Phương pháp sản xuất và gia công sợi lông cừu từ sợi Polyester FDY.

Phương pháp sản xuất và gia công sợi lông cừu từ sợi Polyester FDY

一 、Nguyên nhân và biện pháp đối phó với việc sản xuất sợi lông cừu bằng sợi polyester

1, Nguyên nhân của sợi lông cừu trong sản xuất FDY sợi polyester thông thường

Trong quy trình sản xuất sợi polyester thông thường FDY, việc tạo ra sợi lông cừu xảy ra khi tốc độ quay và tốc độ làm mát rất cao. Do sự tập trung ứng suất, lớp da chịu sức căng đáng kể, dễ bị nứt dẫn đến sợi lông cừu. Vì vậy, việc lựa chọn điều kiện làm mát tuyệt vời để duy trì cấu trúc xuyên tâm đồng nhất là rất quan trọng. Một cách tiếp cận thành công là thiết lập một vùng làm mát hiệu quả và sử dụng thiết bị thổi bên kiểu tổ ong để tạo ra luồng không khí để làm mát thích hợp sợi nóng chảy.

Trong quá trình kéo giãn, khi tốc độ xử lý (tức là tốc độ của con lăn nhiệt thứ hai) tăng lên, sản lượng tăng theo tỷ lệ, chi phí sản xuất giảm và độ đồng đều của nhuộm được cải thiện. Tuy nhiên, nếu tốc độ xử lý quá cao sẽ dẫn đến tình trạng đứt sợi và sợi bông tăng lên, do đó cần phải cân bằng và xác định tốc độ xử lý phù hợp. Độ giãn không đủ, dẫn đến độ căng thấp, cũng có thể gây ra chuyển động đáng kể của sợi, dẫn đến sợi lông cừu bị đứt và đứt. Ngược lại, độ căng quá cao sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình hình thành và tháo sợi.

Về mối quan hệ giữa độ bám dính của tác nhân dầu và quá trình tạo sợi lông cừu, việc duy trì nồng độ nhũ tương dầu và hàm lượng dầu trong sợi cao hơn có thể làm giảm sản lượng sợi lông cừu. Tuy nhiên, phải cẩn thận để tránh nồng độ dầu quá cao, có thể làm giảm tính thấm của tác nhân dầu và làm giảm chất lượng của dây tóc. Các phương pháp tra dầu cho FDY có thể bao gồm tra dầu bằng vòi phun và tra dầu bằng con lăn. Tra dầu vào vòi phun làm giảm lực căng kéo sợi một cách hiệu quả nhưng dẫn đến độ đồng đều kém, dẫn đến dao động lực căng đáng kể trong quá trình kéo sợi và tăng các điểm nhuộm. Tra dầu bằng trục lăn giúp ứng dụng đồng đều và độ đồng đều của thuốc nhuộm tốt hơn nhưng làm tăng độ căng khi kéo sợi, điều này làm tăng tỷ lệ sợi lông cừu và đứt gãy, đồng thời tăng mức tiêu thụ trong khi giảm hiệu suất đánh ống. Do đó, có thể áp dụng phương pháp tra dầu cho con lăn và bằng cách điều chỉnh tốc độ con lăn và góc quấn của sợi với con lăn, độ căng khi kéo sợi có thể được giảm xuống một cách hiệu quả, giảm tình trạng đứt sợi và sợi lông cừu.

2, Nguyên nhân của sợi lông cừu trong sản xuất sợi Polyester FDY có hình dạng đặc biệt

Để tạo cho sợi có độ bóng tuyệt vời, cảm giác cầm tay và khả năng chống vón cục cũng như mang lại cho vải một kiểu dáng độc đáo và hiệu suất vượt trội, thường cần phải sản xuất một loại sợi polyester có hình dạng đặc biệt trong thực tế công nghiệp. Tuy nhiên, sợi lông cừu và tình trạng đứt sợi xảy ra thường xuyên trong quá trình sản xuất sợi polyester có hình dạng đặc biệt, với thiết kế của máy kéo sợi là thành phần chính trong sản xuất sợi định hình. Ví dụ, khi sản xuất các sợi phẳng bằng cách sử dụng máy kéo sợi có lỗ hình chữ nhật, ứng suất bình thường không đồng đều dọc theo thành của các lỗ sẽ dẫn đến sự phồng lên không đồng đều của tan chảy, dẫn đến tỷ lệ sợi lông cừu cao và bị đứt trong quá trình kéo sợi và kéo căng. Bằng cách sử dụng một máy trộn lỗ hình quả tạ, sự không đồng đều của độ phồng đùn nóng chảy có thể được giảm thiểu một cách hiệu quả và mức độ hình dạng có thể được cải thiện đáng kể.

Việc sản xuất các sợi có hình dạng đặc biệt đòi hỏi độ đồng đều cao hơn trong quá trình sấy mảnh và độ ẩm so với sợi thông thường, về mặt lý thuyết đòi hỏi phải có điều kiện sấy tăng cường. Tuy nhiên, các mảnh có độ bóng cao có tốc độ kết tinh thấp hơn đáng kể so với các mảnh bán mờ, khiến chúng dễ dính vào nhau hơn và trong trường hợp nghiêm trọng, sự vón cục có thể xảy ra ở khu vực tiếp liệu trước khi kết tinh, làm gián đoạn quá trình sản xuất bình thường. Do đó, quá trình tiền kết tinh nên được tiến hành trong điều kiện ôn hòa hơn, hạ thấp nhiệt độ tiền kết tinh một cách thích hợp và kéo dài thời gian các vảy lưu lại ở giai đoạn tiền kết tinh để đạt được mức độ kết tinh nhất định, đảm bảo chúng không dính vào nhau trong quá trình sấy.

Nếu độ ẩm của sợi bông khô quá cao hoặc nếu độ nhớt của sợi bông khô và ướt giảm quá mức, điều này có thể dẫn đến tăng sợi lông cừu và bị đứt trong quá trình kéo sợi. Nhiệt độ kéo sợi ảnh hưởng lớn đến hiệu suất xử lý của các loại sợi có hình dạng đặc biệt. Trong khi việc giảm nhiệt độ kéo sợi có lợi cho việc tăng mức độ hình dạng, nó cũng có thể làm tăng hiệu ứng phồng lên do áp suất tại các lỗ của máy kéo sợi, dẫn đến nhiều sợi lông cừu hơn và bị đứt trong quá trình kéo sợi. Lựa chọn nhiệt độ kéo sợi thích hợp, chẳng hạn như 293°C, là lý tưởng vì nó cân bằng mức độ hình dạng với tỷ lệ sợi lông cừu xuất hiện và đứt gãy tương đối thấp. Điều kiện làm nguội tạo hình là thông số quan trọng ảnh hưởng đến độ hình dạng và chất lượng của sản phẩm sau kéo dãn; làm mát nhanh hơn dẫn đến mức độ hình dạng cao hơn. Tuy nhiên, do có thể hình thành cấu trúc lõi-vỏ từ độ hình dạng cao và làm nguội nhanh, xơ dễ bị tạo ra sợi lông cừu và đứt gãy trong quá trình kéo giãn, điều này cũng có thể làm giảm hiệu suất nhuộm. Do đó, để giảm sợi lông cừu và tình trạng đứt sợi trong khi xem xét mức độ hình dạng, nên sử dụng điều kiện làm mát nhẹ hơn bất cứ khi nào có thể.

二、Nguyên nhân và phương pháp xử lý để sản xuất sợi lông cừu bằng sợi Polyester

1, Sự phân hủy nhiệt của polyester tan chảy

Polyester PET có độ ổn định nhiệt tuyệt vời nhưng nhạy cảm với tạp chất. PET nguyên chất bắt đầu phân hủy ở nhiệt độ từ 250-300°C, với sự giải phóng đáng kể sản phẩm dễ bay hơi xảy ra ở nhiệt độ trên 350°C. Quá trình phân hủy bao gồm sự phân cắt chuỗi tại các vị trí este, dẫn đến sự hình thành axit cacboxylic và nhóm cuối vinyl ester, có thể trải qua phản ứng trao đổi este với nhóm cuối hydroxyethyl ester trong PET, giải phóng acetaldehyde là sản phẩm dễ bay hơi chính. Ở nhiệt độ cao hơn, cũng có thể quan sát thấy các sản phẩm dễ bay hơi như CO, CO2, CH4, C2H2, C2H4 và benzen, khiến phản ứng thực tế trở nên phức tạp hơn.

Đường ống phân phối nóng chảy được làm nóng bằng phương tiện truyền nhiệt pha khí. Đường ống chính cho môi trường nhiệt pha khí phân phối hơi nước môi trường nhiệt từ bộ khử quá nhiệt đến vỏ của đường ống phân phối nóng chảy, đi vào điểm thấp nhất của mỗi đoạn.

Nói chung, tùy thuộc vào loại hình sản xuất kéo sợi, nhiệt độ của hơi truyền nhiệt trong đường ống phân phối nóng chảy là trong khoảng 280°C-290°C. Hộp kéo sợi và các bộ phận của nó được gia nhiệt bằng môi trường nhiệt pha khí, với các điều kiện gia nhiệt tương tự như điều kiện gia nhiệt của đường ống phân phối nóng chảy. Phạm vi nhiệt độ hoạt động bình thường của hộp kéo sợi thường là 275-285°C. Chất tan chảy được cách nhiệt bằng môi trường nhiệt từ ấm trùng hợp đầu cuối polyester cho đến khi sản xuất sợi thô. Nếu nhiệt độ cách nhiệt của phương tiện truyền nhiệt quá cao và chất tan chảy vẫn còn trong đường ống trong thời gian dài thì sự xuống cấp của các đại phân tử xảy ra nghiêm trọng hơn. Trong quá trình ép đùn bằng áp suất sử dụng bơm định lượng và kéo bằng máy kéo, các khuyết tật có thể phát sinh ở các sợi thô, dẫn đến đứt và tạo ra sợi lông cừu.

2, Quá trình làm mát của bó dây tóc

Thiết bị thổi khí được đặt trong buồng khí áp suất ngay bên dưới bộ phận kéo sợi. Chức năng chính của nó là thổi không khí vào dòng dây tóc nóng chảy để làm nguội nhanh polyme nóng chảy. Thiết bị thổi khí phân phối đều không khí làm mát đến từng vị trí quay để đảm bảo bó sợi được làm mát đồng đều, chất lượng cao. Nếu độ sạch của không khí làm mát không đủ hoặc nếu áp suất và lưu lượng không khí được cài đặt không đúng cách thì có thể dẫn đến bám dính và đứt sợi, dẫn đến tạo ra sợi lông cừu. Để giải quyết các vấn đề về làm mát, lưới thép bên trong được thổi khí phải không có bụi. Nếu xảy ra hiện tượng nhiễm bẩn hoặc nếu bó sợi ở vị trí quay bị nhiễu loạn từ không khí thì ống thổi khí phải được thay thế. Để đảm bảo chất lượng thổi khí bình thường, bắt buộc phải thay lưới thổi của ống thổi khí thường xuyên để đảm bảo không khí làm mát sạch cho bó sợi, tránh tình trạng sợi lông cừu do vấn đề về không khí.

3, Quá trình đi qua bó dây tóc

Sau khi tan chảy được đùn từ các bộ phận thành bó sợi, nó sẽ đi qua các con lăn tra dầu, thanh dẫn hướng, thanh dẫn hướng làm sạch trên và dưới, đường kéo sợi, con lăn dẫn hướng lớn hơn và nhỏ hơn, con lăn chạy không tải và máy kéo. Nếu bề mặt của chúng tiếp xúc với bó sợi không nhẵn hoặc có khuyết tật, chúng sẽ làm hỏng bó sợi, dẫn đến sợi lông cừu. Để giải quyết những thiếu sót trong đường đi của dây tóc, phải tăng cường kiểm tra kỹ lưỡng từng con lăn, xử lý và thay thế kịp thời mọi vấn đề đã được xác định. Việc hiệu chỉnh thường xuyên khe hở giữa các tấm chốt là cần thiết để giảm ma sát trên bó sợi và đảm bảo đường dẫn sợi hoạt động bình thường, từ đó giảm việc tạo ra sợi lông cừu.

Một. Nếu các con lăn trong đường dẫn được căn chỉnh không chính xác hoặc có khuyết tật bề mặt hoặc gờ, ma sát tăng lên khi bó sợi tiếp xúc với chúng sẽ dẫn đến việc tạo ra sợi lông cừu.

b. Các thanh dẫn hướng làm sạch trên và dưới bao gồm hai tấm chốt song song có một khe hở nhỏ ở giữa để bó dây tóc đi qua. Khoảng cách giữa các tấm chốt có thể được điều chỉnh trong khoảng 0,5-1,2 mm. Chức năng chính của chúng là xé hoặc kẹt bó sợi khi xuất hiện quá nhiều sợi lông cừu hoặc các khuyết tật. Nếu điều chỉnh khe hở không đúng cách, ma sát tăng lên khi bó sợi đi qua có thể tạo ra sợi lông cừu và thậm chí có thể làm kẹt bó sợi.

4、 Điều kiện hoạt động kém của các bộ phận kéo sợi

Các bộ phận kéo sợi là thiết bị quan trọng trong các thiết bị sợi ngắn, đóng vai trò quan trọng trong việc lọc và loại bỏ tạp chất khỏi lò nung, đồng nhất hóa tan chảy polyester, phân phối hỗn hợp tan chảy đồng đều đến từng lỗ nhỏ trên máy trộn và đùn bó sợi ra khỏi máy trộn.

Một. Áp suất tăng bất thường trong các bộ phận
Nếu áp suất trong các bộ phận dao động đáng kể thì mật độ tuyến tính, độ bền kéo và độ giãn dài của sợi thô có thể khác nhau rất nhiều, có khả năng dẫn đến các sợi bị thắt nút, đứt và tạo ra sợi lông cừu.

b. Rò rỉ thành phần
Có hai dạng rò rỉ thành phần phổ biến:

Nguyên nhân gây rò rỉ trong các bộ phận bao gồm các khiếm khuyết về độ chính xác sản xuất và vật liệu của miếng đệm kín, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất bịt kín của các bộ phận kéo sợi. Điều này dẫn đến rò rỉ do khả năng bịt kín kém sau khi lắp đặt các bộ phận. Các khiếm khuyết về độ chính xác trong miếng đệm kín bên trong máy kéo sợi đặc biệt gây bất lợi cho quá trình sản xuất kéo sợi, vì tan chảy có thể đi vào vùng không chảy trung tâm ở phía trên cùng của máy kéo sợi dưới áp suất, tạo thành vùng chết nơi tan chảy không thể chảy. Chất tan chảy không chảy này dần dần bị phân hủy dưới nhiệt độ cao kéo dài cho đến khi chuyển sang màu vàng hoặc đen. Khi tiến hành bảo trì, khí phân hủy có thể buộc chất tan chảy bị phân hủy trở lại khu vực đầu ra của máy trộn, khiến các sợi đen nổi lên trong quá trình vận hành, dẫn đến tỷ lệ đứt gãy cao.

Rò rỉ từ miếng đệm kín bên trong của máy trộn cũng có thể làm cho chất tan chảy ra khỏi chốt giữa của máy trộn. Sự rò rỉ này có thể dần dần lan ra bề mặt của máy kéo sợi, dẫn đến xuất hiện bùn đen trên bề mặt và nhỏ giọt xuống, bám vào bó sợi đang chạy, gây hư hỏng dẫn đến sợi lông cừu và các khối bùn. Trong trường hợp nghiêm trọng, sản xuất bình thường là không thể.

1, Rò rỉ bên ngoài xảy ra trong vòng 24 giờ sau khi lắp đặt, trong đó chất tan chảy ra từ đầu vào của bộ phận, thường dẫn đến một lượng lớn chất tan chảy rò rỉ xuất hiện dưới dạng bùn trắng nhỏ giọt từ thành ngoài của bộ phận.

2. Rò rỉ chậm trễ xảy ra một tuần sau khi lắp đặt, trong đó chất tan chảy thấm từ bu lông trung tâm của máy trộn hoặc điểm nối giữa máy trộn và thân bộ phận. Chất tan chảy bị rò rỉ sau khi chịu nhiệt độ cao trong thời gian dài sẽ bị phân hủy và chuyển sang màu nâu hoặc đen. Chất tan chảy bị phân hủy, khi được ép ra khỏi máy trộn, sẽ dẫn đến sự hình thành các sợi màu đen thông thường.

c. Độ chính xác bảo trì kém
Thiết bị sợi ngắn polyester kết hợp bảo trì thường xuyên, với khoảng thời gian 48 giờ giữa các lần bảo trì. Nếu độ chính xác bảo trì kém, sợi lông cừu có thể xuất hiện trong vòng 48 giờ và tình trạng đứt gãy có thể xảy ra thất thường.

d. Biện pháp đối phó
Tối ưu hóa kế hoạch nạp cát cho các bộ phận là rất quan trọng, vì chất lượng và tỷ lệ cát lọc kim loại ảnh hưởng đến hiệu suất lọc của các bộ phận. Để làm chậm quá trình tăng áp suất của các bộ phận trong khi vẫn đảm bảo hiệu suất lọc, nên chuyển sang cát lọc chịu áp lực cao, không biến dạng dưới áp suất 25 MPa, cùng với nhiều tối ưu hóa kế hoạch nạp cát để giảm dần tốc độ tăng áp suất. Ngoài ra, việc kiểm soát rò rỉ thành phần đòi hỏi phải cải thiện độ chính xác của các miếng đệm kín, với độ lệch độ dày được giữ trong khoảng 0,02 mm và không vượt quá 0,04 mm, đồng thời lựa chọn vật liệu chất lượng cao cho các miếng đệm kín để giải quyết các vấn đề rò rỉ.