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什么是碳纤维的干喷湿纺法?

  江苏博实:稍微对碳纤维有点了解的小伙伴想必都听说过干喷湿纺法,具体是怎么个方法却不太了解,今天博实带大家来聊聊这个干喷湿纺法。

  干喷湿纺法即干湿法,是指纺丝液经喷丝孔喷出后,先经过空气层(亦叫干段),再进入凝固浴进行双扩散、相分离和形成丝条的方法。经过空气层发生的物理变化有利于形成细特化、致密化和均质化的丝条。

  纺出的纤维体密度较高,表面平滑无沟槽,且可实现速纺丝,用于生产高性能、 高质量的碳纤维原丝。干喷湿纺装置常为立式喷丝机,从喷丝板喷出的纺丝液细流经空气段(干段) 后进入凝固浴,完成干喷湿纺过程;再经导向辊、 离浴辊引入的丝条经后处理得到 P A N纤维。

  离开喷丝板后的纺丝液细流先经过空气层,干段再进入凝固浴,干段很短,但对凝固相分离和成纤结构有着重大影响。在空气层挤出的纺丝液细流中的溶剂急速蒸发,表面形成了薄薄致密层,细流进入凝固浴后可抑制双扩散速度。

  由于在喷丝板出口处产生膨胀效应,靠细流自身的重力以及牵伸力向下流动,然后经干喷湿纺的正牵伸可使胀大部分被牵伸变细后进入凝固浴。

  凝固浴采用低溶剂质量分数配比和低温凝固,低溶剂质量分数配比可加大溶剂与细流之间的质量分数差,加速扩散;低温可抑制扩散速度,利于沉淀结构致密化、均质化,最终纺出的原丝和所制碳纤维表面较平滑而无沟槽。与纯湿纺相比, 干喷湿纺可纺出较高密度且无明显皮芯结构的原丝,大幅提高了纤维的抗拉强度,可生产细特化和均质化的高性能碳纤维。

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