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干噴濕紡法解決碳纖維生產(chǎn)技術(shù)難題
干噴濕紡,顧名思義即紡絲液經(jīng)噴絲孔噴出后不破即進(jìn)入凝固進(jìn)行雙擴(kuò)散、相分別跟形成絲條。
碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家(美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)),對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。假如說成纖是一物理進(jìn)程,在干段產(chǎn)生的物理變更有利于形成致密化跟均質(zhì)化的絲條,為生產(chǎn)高機(jī)能原絲奠定了基本。
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干噴濕紡的環(huán)境明顯不同于濕法跟干紡,他們的差別有一下多少點(diǎn):
1.紡絲液離開噴絲孔后,紡絲液細(xì)流先經(jīng)過空氣層,而后才進(jìn)入凝固浴。在空氣層,可近似看做溶劑跟積淀劑為0.
2.在噴絲孔出口處,因?yàn)楦蓢姖窦徔蓪?shí)當(dāng)初牽伸,可能把脹大局部被牽伸變細(xì)后才進(jìn)入凝固浴。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹脂浸潤(rùn)硬化形成碳纖維板材,能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問題,補(bǔ)強(qiáng)效果好,施工便捷。因此,干噴濕紡紡出的原絲跟所制碳纖維名義較平滑而無溝槽。
3.濕紡凝固浴溫度較高,個(gè)別采取50——60℃。碳纖維管采用
碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠(纏撓)而成。在制過程中,可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材,如:不同規(guī)格的碳纖維圓管,不同規(guī)格的方管,不同規(guī)格的片材,以及其它型材:在制作過程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。因?yàn)闈窦彽墓毯枯^低,高溫增進(jìn)雙擴(kuò)散進(jìn)行,避免絲條名義粘接。然而,凝固浴溫度也布能太高。高溫增進(jìn)絲條之間的熱容并。對(duì)干噴濕紡,凝固浴采取低溶劑品質(zhì)分?jǐn)?shù)配比跟低溫凝固。
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4.同樣的紡絲液,干噴濕紡出口處的最大膨脹與干法類似,但比濕紡大的多:濕紡細(xì)流表層開端凝固要比干噴濕紡早的多,同時(shí)也說明為什么干噴濕紡的噴絲孔直徑要比濕紡大的緣故。
5.在細(xì)流表層因溶劑揮發(fā)而形成薄的致密層;當(dāng)進(jìn)入凝固浴后,這薄的致密層可克制雙擴(kuò)散速度,禁止了大孔的生成,因此得透明而致密的凝膠絲條。
用法紡絲得到的纖維,結(jié)構(gòu)比較均勻,皮芯層差別小,強(qiáng)度跟彈性均有進(jìn)步,截面結(jié)構(gòu)近似圓形,纖維名義潤(rùn)滑,纖維內(nèi)部缺點(diǎn)少。紡出的纖維致密性好,體密度較高,可制得高機(jī)能碳纖維,在碳纖維復(fù)合資料利用范疇優(yōu)于濕法紡絲碳纖維機(jī)能。