干喷湿法相比传统湿法,核心差异在于成型环节多出一道空气层:纺丝原液先经过空气层再进入凝固浴,这一结构可阻止大孔洞的产生,原丝均匀性也更好。正因如此,选择何种喷射方法被视为原丝环节最大的壁垒——它直接决定原丝的致密性与一致性,而原丝质量又会传导至后续碳化环节。国内厂商的技术路线因此出现分化:吉林碳谷采用湿法两步法DMAC路线,恒神股份、光威复材、中简科技则并行布局湿纺与干喷湿纺。
空气层改变了什么
原丝的制成一般历经聚合、制胶、纺丝三步,其中纺丝分为湿法与干喷湿法两类。湿法较为传统;干喷湿法结合了干法纺丝技艺,在成型上比传统湿法多出一个空气层。这一空气层的意义不只是"多一道工序",而在于它改变了原液进入凝固浴前的受力与扩散状态,从而抑制大孔洞、提升均匀性。也正因如此,喷射方法的选择被业内视为原丝环节最大的壁垒。
各家路线的分化
聚合环节分一步法与两步法:一步法工序较少、转化率较高,但纯度相对偏低,且工艺上更适合小丝束,因此以小丝束为主的国内厂商普遍采用一步法;两步法工艺相对复杂,更适合大丝束。
| 厂商 | 主要产品 | 聚合工艺 | 溶剂 | 纺丝工艺 |
|---|---|---|---|---|
| 吉林碳谷 | 大丝束 | 两步法 | DMAC | 湿法工艺 |
| 中复神鹰 | 小丝束 | 一步法 | DMSO | 干喷湿纺 |
| 恒神股份 | 小丝束 | 一步法 | DMSO | 湿纺/干喷湿纺 |
| 光威复材 | 小丝束 | 一步法 | DMSO | 湿纺/干喷湿纺 |
| 中简科技 | 小丝束 | 一步法 | DMSO | 湿纺/干喷湿纺 |
吉林碳谷自设立起即取得以DMAC为溶剂的湿法两步法专有技术,后续逐步实现大丝束24/25/48K的技术路线。恒神股份、光威复材、中简科技则在一步法DMSO体系下并行掌握湿纺与干喷湿纺。
壁垒为何落在原丝
原丝的均匀性缺陷会在碳化环节被放大,因此前端成型工艺的差异具有放大效应。设备侧同样构成约束:以吉林碳谷为例,聚合釜、收丝机、喷丝板、纺丝线四个核心设备中,仅纺丝线已率先国产化,其余仍以进口为主,原丝环节的国产化仍有较大空间。
常见问题
干喷湿法一定优于湿法吗?
不能简单下此结论。干喷湿法因多出空气层,在阻止大孔洞、提升均匀性上具备机理优势,但工艺选择需与产品定位、丝束规格匹配。吉林碳谷即以湿法两步法DMAC路线实现大丝束布局,路线本身并无绝对高下。
为什么说喷射方法是原丝最大的壁垒?
因为纺丝是原丝成型的最后一环,直接决定原丝的致密性与均匀性,而这两项指标又会传导至碳化环节。干喷湿法的空气层设计涉及工艺参数的长期积累,难以短期复制,因此被视为原丝环节最核心的门槛。
国内哪些厂商同时掌握两种纺丝工艺?
恒神股份、光威复材、中简科技均采用一步法DMSO体系,纺丝工艺上并行布局湿纺与干喷湿纺;中复神鹰则以干喷湿纺为主。各家技术路线的具体进展以公司公开披露为准。