetni – þurrhvolftækni, þurrhvolftækni með blöndu og vatnsvolftækni – og skoða hvernig helstu heimsmarkaðsfyrirtæki velja á milli þessara tækni.

Þurrhvolftækni með blöndu (Venjuleg valkost fyrir kolvetni af hári gæði)

Skilgreining

Þurrhvolftækni með blöndu, eins og nafnið gefur til kynna, sameinar eiginleika bæði „þurrhvolftækni“ og „vatnsvolftækni“. Þessi aðferð er aðallega notuð til að framleiða forvarar af hágæða PAN-boruðu kolvetni.

Ferlisflæði
(1) Undirbúningur snúningslausnar: Polyakrylnítríl (PAN) er leyst upp í ákveðnum leysir til að mynda þykkva snúningslausn.
(2) Tør-spray-stadium: Spinnulösuðin er pressað gjennom spinnudisk og fyrst passerar gjennom eitt luftlag (typisk flere millimeter til centimeter).
(3) Våt-spinnstadium: Fibrabuntinn går deretter inn i eitt stivingsbad, hvor det raskt stivnar og formerar.
(4) Eftarbehandling: Gjennom steg som vasking, strekkjing, smurning og tørking, er karbonfibrarprekursor endelig dannar.

Tæknilegir kostir
(1) Meir jamvorn fibrastruktur: Spenning innan luftlagið forbetrir orienteringa á molekylkjeda
(2) Glatter yvirflæði: Minkvar yvirflæðifeil, yvirgjörð mekanisku eigenskapar á sluttelige karbonfibrar
(3) Høgare produksjonseffektivitet: Spinnhastigheit når 2-3 gonger so mykja som våtspinning
(4) Lekkjar til å produsera høgprestandsfibrar: Sósom T700, T800, og høggradskarbonfibrar

Våtspinning (tradisjonell moden)

Skilgreining

Våtspinning er den eldste metode for industriell produksjon av karbonfibrarprekursorar. Tiltro dù metode er moden, har den visse avgrensingar.
Lausnarmál bifengis er leyst í viðeigandi leysir til að mynda þétt lausn (snúningsskurpu). Þessi lausn er síðan ýtt í gegnum smáhola í snúningsmyndunartæki og beint innsprautað í stífunarskurpu sem inniheldur óleysir. Innan skurpunnar á sér stað tvíhliða dreifing milli leysilsins í snúningsstrauminum og óleysinsins í skurpunni. Þetta veldur útskurtun og stífun bifengisins, sem myndar grunndrafa.

Ferlisflæði
(1) Undirbúningur snúningslausnar: PAN leyst í leysir (t.d. DMF, DMSO)
(2) Bein stífun: Snúningslausn er ýtt út frá snúningsmyndunartæki beint í stífunarskurpu
(3) Stífun með fasaskilnaði: Náð er stífun með tvíhliða dreifingaraferð
(4) Afturvinnsla: Þvottur, strekkjur, þurrkun o.s.frv.

Tækni einkenni
(1) Takmörkuð tvörfleidsform: Aðallega hringlaga eða egglögu
(2) Hröðunlega lág snúningshraði: Venjulega 50–150 m/min
(3) Tilhneigð til yfirborðsdefekta: Viðkvæmt fyrir yfirborðshol og rán
(4) Þróttugt enkelt utstyr: Egítt til framstellingu á kolbraunfibre með mellékýlli til lågkýlli prestasiu

Tørr Spinnu (Særisort Kolbraunfibrar)

Skilgreining

Tørr spinnu er annar vigtig metode til framstöllingu på kolbraunfibrar, særiligt brukt hjá framstöllingu på særitypes kolbraunfibrar.
Tørr spinnu innebærar utskjutning av polymerløysing gjennom spinnare, hvor løysingsmiddel evaporerar direkte i varm luft til dannelse av fibre (t.d. spandex framstöllingu). Imidlertid er det innan kolbraunfibrarindustri ofte feilbrukt som forkortelse for "tørr-spunn våt-lagt" (DSWL).

Ferlisflæði
(1) Løysing Framstöllingu: Løys polymer í flyktig løysingsmiddel
(2) Utstrøyming og Løysingsmiddel Evaporering: Løysing blir utstrøydd gjennom spinnareplate direkte inn i ein varm-luftfylt spinnutunnel
(3) Løysingsmiddel Gjenføding: Evaporert løysingsmiddel blir gjenfødd til gjenbruk
(4) Fibrasamling: Fullstendig fastnade fibre blir vinda inn og samla

Tækni einkenni
(1) Öruggar fiberþversniðsform: Getur framleitt fötur með óreglulegum þversniðum
(2) Flókið leysimiddlaendurkomanarkerfi: Krefst flókinnar búnaðar fyrir endurkoman á leysimiðlum
(3) Hundunin við ákveðin mön: Eins og ákveðin breytt PAN eða önnur mön fyrir kolefnisfötur

Yfirsýnartöflur samanburðar á þremur helstu tækni

Sammenlikning av Teknologivegplanar hjá større selskap

Framtíðarútfærslur á stefnu

(1) Optimering á þurrhneyta-þvoþræðiteknólogí: Þróun í átt að hærri þræðingarhraða og stöðugri gæði til að frekar minnka kostnað við kolefnissýringar af hárra gæðum.
(2) Uppfærsla á þvoþræðingu: Bæting á gæðum þvoþrædda sýringa með bættri ferli til að víkja úr notkun sviðum.
(3) Nýsköpun í ferlaskipulag: Þróun á nýjum samsettrum þræðingaraðferðum með samruna styrkleika mismunandi ferla.
(4) Græn framleiðsla: Þróun umhverfisvænna leysimiddley systems til að minnka umhverfispáverkan við framleiðslu.

Lettvægi, en átakleg eiginleikar karbonfíbru stamma frá nøjjaraður fínuframstæðingar prosessum. Frá alþrúvinnu mognuði af våta-spinningu til spesialiserðu anvendingu dry-spinningu, og høga-prestasiðu gjørfraði dry-wet-spinningu—hver teknikku representerar krystaliseringuna av ingenuøravitsuða materiavitsuða.

Förståing av desa teknologiska forskjellen forklarar ikki bærði breiða prisforskjellen mellan karbonfíbrar, men og illuminerer den arðvæga reisa og bemerkelsa prestaþiuða av Kina karbonfíbruðu industrinu, so den skiftar frå å hengi upp til å halda taktfestu. På veggen til å bli materiamaktu, förtjener hvert teknologiskt gjørfraði vör uppmærksami og applaus.