Dry-Spun Wet-Formed kumpara sa Dry Process kumpara sa Wet Process

Itinatawag ang carbon fiber bilang "Hari ng Mga Bagong Materyales," na may malawakang aplikasyon sa aerospace, paggawa ng sasakyan, kagamitang pang-sports, at iba pang larangan. Ngunit alam mo ba? Kahit sa loob ng carbon fiber, maaaring magkaiba nang malaki ang mga proseso ng pagmamanupaktura. Ngayon, tatalakayin nang buong-lapad ang tatlong pangunahing teknolohiya sa paggawa ng carbon fiber—dry jet-spinning, dry spinning, at wet spinning—at susuri ang kung paano pinipili ng mga malaking lokal at internasyonal na kumpaniya ang mga teknolohiyang ito.

Dry-jet-wet-spinning (Ang pangunahing napipili para mataas na pagganap ng carbon fiber)

Definisyon

Ang dry-spray wet-spinning, ayon sa pangalan nito, ay pinagsama ang mga katangian ng parehong "dry spinning" at "wet spinning" na proseso. Ginagamit ang teknik na ito pangunamng sa paggawa ng mataas na pagganap ng PAN-based na carbon fiber precursor.

Proseso ng pagpunta
(1) Paghanda ng Spinning Solution: Ang Polyacrylonitrile (PAN) ay nilalasong sa isang tiyak na solvent upang makabuo ng isang makapal na spinning solution.
(2) Yugto ng Dry-Spray: Pinipiga ang spinning solution sa pamamagitan ng spinneret plate at dumaan muna sa isang layer ng hangin (karaniwang ilang millimetro hanggang sentimetro).
(3) Yugto ng Wet-Spinning: Papasok ang fiber bundle sa isang coagulation bath, kung saan mabilis itong lumalapot at nabubuo.
(4) Post-Processing: Sa pamamagitan ng mga hakbang tulad ng paghuhugas, pagtutumba, pagsusuutan ng langis, at pagpapatuyo, nabubuo sa huli ang carbon fiber precursor.

Mga teknikal na pakinabang
(1) Mas pare-pareho ang istruktura ng fiber: Ang tensyon sa loob ng air layer ay nagpapabuti sa orientasyon ng molecular chain
(2) Mas makinis na ibabaw: Binabawasan ang mga depekto sa ibabaw, na nagpapahusay sa mga mekanikal na katangian ng huling carbon fiber
(3) Mas mataas na kahusayan sa produksyon: Ang bilis ng spinning ay umabot sa 2-3 beses na mas mabilis kaysa wet spinning
(4) Angkop para sa paggawa ng high-performance fibers: Tulad ng T700, T800, at mas mataas na uri ng carbon fibers

Wet Spinning (Tradisyonal na Sariwa)

Definisyon

Ang wet spinning ang pinakamatandang paraan para sa industriyal na produksyon ng carbon fiber precursor. Bagaman sariwa na ang teknolohiya, mayroon itong ilang limitasyon.
Ang isang polimer ay natutunaw sa isang angkop na panunuyong upang mabuo ang isang makapal na solusyon (spinning bath). Pagkatapos, inilalabas ang solusyong ito sa pamamagitan ng mga mikro-poro ng isang spinneret at diretso itong ipinasok sa isang paliguan ng pagpepresipita na naglalaman ng isang di-natutunaw. Sa loob ng paliguan, may nangyayaring dalawahan na pagkalat sa pagitan ng solvent sa alikabok ng pag-iikot at ng di-solvent sa paliguan. Dahil dito, ang polimer ay humihiwalay at lumalapot, na bumubuo ng mga pangunahing hibla.

Proseso ng pagpunta
(1) Paghahanda ng Solusyon sa Pag-iikot: Natutunaw ang PAN sa panunuyo (hal., DMF, DMSO)
(2) Direktang Pagpepresipita: Ang solusyon sa pag-iikot ay inilalabas mula sa spinneret diretso papunta sa paliguan ng pagpepresipita
(3) Paghihiwalay ng Yugto sa Pagpepresipita: Nakakamit ang pagpepresipita sa pamamagitan ng proseso ng dalawahan na pagkalat
(4) Karagdagang Paggamot: Paglilinis, pagbabawas, pagpapatuyo, atbp.

Teknikong Karakteristik
(1) Limitadong mga hugis ng cross-sectional: Pangunahin ay bilog o oval
(2) Relatibong mabagal na bilis ng pag-iikot: Karaniwang 50–150 m/min
(3) Madaling kapitan sa mga depekto sa ibabaw: Marupok sa mga butas at uga sa ibabaw
(4) Relatiwely simpleng kagamitan: Angkop para sa paggawa ng carbon fibers na may katamtamang hanggang mababang performance

Dry Spinning (Espesyal na Pagpili ng Carbon Fiber)

Definisyon

Ang dry spinning ay isa pang mahalagang paraan para maghanda ng mga precursor ng carbon fiber, lalo na ginagamit sa pagproduksyon ng ilang espesyalidad na uri ng carbon fiber.
Ang dry spinning ay nagsangkaw ng pagpaltat ng solusyon ng polymer sa pamamagitan ng mga spinneret, kung saan ang solvent ay nag-evaporate nang diretso sa mainit na hangin upang mabuo ang mga hibla (hal. sa paggawa ng spandex). Gayunpaman, sa loob ng industriya ng carbon fiber, ito ay madalas kamalian gamitin bilang payak na tawag para sa "dry-spun wet-laid" (DSWL).

Proseso ng pagpunta
(1) Paghanda ng Solusyon: Ihalo ang polymer sa isang mabilis na nag-evaporate na solvent
(2) Pagpaltat at Pag-evaporate ng Solvent: Ang solusyon ay pinapaltat sa pamamagitan ng isang spinneret plate diretso sa loob ng isang spinning tunnel na puno ng mainit na hangin
(3) Paghuli ng Solvent: Ang nag-evaporate na solvent ay nahuli upang mapagamit muli
(4) Pag-ani ng hibla: Ang ganap na nangang solid hibla ay inipit at kinolekta

Teknikong Karakteristik
(1) Iba't ibang hugis ng cross-section ng hibla: Kayang mag-produce ng mga hibla na may di-regular na cross-section
(2) Kumplikadong sistema ng pagbawi ng solvent: Nangangailangan ng sopistikadong kagamitan para sa pagbawi ng solvent
(3) Angkop para sa mga tiyak na polimer: Tulad ng ilang modified PAN o iba pang polimer na precursor ng carbon fiber

Komprehensibong Talaan ng Paghahambing ng Tatlong Pangunahing Teknolohiya

Paghahambing ng Mga Pangunahing Roadmap sa Teknolohiya ng Korporasyon

Mga Trend sa Pag-unlad ng Kinabukasan

(1) Pag-optimize ng Teknolohiyang Dry-Spray Wet-Spinning: Pag-unlad patungo sa mas mataas na bilis ng pag-iikot at mas matatag na kalidad upang karagdagang bawasan ang gastos ng mga high-performance na carbon fiber.
(2) Pag-upgrade ng Wet Spinning: Pagpapahusay sa pagganap ng mga hinabing hibla gamit ang wet spinning sa pamamagitan ng mga pagpapabuti sa proseso upang mapalawak paggamit mga patlang.
(3) Inobasyon sa Integrasyon ng Proseso: Pagbuo ng mga bagong teknik sa composite spinning sa pamamagitan ng pagsasama ng mga kalakasan ng iba't ibang proseso.
(4) Berdeng Pagmamanupaktura: Lumikha ng mga eco-friendly na solvent system upang mabawasan ang epekto sa kapaligiran sa panahon ng produksyon.

Ang magaan ngunit matibay na katangian ng carbon fiber ay nagmumula sa maingat na pino na mga proseso sa pagmamanupaktura. Mula sa tradisyonal na kapanahunan ng wet spinning hanggang sa mga espesyalisadong aplikasyon ng dry spinning, at ang mga mataas na pagganap na abilidad ng dry-wet spinning—bawat teknik ay kumakatawan sa kristalisasyon ng galing ng mga siyentipiko sa materyales.

Ang pag-unawa sa mga teknolohikal na pagkakaiba ay hindi lamang nagpapaliwanag sa malawak na pagkakaiba ng presyo sa pagitan ng mga carbon fiber, kundi pati rin nagbibiging-liwanag sa mahirap na paglalakbay at kamanghawi na mga tagumpay ng industriya ng carbon fiber sa Tsina habang ito ay lumilipat mula sa pagtawag hanggang sa pagbabago ng bilis. Sa landas tungo ng pagiging isang kapangyarihan sa mga materyales, ang bawat teknolohikal na pagtuklas ay nararapat sa ating atensyon at palakpakan.