碳纤维是如何从有机物变成无机高分子聚合物的？这个问题相信很多人都很好奇。碳纤维的制备过程复杂，涉及到工艺很多，想要相信介绍有点难。我们来挑其中一个工艺来说，看看碳纤维原丝纺丝的过程是怎样的。
 
你不知道的碳纤维原丝纺丝工艺
 
PAN基原丝纤维制备
 
PAN基碳纤维，全称叫聚丙烯腈基碳纤维，是目前3种热门的碳纤维前驱材料。在制备PAN基碳纤维的过程中，纺丝液从喷丝组件中喷出，进入凝固浴后凝固成纤维状固体。原生的丝状纤维中，聚丙烯腈大分子是无序排列的，不利于原丝拉伸强度的提高。
 
想要获得紧密排序的PAN基碳纤维原丝，就需要对聚丙烯腈纤维进行牵伸，对原丝实在的牵伸倍率越高，原丝内的聚丙烯腈大分子链的排列规整度越高，获得高性能碳纤维的可能性越大。
 
碳纤维原丝纺丝的3种方式
 
拿PAN基碳纤维来说明，通常使用的纺丝方式有熔融法、干法和湿法。由于聚丙烯腈聚合物的分解温度与熔融温度接近，所以熔融法并不适用。干法方式是早先使用PAN原丝纺丝方式，该纺丝方式可以获得致密的原丝，但生产能力较差，不适用批量使用，因此未得到大范围的推广应用。
 
目前碳纤维原丝纺丝的方式为湿法纺丝，不仅从生产能力角度，也从设备设计角度来说，更加符合需求。
 
湿法如何进行碳纤维的纺丝
 
湿法纺丝工艺，是聚合物在凝固过程发生在液相中的一种纺丝方式，同行湿法纺丝又可细分为湿喷湿纺和干喷湿纺。其中喷丝板浸入凝固浴中，纺丝原液通过喷丝板进入凝固浴的为湿喷湿纺；喷丝板不与凝固浴直接接触，纺丝原液从喷丝板喷出后首先经过一定距离的空气段，然后进入凝固浴中凝固，这种方法称为干喷湿纺。
 
经过对比发现，干喷湿纺较湿喷湿纺，纺丝过程中的牵伸倍率提升明显，整体纺丝速度得到大幅提升，同时更加调控纤维的结构形成过程以及其物理机械性能。虽然干喷湿纺的效果更高，但湿喷湿纺的方式也具备其自身的优势，因此以上2种方式目前各有应用。
 
国内生产的T300碳纤维就可以选择湿喷湿法的方式，而想要提高碳纤维的性能，如制备T700、T800这样强度的碳纤维则需要采用干喷湿法纺丝的方式了。如何选择碳纤维纺丝方式，依赖于具体的需求。