재료과학의 광활한 천지에서 우리가 입고 있는 옷으로부터 우주비행선의 단열기와에 이르기까지 섬유는 어디에나 있다.그리고 모든 신형 섬유의 탄생은 한 명의 막후 공신인 실험 방사기를 떠날 수 없다.그것은 고분자 용액이나 용해체를"먹"으로, 마이크로미터 내지 나노미터급의 분사공을"펜"으로 하여 과학연구자들의 조종하에 섬유재료의 미래의 무한한 가능성을 그려낸다.
실험방사기의 핵심가치는 공업화의 방사과정을 모의하고 최적화할수 있는데 주로 용융방사와 용액방사 두가지로 나뉜다.용융방사기는 고온가열을 통해 폴리프로필렌, 폴리에스테르와 같은 중합물을 용해하여 유체로 만든 다음 계량펌프를 거쳐 정확하게 수송하고 분사판을 통해 짜내여 차거운 공기나 냉각수에서 실로 고화시킨다.이 과정은 설탕을 만드는 것처럼 온도 조절과 절단 속도에 대한 요구가 높다.용액 방사는 습식 방사와 건식 방사를 포함하여 더욱 복잡하다.습법방사는 폴리머 용액을 짜낸 후 직접 응고욕에 들어가 용제교환을 통해 실로 굳혀 비스코스 섬유, 아크릴 등에 적용한다.건식 방사는 용액을 짜낸 후 뜨거운 공기를 통해 용제를 휘발시켜 고화시킨다. 예를 들어 어떤 스판의 생산이다.실험 방사기는 반드시 이러한 공예를 유연하게 전환할 수 있어야 하며, 서로 다른 재료에 가장 적합한"탄생 환경"을 제공할 수 있어야 한다.
한 섬유의 강도, 근성, 광택과 기능성은 방사 과정 중의 모든 매개 변수에 크게 달려 있다.실험 방사기는 바로 이러한 매개 변수를 정밀하게 조절하는 플랫폼이다.폴리머 용해체 또는 용액의 점도, 온도, 계량 펌프의 정확한 공급 속도, 분사 구멍의 기하학적 형태와 크기, 더 나아가서는 롤링의 속도와 배율에 이르기까지 모든 변수는 정확하게 측정되고 제어되어야 한다.현대 실험 방사기는 일반적으로 첨단 PLC 제어 시스템과 터치스크린 인터페이스를 갖추고 있으며, 과학 연구원들은 복잡한 프로그램을 설정하고 온도, 압력, 장력 등 데이터를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 따라서 각 매개변수가 섬유의 미시적 구조와 거시적 성능에 미치는 영향을 체계적으로 연구하여 우수한 화학 공예에 1차 데이터를 제공할 수 있다.
실험방사기는 신소재 혁신의'인큐베이터'다.정전기 방사 분야에서 고압 정전기 실험 방사기는 직경이 나노미터급인 초세섬유를 제조할 수 있으며, 고효율 여과, 조직 공정 지지대, 스마트 센서 등 분야에서 큰 잠재력을 보여주고 있다.기능섬유개발에서 과학연구일군은 실험방사기를 통해 그래핀, 탄소나노관, 전도성중합물 등 기능성나노재료를 방사액에 균일하게 첨가하여 전도성, 열전도, 항균 또는 광촉매 등 특성을 가진 지능섬유를 방직해냈다.또한 PLA, PCL과 같은 생분해성 바이오메디컬 섬유의 개발도 실험 방사기의 분해 속도와 생체 적합성에 대한 정확한 조절에 크게 의존하고 있다.
실험 방사기의 사명은 실험실 개념에서 공업화 생산에 이르는 다리를 놓는 것이다.이는 소시, 중시를 통해 신소재의 방적성을 검증하고 방사공예매개변수를 최적화하며 생산원가와 안정성을 평가하여 대규모 생산라인의 설계에 관건적인 근거를 제공한다.매번 실험방사기에서 성공한 매개 변수조정은 모두 새로운 재료가 시장화에 한걸음 더 다가섰음을 의미할수 있다.그것은 과학 연구의 도구일 뿐만 아니라 과학 기술 성과 전환의 관건적인 중추이다.