湿式紡糸と乾式紡糸は、繊維紡糸における 2 つの一般的な製造技術です。これら 2 つの方法では、天然または合成ポリマーを連続繊維に加工します。その結果、異なる特性を示す繊維が生産されます。同じ原材料から異なる繊維を作ることもできます。
ちょっとマニアックに聞こえますか? これが、私たちがこのブログをまとめた理由です。次のブログでは、これら 2 つの繊維製造技術について詳しく説明します。まずは、基本的な知識を分解してみましょう。次に、比較して相違点と類似点の両方を把握します。5 ～ 8 分で、すべてを理解できます。
ウェットスピニングとドライスピニング
ソリューションスピニングの簡単な紹介
湿式紡糸と乾式紡糸は溶液紡糸のカテゴリーに分類されます。それぞれについて詳しく説明する前に、溶液紡糸について少し調べてみましょう。
溶液紡糸は、材料の溶解性を利用して繊維に変えます。ポリマーは、溶融するのではなく溶解することで溶液に液化されます。溶液紡糸には、乾式紡糸と湿式紡糸の 2 つの主なタイプがあります。この技術は、安定した溶融状態を持たない材料に適用されます。
高温で材料が劣化する場合は、別の方法、つまり溶融紡糸に切り替えます。溶融紡糸では、生の繊維を加熱して粘性のある状態まで溶かします。その後、特殊なフィルターによる精製プロセスが続きます。その後、紡糸口金から押し出され、フィラメントまたはステープルに変換されます。
ウェットスピニングとは何ですか?
湿式紡糸は、液化した材料を繊維に変えるプロセスです。液体ポリマーは、特定の非揮発性溶媒に溶解されます。これは、150 年以上にわたって使用されている、すべてのポリマー紡糸技術の中で最も古いものです。このプロセスにおける非揮発性溶液は、一定の粘着性基準に達する必要があります。また、フィラメントまたはステープルに紡糸するための他の要件も満たす必要があります。紡糸口金は凝固浴に浸されます。この浴には、別の種類の化学溶液が満たされています。この溶液と溶媒は相互拡散します。
凝固槽内の液体は、まず溶媒を容易に溶解するものが選択されます。また、ポリマーが溶解しないようにする必要があります。これにより、ポリマーが沈殿し、目的の固体フィラメントが形成されます。溶媒は、槽内の廃水を処理することで後で回収できます。
1890年代には、湿式紡糸が繊維の工業生産に利用されるようになりました。この技術は、同時にアクリル繊維の発明を推進しました。長い歴史を持つ湿式紡糸は、さらにサブカテゴリに発展しています。原理によると、3つのタイプがあります。相分離法、ゲル法（ゲル法）、液晶湿式紡糸です。
ドライスピニングとは何ですか?
乾式紡糸は湿式紡糸とは異なります。これは、揮発性溶剤で材料を液化するプロセスです。この方法では、特定の条件下で空気中に蒸発する溶剤を使用します。液化した材料は通常、機械の欠陥や詰まりの原因となる不純物を除去するために、何度も濾過されます。溶液は乾燥塔に押し出され、そこで熱風やその他のガスが通過します。溶剤が蒸発すると、ポリマー濃度が上昇し、固体ポリマーフィラメントが残ります。ガス化した溶剤は、凝縮または吸収によって回収され、リサイクルされます。
湿式紡糸と乾式紡糸の違い
プロセスフローと凝固プロセス
湿式紡糸には、溶液の準備、溶液の押し出し、凝固、および後処理が含まれます。機械システムの紡糸口金は、紡糸溶液を押し出します。次に、紡糸口金の細孔が一定の細さで繊維の流れを形成します。これらの細い流れは凝固浴に入り、繊維に固まります。固化プロセスは、物質交換の結果です。交換は、溶媒と凝固剤の間で行われます。新生繊維が得られた後、詳細を提供するために特別な処理が待機します。
乾式紡糸では、湿式紡糸とは異なり、凝固浴はありません。紡糸溶液は紡糸口金から押し出されます。次に、繊維流は加熱されたガス環境に入ります。熱風の作用により、溶媒は急速に蒸発します。このシステムには、特殊な力印加装置も含まれています。この装置は、繊維に巻き取り張力をかけます。その間、ポリマー流は濃縮され、繊維に固化します。この技術では、2 つの技術の組み合わせによって固化が達成されます。紡糸ダクト内の熱風の流れと巻き取り張力の作用を利用します。溶媒は、技術的な支援によりリサイクルできます。
紡糸速度と収量
湿式紡糸では、紡糸速度が非常に遅くなります。これは、溶剤と凝固剤の拡散速度が遅いためです。凝固浴の流体抵抗も速度に影響します。乾式紡糸では、紡糸速度が速く、生産効率が高くなります。これは、溶剤が急速に蒸発するためです。そのため、繊維は急速に凝固します。これらの基礎により、プロセスは連続的で効率的です。
繊維の品質
湿式紡糸法で製造された繊維は、比較的均一な構造を持つ傾向があります。そのため、平均的な物理的特性と機械的特性を持ち、品質も良好です。これは、凝固浴の形成条件が穏やかであるためです。これにより、最終繊維の配向性と結晶度が低くなります。
乾式紡糸で生産される繊維は、緻密な構造をしています。多くの場合、物理的、機械的特性に優れ、品質も優れています。これは、乾式紡糸中に溶媒が急速に蒸発するためです。繊維は高速凝固し、繊維の配向と結晶度が高まります。
用途
湿式紡糸は短繊維の製造に適しています。特に、高い吸湿性と柔らかさが求められる短繊維を製造します。乾式紡糸は、高い強度と均一な構造が求められる繊維に適しています。湿式紡糸では通常、柔らかく吸湿発散性のある短繊維が製造されます。乾式紡糸では、より均一で高品質のフィラメントが製造されます。
ビスコース／レーヨン繊維は湿式紡糸の代表的な製品です。アセテート繊維は乾式紡糸の代表的な製品です。一部の繊維は両方の方法で製造できます。異なる方法で製造された繊維にはそれぞれ利点があります。この範囲には、ポリアクリロニトリル（アクリル）、ポリビニルアルコール（PVA）、およびPVC繊維が含まれます。
環境影響
乾式紡糸と比較すると、湿式紡糸は一般的に環境への影響が大きくなります。凝固槽で大量の水を使用します。適切に処理しないと水質汚染につながる可能性があります。乾式紡糸は、蒸発プロセス中の溶剤排出によって最初に環境に影響を与えます。影響を減らすには、慎重な溶剤回収システムが必要です。しかし、どちらの方法も環境問題の一因となる可能性があります。影響は、使用される特定のポリマーと製造プロセス全体によって異なります。
技術的な難しさとコスト
乾式紡糸に比べ、湿式紡糸は一般的に技術的な難しさは少なく、紡糸速度が遅く、溶剤管理も簡単です。そのため、潜在的にコスト効率は高くなります。ただし、凝固剤を除去するために追加の後処理手順が必要になる場合があります。乾式紡糸では、複雑な溶剤回収システムが必要になることがよくあります。揮発性溶剤を扱う必要があるため、初期投資コストが高くなります。これには、特殊な装置と技術が必要です。
湿式紡糸と乾式紡糸の類似点
目的
乾式紡糸と湿式紡糸はどちらも、ポリマー材料を連続繊維に加工することを目的としています。
原料
どちらの技術も、繊維形成ポリマーの濃縮溶液を使用して繊維を形成します。つまり、最初に紡糸溶液を形成する必要があります。また、準備プロセスは似ています。どちらの紡糸でも、最初の溶液は適切な溶媒でポリマーを溶解することによって作られます。
原則
どちらの方法においても、繊維形成プロセスは同様の原理を採用しています。どちらも溶媒の拡散と蒸発を伴います。どちらのプロセスでも、ポリマーの流れが徐々に繊維に固まります。
湿式紡糸では、溶媒が凝固浴に拡散します。乾式紡糸では、溶媒は熱風チャンバー内で蒸発します。
よくあるご質問
ウェットスピニングの欠点は何ですか?
湿式紡糸では溶剤回収コストが高くなります。粘性抵抗のため、溶融紡糸や乾式紡糸よりも生産率が低くなります。
乾式紡糸の欠点は何ですか?
乾式紡糸では溶剤回収コストが高くなります。
結論
湿式紡糸と乾式紡糸は、合成繊維を製造する一般的な2つの方法です。これでご希望の情報が得られたことを願います。他に不明な点がありましたら、お問い合わせください。当社の専門家が解決いたします。Sinosilkは、幅広い種類の生地を提供する実績のあるカスタム生地メーカーです。最高品質の生地と包括的なサービスをご希望の場合は、当社までお問い合わせください。