Dry-Spun Wet-Formed kundrejt Procesit të thatë kundrejt Procesit të lagësht

Shkëmbimi i karbonit është i njohur si "Mbreti i Materialeve të Reja", me aplikime të gjera në industrinë ajërore, prodhimin e automjeteve, pajisjet e sporteve dhe fusha të tjera. Por a e dini? Madje edhe brenda shkëmbimit të karbonit, proceset e prodhimit mund të ndryshojnë dramatikisht. Sotë do të analizojmë në mënyrë të plotë tre teknologjitë kyçe për prodhimin e shkëmbimit të karbonit—spinningu me avull të thatë, spinningu i thatë dhe spinningu i lagur—dhe do të shikojmë se si kompanitë kryesore kombëtare dhe ndërkombëtare i zgjedhin këto teknologji.

Dry-jet-wet-spinning (Zgjedhja kryesore për shkëmbimin e karbonit me performancë të lartë)

Definicioni

Dry-spray wet-spinning, siç thotë emri, kombëzon karakteristikat e dy proceseve "dry spinning" dhe "wet spinning". Kjo teknikë përdoret kryesisht për prodhimin e paraprillës së shkëmbimit të karbonit me bazë PAN.

Fluksi i procesit
(1) Përgatitja e Tretësit për Spinning: Poliakrilonitrili (PAN) është i tretur në një solvent të caktuar për të formuar një tretës viskoz për spinning.
(2) Faza e Tharjes me Shpërndarje: Zgjidhja e vrapimit nxirret përmes një pllake spinneret dhe kalojnë së pari nëpër një shtresë ajri (zakonisht disa milimetra deri në centimetra).
(3) Faza e Vrapimit të Lagësht: Pjata e fijes pastaj hyn në një banjë koagulimi, ku ngurtësohet shpejt dhe formohet.
(4) Përpunim Pasues: Përmes hapave si larja, zgjatja, vajosja dhe thatja, marrësi i fibër karboni formohet në fund.

Përparësitë teknike
(1) Strukturë më uniforme e fijes: Tensioni brenda shtresës së ajrit përmirëson orientimin e zinxhirëve molekulare
(2) Sipërfaqe më të lëmuar: Redukton defektet sipërfaqësore, duke rritur vetitë mekanike të fibër karboni përfundimtare
(3) Efikasitet më i lartë prodhimi: Shpejtësia e vrapimit arrin 2-3 herë sa ajo e vrapimit të lagësht
(4) I përshtatshëm për prodhimin e fijeve me performancë të lartë: Si p.sh. T700, T800, dhe fibra karboni me grade më të larta

Vrapim i Lagësht (Tradicional i Zhvilluar)

Definicioni

Vrapimi i lagësht është metoda më e hershme për prodhimin industrial të pararendësve të fibër karboni. Edhe pse teknikisht e zhvilluar, ka disa kufizime.
Një polimer është i tretur në një tretës i përshtatshëm për të formuar një tretës të koncentuar (vaji i tharjes). Ky tretës më pas është i shtyrë përmes mikrovrimave të një spinnereti dhe menjëherë i injektuar në një vaj solidifikimi që përmban një jo-tretës. Brenda vajit, ndodh difuzimi dyjake midis tretësit në rrjedhën e tharjes dhe jo-tretësit në vaj. Kjo shkakton precipitimin dhe solidifikimin e polimerit, duke formuar fibra fillestare.

Fluksi i procesit
(1) Përgatitja e Tretësit për Tharje: PAN i tretur në tretës (p.sh., DMF, DMSO)
(2) Solidifikimi Direkt: Tretësi i tharjes është i shtyrë nga spinnereti menjëherë në vajin e solidifikimit
(3) Solidifikimi me Ndarje të Fazës: Solidifikimi arrihet përmes procesit të difuzimit dyjake
(4) Pasi-trajtimi: Larja, zgjatja, tharja, etj.

Karakteristikat Teknike
(1) Forma të kufizuara të prerje tërthore: Kryesisht rrethore ose e formës së vezës
(2) Shpejtësi e ulët në tharje: Zakonisht 50–150 m/min
(3) i predisponuar për defekte në sipërfaqe: i prekur ndaj poreve dhe kanaleve në sipërfaqe
(4) Pajisje relativisht e thjeshtë: E përshtatshme për prodhimin e fibërave të karbonit me performancë mesatare deri në të ulët

Spinning i thatë (Zgjedhje speciale e fibërave të karbonit)

Definicioni

Spinningu i thatë është një metodë tjetër e rëndësishme për përgatitjen e paraprodukteve të fibërave të karbonit, veçanërisht e përdorur në prodhimin e disa fibërave special të karbonit.
Spinningu i thatë përfshin shtypjen e një solucioni polimerik nëpër spinnerete, ku tretësi avullon direkt në ajër të ngrohtë për të formuar fibra (p.sh., prodhimi i spandeksit). Megjithatë, brenda industrisë së fibërave të karbonit, zakonisht përdoret gabimisht si shkurtim për "dry-spun wet-laid" (DSWL).

Fluksi i procesit
(1) Përgatitja e Tretësirës: Zierja e polimerit në një tretës të volatil
(2) Shtypja dhe Avullimi i Tretësit: Solucioni shtyhet nëpër një pllakë spinneret direkt në një tunel spinningu të mbushur me ajër të ngrohtë
(3) Rikuperimi i Tretësit: Tretësi i avulluar rikuperohet për përdorim të mëtejshëm
(4) Mbledhja e Fibrave: Fibrat e plotësisht të ngurtësuar mbahen dhe mbledhen

Karakteristikat Teknike
(1) Forma të ndryshme të seksioneve të fijes: E aftë për prodhimin e fiberve me seksione të palakmueshme
(2) Sistem kompleks i rimarrjes së tretësit: Kërkon pajisje të sofistikuara për rimarrjen e tretësit
(3) I përshtatshëm për polimerë specifikë: Si p.sh. PAN e modifikuar ose polimerë të tjerë pararendës të fiberve të karbonit

Tabela e plotë e krahasimit të tre teknologjive kryesore

Krahasimi i rrugëve teknologjike të kompanive kryesore

Tendencat e Larg dhe Zhvillimit

(1) Optimizimi i Teknologjisë së Fshirjes me Spraj të Thatë: Duke u zhvilluar drejt shpejtësive më të larta të fshirjes dhe cilësive më të qëndrueshme për të ulur më tej koston e fibrave të performancës së lartë të karbonit.
(2) Përmirësimi i Fshirjes së Lagur: Përmirësimi i performancës së fibrave të fshira me lagur përmes përmirësimeve të procesit për të zgjatur aplikimi fusha.
(3) Inovacioni i Integrimimit të Proceseve: Zhvillimi i teknikave të reja të përbërë të fshirjes duke kombinuar përfitimet e proceseve të ndryshme.
(4) Prodhimi i Gjelbër: Krijimi i sistemeve të tretësve miqësorë me ambientin për të zvogëluar ndikimin mbi ambientin gjatë prodhimit.

Bashkësia e lehtë, por e qëndrueshme e fibër karboni rrjedh nga procese të përpunuara me kujdes prodhimi. Nga pjekuria tradicionale e vrapimit të lagët deri te aplikimet specializuese të vrapimit të thatë, dhe përforcat e larta të performancës së vrapimit të thatë-lagët – çdo teknikë përfaqëson kristalizimin e zotërisë së shkencëtarëve të materialeve.

Kuptimi i këtyre dallimeve teknologjike shpjegon jo vetëm variacionet e gjera të çmimeve në mes të fibrave të karbonit, por ndriçon edhe udhëtimin e vështirë dhe arritjet e jashtëzakonshme të industrisë kineze të fibër karboni, ndërkohë që kalon nga kapja e mbrapshtësisë tek ruajtja e ritmit. Në rrugën drejt bëheshit një fuqi materiale, çdo përforcim teknologjik meriton vëmendjen dhe duartrokitjen tonë.