Trong thế giới rộng lớn của khoa học vật liệu, từ quần áo trên người chúng ta đến ngói cách nhiệt của tàu con thoi, sợi không chỗ nào không có. Mà mỗi một loại sợi mới ra đời, đều không thể thiếu một vị công thần phía sau màn - - máy kéo sợi thí nghiệm. Nó sử dụng dung dịch polymer hoặc dung dịch tan chảy làm "mực" và lỗ phun ở cấp micron hoặc thậm chí nano làm "bút", dưới sự điều khiển của các nhà khoa học, mô tả khả năng vô hạn của vật liệu sợi trong tương lai.
Giá trị cốt lõi của máy kéo sợi thử nghiệm nằm ở khả năng mô phỏng và tối ưu hóa quá trình kéo sợi công nghiệp hóa, chủ yếu chia làm hai loại chính là kéo sợi nóng chảy và kéo sợi dung dịch. Máy kéo sợi nóng chảy làm tan chảy polymer (như polypropylene, polyester) thành chất lỏng bằng cách nung nóng ở nhiệt độ cao, sau đó được vận chuyển chính xác bằng bơm định lượng, được ép đùn bằng tấm phun để bảo dưỡng thành sợi trong không khí lạnh hoặc nước làm mát. Quá trình này giống như làm đường kéo, yêu cầu kiểm soát nhiệt độ và tốc độ cắt cao. Còn kéo sợi giải pháp thì phức tạp hơn, bao gồm kéo sợi ướt và kéo sợi khô. Phương pháp kéo sợi ướt sau khi đùn dung dịch polymer trực tiếp vào bồn tắm đông cứng, chữa thành sợi bằng trao đổi dung môi, thích hợp cho các loại sợi viscose, acrylic, v.v. Quá trình kéo sợi khô là sau khi dung dịch được ép đùn, thông qua không khí nóng làm cho dung môi bay hơi và chữa khỏi, chẳng hạn như sản xuất một số spandex. Máy quay thử nghiệm phải có khả năng linh hoạt chuyển đổi các quy trình này để cung cấp "môi trường sinh" phù hợp nhất cho các vật liệu khác nhau.
Sức mạnh, độ dẻo dai, độ bóng và chức năng của một sợi phụ thuộc rất nhiều vào từng thông số trong quá trình quay. Máy kéo sợi thí nghiệm chính là nền tảng để điều khiển chính xác các thông số này. Từ độ nhớt, nhiệt độ của dung dịch tan chảy polymer hoặc dung dịch, đến tốc độ cho ăn chính xác của máy bơm, đến hình dạng và kích thước của lỗ phun, và thậm chí tốc độ và độ phóng đại của cuộn dây kéo, mọi biến cần được đo lường và kiểm soát chính xác. Máy kéo sợi thử nghiệm hiện đại thường được trang bị hệ thống điều khiển PLC tiên tiến và giao diện màn hình cảm ứng. Các nhà nghiên cứu khoa học có thể thiết lập các chương trình phức tạp để theo dõi nhiệt độ, áp suất, căng thẳng và các dữ liệu khác trong thời gian thực. Do đó, hệ thống nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số khác nhau đối với cấu trúc vi sợi và hiệu suất vĩ mô, để cung cấp dữ liệu trực tiếp cho công nghệ hóa học tối ưu.
Máy kéo sợi thử nghiệm là "lồng ấp" cho sự đổi mới vật liệu mới. Trong lĩnh vực kéo sợi tĩnh điện, máy kéo sợi thí nghiệm tĩnh điện áp cao có thể chuẩn bị sợi nhỏ có đường kính ở cấp độ nano. Nó cho thấy tiềm năng to lớn trong lĩnh vực lọc hiệu quả cao, hỗ trợ kỹ thuật tổ chức và cảm biến thông minh. Trong quá trình phát triển sợi chức năng, các nhà nghiên cứu đã thêm đồng đều các vật liệu nano chức năng như graphene, ống nano carbon và polyme dẫn điện vào chất lỏng kéo sợi thông qua máy kéo sợi thử nghiệm để kéo sợi thông minh với các đặc tính như dẫn điện, dẫn nhiệt, kháng khuẩn hoặc quang xúc tác. Ngoài ra, nghiên cứu và phát triển các sợi y tế sinh học có thể phân hủy (ví dụ: PLA, PCL) cũng phụ thuộc rất nhiều vào việc điều chỉnh chính xác tốc độ phân hủy và khả năng tương thích sinh học của máy kéo sợi thử nghiệm.
Nhiệm vụ của máy kéo sợi thử nghiệm là xây dựng cầu nối từ khái niệm phòng thí nghiệm đến sản xuất công nghiệp hóa. Nó thông qua thử nghiệm nhỏ, thử nghiệm trung bình, xác minh khả năng quay của vật liệu mới, tối ưu hóa các thông số quá trình quay, đánh giá chi phí sản xuất và sự ổn định, cung cấp cơ sở chính cho việc thiết kế dây chuyền sản xuất quy mô lớn. Mỗi lần điều chỉnh tham số thành công trên máy quay thử nghiệm có thể có nghĩa là một vật liệu mới tiến gần hơn đến thị trường. Nó không chỉ là công cụ nghiên cứu khoa học, mà còn là đầu mối then chốt để chuyển hóa thành quả khoa học kỹ thuật.