干噴濕紡法解決碳纖維生產(chǎn)技術難題

日期：2015-02-09 08:12:51閱讀次數(shù)：106

　　干噴濕紡，顧名思義即紡絲液經(jīng)噴絲孔噴出后不立即進入凝固進行雙擴散、相分離和形成絲條。如果說成纖是一物理過程，在干段發(fā)生的物理變化有利于形成致密化和均質化的絲條，為生產(chǎn)高性能原絲奠定了基礎。

（圖示：碳纖維板）

　　干噴濕紡的環(huán)境顯著不同于濕法和干紡，他們的差異有一下幾點：

　　1.紡絲液離開噴絲孔后，紡絲液細流先經(jīng)過空氣層，然后才進入凝固浴。在空氣層，可近似看做溶劑和沉淀劑為0.

　　2.在噴絲孔出口處，由于干噴濕紡可實現(xiàn)在牽伸，可能把脹大部分被牽伸變細后才進入凝固浴。因此，干噴濕紡紡出的原絲和所制碳纖維表面較平滑而無溝槽。

　　3.濕紡凝固浴溫度較高，一般采用50——60℃。因為濕紡的固含量較低，高溫促進雙擴散進行，防止絲條表面粘接。但是，凝固浴溫度也布能太高。高溫促進絲條之間的熱容并。對于干噴濕紡，凝固浴采用低溶劑質量分數(shù)配比和低溫凝固。

　　4.同樣的紡絲液，干噴濕紡出口處的最大膨脹與干法相似，但比濕紡大的多：濕紡細流表層開始凝固要比干噴濕紡早的多，同時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.在細流表層因溶劑揮發(fā)而形成薄的致密層；當進入凝固浴后，這薄的致密層可抑制雙擴散速度，阻止了大孔的生成，因而得透明而致密的凝膠絲條。

　　用法紡絲得到的纖維，結構比較均勻，皮芯層差異小，強度和彈性均有提高，截面結構近似圓形，纖維表面光滑，纖維內部缺陷少。紡出的纖維致密性好，體密度較高，可制得高性能碳纖維，在碳纖維復合材料使用領域優(yōu)于濕法紡絲碳纖維性能。