건식 겔 방사에 사용되는 용매는 일반적으로 끓는점이 낮고 휘발성이 높으며 UHMWPE에 대한 용해도가 좋은 데칼린입니다. UHMWPE와 데칼린을 이축 압출기에서 10% 이하의 농도로 혼합한 후, 방사구를 통해 가열된 질소 통로로 유입되어 용매를 제거합니다. 냉각 후, 건식 겔 필라멘트가 형성되고, 다단계 고출력 열 연신을 통해 UHMWPE 섬유가 제조됩니다. 건식 겔 방사 공정은 기술적으로 어렵고 회수 시스템의 높은 밀봉성이 필요하지만, 다음과 같은 장점이 있습니다.
1. 공정이 단축되고, 생산성이 높아지며, 비용이 절감됩니다.
2. 용매를 바로 재활용할 수 있어 환경 보호에 더욱 유리합니다.
3. 동일한 다른 조건 하에서, 건식법으로 제조된 섬유는 더 높은 결정성, 기계적 성질, 더 높은 섬유 밀도 및 더 나은 열 안정성을 갖습니다.
4. 광택이 좋고, 촉감이 부드러우며, 용제 잔류량이 적어 의료 및 가정용 섬유 분야에 적합합니다. 현재 주요 제조업체로는 네덜란드 DSM사, 일본 TOYOBO사, 중국석유화학(Sinopec)의 Yizheng Chemical Fiber사가 있습니다.
습식 방사 생산 공정에서는 끓는점이 높고 휘발성이 낮은 백색 오일을 용매로 사용합니다. 초고분말을 백색 오일에 용해하여 방사 원액을 만듭니다. 이후 방사 부품을 통해 액상 필라멘트로 압출합니다. 이후 수조에서 냉각하여 겔 필라멘트를 형성합니다. 겔 필라멘트는 추출, 건조, 탈용매화 과정을 거쳐 미연신 전구체를 형성한 후, 수회 열연신하여 최종 섬유를 제조합니다. 습식 공정은 공정 난이도가 낮고 장비 필요량도 적습니다. 현재 대부분의 국내 기업들은 습식 방사 공정을 채택하여 다양한 데니어 수와 강도를 가진 군수 및 민수용 섬유 제품을 생산하고 있습니다. 하지만 현재 습식 공정 연구의 초점은 기존 공정을 최적화하고 섬유의 기계적 특성, 안정성 및 기능성을 더욱 향상시키며, 중저가 제품에 집중하는 것입니다. 현재 주요 제조업체는 미국 허니웰(Honeywell), 중국 베이징 통이중(Tongyizhong), 난퉁 지우지우지우(Nantong Jiujiujiu)입니다.
게시 시간: 2022년 10월 28일
