Nassspinnen und Trockenspinnen sind zwei gängige Herstellungsverfahren beim Faserspinnen. Bei diesen beiden Verfahren werden natürliche oder synthetische Polymere zu Endlosfasern verarbeitet. Dadurch entstehen Fasern mit unterschiedlichen Eigenschaften. Aus denselben Rohstoffen können sogar unterschiedliche Fasern hergestellt werden.
Klingt ein bisschen nerdig? Aus diesem Grund haben wir diesen Blog erstellt. Im folgenden Blog führen wir Sie detailliert durch diese beiden Faserproduktionstechniken. Lassen Sie uns ihr Grundwissen aufschlüsseln. Vergleichen Sie sie dann, um sowohl Unterschiede als auch Ähnlichkeiten festzustellen. Verbringen Sie fünf bis acht Minuten, und Sie werden alles verstehen.
Nass- und Trockenspinnen
Eine kurze Einführung in Solution Spinning
Nass- und Trockenspinnen fallen in die Kategorie Lösungsspinnen. Bevor wir uns näher mit den einzelnen Verfahren befassen, wollen wir etwas über das Lösungsspinnen herausfinden.
Beim Lösungsspinnen wird die Löslichkeit von Materialien genutzt, um diese in Fasern umzuwandeln. Die Polymere werden durch Auflösen zu einer Lösung verflüssigt, nicht durch Schmelzen. Es gibt zwei Hauptarten des Lösungsspinnens: Trockenspinnen und Nassspinnen. Diese Technologie wird bei Materialien angewendet, die keinen stabilen Schmelzzustand aufweisen.
Wenn das Material bei höheren Temperaturen zerfällt, kann es auf eine andere Methode zurückgreifen – das Schmelzspinnen. Beim Schmelzspinnen werden Rohfasern erhitzt und bis zu einem viskosen Zustand geschmolzen. Dann folgt der Reinigungsprozess durch spezielle Filter. Dann werden sie durch Spinndüsen extrudiert und in Filamente oder Stapel umgewandelt. Dies
Was ist Nassspinnverfahren?
Nassspinnen ist der Prozess, bei dem verflüssigte Materialien in Fasern umgewandelt werden. Das flüssige Polymer wird in einem bestimmten nichtflüchtigen Lösungsmittel gelöst. Es ist der Oldtimer unter allen Polymerspinntechniken und wird seit über 150 Jahren verwendet. Die nichtflüchtige Lösung im Prozess muss einen bestimmten Klebrigkeitsgrad erreichen. Sie muss auch andere Anforderungen erfüllen, um zu Filamenten oder Stapeln gesponnen zu werden. Die Spinndüsen werden in ein Koagulationsbad getaucht. Dieses Bad ist mit einer anderen Art chemischer Lösung gefüllt. Diese Lösung und das Lösungsmittel diffundieren gegenseitig.
Die Flüssigkeit im Koagulationsbad wird zunächst so ausgewählt, dass sie das Lösungsmittel leicht löst. Sie sollte auch verhindern, dass sich das Polymer auflöst. Dadurch fällt das Polymer aus und bildet die gewünschten festen Filamente. Das Lösungsmittel kann später durch Aufbereitung des Abwassers im Bad gesammelt werden.
In den 1890er Jahren wurde das Nassspinnen zur industriellen Herstellung von Fasern eingesetzt. Dieses Handwerk trieb unterdessen die Erfindung von Acrylfasern voran. Im Laufe seiner langen Geschichte wurde das Nassspinnen in Unterkategorien weiterentwickelt. Dem Prinzip nach umfasst es 3 Typen. Dies sind Phasentrennung, Gelmethode (Gelmethode) und Flüssigkristall-Nassspinnen.
Was ist Trockenspinnverfahren?
Trockenspinnen unterscheidet sich vom Nassspinnen. Dabei werden Materialien mit einem flüchtigen Lösungsmittel verflüssigt. Bei dieser Methode werden Lösungsmittel verwendet, die unter bestimmten Bedingungen in die Luft verdunsten. Die verflüssigten Materialien werden normalerweise vielen Filterungen unterzogen, um Verunreinigungen zu entfernen. Oder die zu Defekten oder Verstopfungen in der Maschine führen könnten. Die Lösung wird in den Trockenturm extrudiert, durch den heiße Luft oder andere Gase strömen. Wenn das Lösungsmittel verdunstet, erhöht sich die Polymerkonzentration und es bleiben feste Polymerfilamente zurück. Das vergaste Lösungsmittel wird dann durch Kondensation oder Absorption zurückgewonnen und recycelt.
Unterschiede zwischen Nass- und Trockenspinnen
Prozessablauf und Erstarrungsprozess
Das Nassspinnen umfasst Lösungsvorbereitung, Lösungsextrusion, Koagulation und Nachbehandlung. Die Spinndüsen des Maschinensystems extrudieren die Spinnlösung. Dann bilden die Poren der Spinndüsen in einer bestimmten Feinheit Faserströme. Diese feinen Ströme gelangen in das Koagulationsbad und verfestigen sich zu Fasern. Der Verfestigungsprozess ist ein Ergebnis des Materialaustauschs. Der Austausch erfolgt zwischen dem Lösungsmittel und dem Koagulans. Nachdem die entstehenden Fasern erhalten wurden, wartet eine spezielle Behandlung, um Details zu liefern.
Beim Trockenspinnen gibt es im Gegensatz zum Nassspinnen kein Koagulationsbad. Die Spinnlösung wird durch die Spinndüse extrudiert. Dann gelangen die Faserströme in eine erhitzte Gasumgebung. Unter Einwirkung heißer Luft verdampft das Lösungsmittel schnell. Dieses System beinhaltet auch ein spezielles Kraftanwendungsgerät. Es übt eine Wickelspannung auf die Fasern aus. Währenddessen konzentriert sich der Polymerstrom und verfestigt sich zu Fasern. Bei dieser Technik wird die Verfestigung durch die Kombination zweier Techniken erreicht. Dabei wird die Wirkung des heißen Luftstroms und der Wickelspannung im Spinnkanal genutzt. Das Lösungsmittel kann mit etwas technischer Hilfe recycelt werden.
Spinngeschwindigkeit und Ausbeute
Beim Nassspinnen ist die Spinngeschwindigkeit sehr niedrig. Dies ist auf die langsamere Diffusionsrate von Lösungsmittel und Koagulationsmittel zurückzuführen. Der Flüssigkeitswiderstand des Koagulationsbads beeinflusst ebenfalls die Geschwindigkeit. Beim Trockenspinnen ist die Spinngeschwindigkeit hoch und die Produktion effizient. Dies liegt daran, dass das Lösungsmittel schnell verdunstet. Die Fasern erstarren daher mit hoher Geschwindigkeit. Auf dieser Grundlage ist der Prozess kontinuierlich und effektiv.
Faserqualität
Durch Nassspinnen hergestellte Fasern neigen dazu, eine eher gleichmäßige Struktur zu haben. Sie haben also durchschnittliche physikalische und mechanische Eigenschaften und eine gute Qualität. Dies liegt daran, dass die Bildungsbedingungen im Koagulationsbad mild sind. Dadurch werden die endgültigen Fasern weniger orientiert und kristallin.
Durch Trockenspinnen hergestellte Fasern haben dichte Strukturen. Sie weisen häufig gute physikalische und mechanische Eigenschaften auf und sind von höherer Qualität. Dies ist auf die schnelle Verdunstung des Lösungsmittels beim Trockenspinnen zurückzuführen. Fasern werden durch Hochgeschwindigkeitsverfestigung hergestellt, wodurch die Faserausrichtung und Kristallinität verbessert werden.
Anwendung
Nassspinnen eignet sich für die Herstellung von Kurzfasern. Insbesondere werden Kurzfasern hergestellt, die eine hohe Feuchtigkeitsaufnahme und Weichheit erfordern. Trockenspinnen eignet sich für Fasern, die eine hohe Festigkeit und gleichmäßige Struktur erfordern. Beim Nassspinnen entstehen in der Regel weiche und feuchtigkeitsabsorbierende Kurzfasern. Beim Trockenspinnen entstehen gleichmäßigere und qualitativ hochwertigere Filamente.
Das viskose/ Kunstseide Faser ist das typische Produkt des Nassspinnens. Acetatfaser ist das Inbegriff des Trockenspinnens. Einige Fasern können mit beiden Methoden hergestellt werden. Fasern unterschiedlicher Methoden haben ihre eigenen Vorteile. Zu diesem Bereich gehören Polyacrylnitril (Acryl-), Polyvinylalkohol (PVA) und PVC-Fasern.
Ökologische Verantwortung
Im Vergleich zum Trockenspinnen hat das Nassspinnen im Allgemeinen größere Auswirkungen auf die Umwelt. Es verbraucht viel Wasser im Koagulationsbad. Dies kann zu Wasserverschmutzung führen, wenn es nicht richtig behandelt wird. Das Trockenspinnen belastet die Umwelt zunächst durch Lösungsmittelemissionen während des Verdampfungsprozesses. Um die Auswirkungen zu verringern, sind sorgfältige Lösungsmittelrückgewinnungssysteme erforderlich. Beide Methoden können jedoch zu Umweltproblemen beitragen. Die Auswirkungen hängen vom verwendeten Polymer und dem gesamten Herstellungsprozess ab.
Technischer Aufwand und Kosten
Im Vergleich zum Trockenspinnen ist das Nassspinnen im Allgemeinen technisch weniger anspruchsvoll. Es hat niedrigere Spinngeschwindigkeiten und ein einfacheres Lösungsmittelmanagement. Es ist also möglicherweise kostengünstiger. Es können dennoch zusätzliche Nachbearbeitungsschritte erforderlich sein, um Koagulantien zu entfernen. Beim Trockenspinnen sind häufig komplexe Lösungsmittelrückgewinnungssysteme erforderlich. Es erfordert höhere Anfangsinvestitionen für den Umgang mit flüchtigen Lösungsmitteln. Dies erfordert spezielle Geräte und Techniken.
Ähnlichkeiten zwischen Nass- und Trockenspinnen
Zweck
Sowohl das Trocken- als auch das Nassspinnen zielen darauf ab, Polymermaterialien zu Endlosfasern zu verarbeiten.
Rohstoffe
Beide Techniken verwenden konzentrierte Lösungen faserbildender Polymere zur Herstellung von Fasern. Dies bedeutet, dass zunächst die Spinnlösung hergestellt werden muss. Außerdem ist ihr Herstellungsprozess ähnlich. Bei beiden Spinnverfahren werden die Ausgangslösungen durch Auflösen der Polymere in einem geeigneten Lösungsmittel hergestellt.
Prinzip
Der Faserbildungsprozess beider Verfahren basiert auf ähnlichen Prinzipien. Beide beinhalten die Diffusion und Verdampfung von Lösungsmitteln. Beide Prozesse führen zur allmählichen Verfestigung der Polymerströme zu Fasern.
Beim Nassspinnen diffundiert das Lösungsmittel in das Koagulationsbad. Beim Trockenspinnen verdampft das Lösungsmittel in einer Heißluftkammer.
Häufig gestellte Fragen
Was sind die Nachteile des Nassspinnens?
Beim Nassspinnen fallen hohe Kosten für die Lösungsmittelrückgewinnung an. Aufgrund des viskosen Widerstands sind die Produktionsraten niedriger als beim Schmelz- oder Trockenspinnen.
Was sind die Nachteile des Trockenspinnverfahrens?
Beim Trockenspinnen fallen hohe Kosten für die Lösungsmittelrückgewinnung an.
Fazit
Nassspinnen und Trockenspinnen sind zwei gängige Methoden zur Herstellung von Kunstfasern. Ich hoffe, Sie haben jetzt, was Sie wollen. Wenn Sie noch weitere Unklarheiten haben, senden Sie bitte eine Anfrage und unsere Spezialisten werden sie lösen. Sinosilk ist ein etablierter Hersteller von kundenspezifischen Stoffen, mit einem breiten Stoffsortiment. Kontaktieren Sie uns, um von der Premiumqualität und den umfassenden Dienstleistungen zu profitieren.