Kết quả của máy kéo sợi ướt (tức là chất lượng và hiệu suất của sợi cuối cùng) bị ảnh hưởng bởi các yếu tố đa chiều, liên quan đến sự hiệp lực của các liên kết như đặc tính nguyên liệu, thông số quy trình, thiết kế thiết bị, kiểm soát môi trường và tái chế. Sau đây triển khai phân tích từ 6 mặt cốt lõi:
I. Chuẩn bị chất lỏng gốc và tính chất
1. Hệ thống polymer và dung môi
- Sự phân bố trọng lượng phân tử, độ tinh khiết và độ hòa tan của sợi polymer ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định của chất lỏng sợi. Ví dụ, polyacrylonitrile (PAN) đòi hỏi phải chọn một dung môi thích hợp (như DMSO) và hình thành một dung dịch đồng nhất thông qua quá trình hòa tan-tan nở.
- Độ nhớt của chất lỏng thô cần được kiểm soát trong một phạm vi cụ thể (thường là 100-500 Pa · s), quá cao sẽ dẫn đến khó đùn, quá thấp sẽ dễ dàng tạo ra dây bị đứt.
2. Xử lý trước khi quay
- Chất lỏng thô cần được trộn và lọc (loại bỏ các khối gel và tạp chất) và xử lý bong bóng để tránh làm tắc nghẽn lỗ phun hoặc hình thành khuyết tật trong quá trình kéo sợi.
- Quá trình trưởng thành cũng cần thiết trong sản xuất sợi viscose để điều chỉnh khả năng quay của chất lỏng thô.
II. Thông số kỹ thuật quay
1. Thiết kế đầu phun
- Đường kính lỗ phun (thường là 0,05-0,12mm), số lỗ và cách sắp xếp xác định hình dạng mặt cắt sợi (ví dụ: tròn, đặc biệt) và tính đồng nhất mật độ đường.
- Vật liệu đa sử dụng hợp kim bạch kim hoặc hợp kim tantali, chống ăn mòn và đảm bảo tính ổn định của loại lỗ.
2. Kiểm soát đùn và kéo
- Tỷ lệ kéo của spinneret: thường có giá trị âm hoặc dương nhỏ trong quay ướt để ổn định quá trình hình thành.
- Căng thẳng kéo: ảnh hưởng đến định hướng chuỗi phân tử và độ kết tinh, kéo dài vừa phải có thể nâng cao sức mạnh của sợi, kéo dài quá mức dẫn đến gãy xương.
III. Điều kiện tắm đông cứng
1. Động lực khuếch tán kép
- Tốc độ khuếch tán hai chiều của dung môi so với chất đông tụ xác định tốc độ đông cứng sợi. Tăng nhiệt độ có thể tăng tốc độ khuếch tán, nhưng cần cân bằng sự đồng bộ của việc làm cứng bề mặt sợi với quá trình đông cứng bên trong.
- Độ dốc nồng độ bồn tắm đông đặc ảnh hưởng đến hành vi tách pha, chẳng hạn như hệ thống PAN/DMSO cần kiểm soát chính xác tỷ lệ DMSO/H₂O để tránh khuyết tật vi mô.
2. Môi trường thủy động lực học
- Tốc độ dòng chảy tuần hoàn và hướng của bồn tắm đông cứng ảnh hưởng đến tính đồng nhất của việc truyền khối lượng, nhiễu loạn có thể dẫn đến rung sợi hoặc tập trung ứng suất cục bộ.
- Lựa chọn phương pháp tắm sâu và phương pháp tắm cạn ảnh hưởng đến thời gian tiếp xúc sợi và hiệu quả kéo dài.
IV. Cấu trúc và chức năng của thiết bị
1. Độ chính xác của hệ thống phun
- Sự kết hợp của bơm đo lường với bộ lọc nến đảm bảo vận chuyển định lượng chất lỏng thô và lọc áp suất cao, biến động áp suất có thể gây ra dòng chảy không đồng đều.
- Khoảng cách của spinneret và con lăn dẫn hướng (khoảng cách quay) ảnh hưởng đến khoảng cách kéo dài, khoảng cách ngắn có lợi cho cuộn dây tốc độ cao nhưng cần kiểm soát độ chính xác cao hơn.
2. Tích hợp xử lý sau
- Thiết kế của các thiết bị giặt, sấy và bôi dầu ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ loại bỏ dung môi dư sợi và hiệu suất bề mặt.
- Dây chuyền sản xuất sợi ngắn cần liên tục xử lý kết hợp máy, đảm bảo sự ổn định của chùm và chế biến từng bước.
V. Thông số kỹ thuật môi trường và hoạt động
1. Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm
- Nhiệt độ cửa hàng dao động (đề nghị ± 1 ℃) có thể gây ra sự thay đổi độ nhớt của chất lỏng gốc, độ ẩm vượt chỉ tiêu dẫn đến hiệu suất bất thường của các sợi hút ẩm (như viscose).
- Yêu cầu về độ sạch: vật chất hạt lơ lửng cần<5μm, ngăn ngừa ô nhiễm lỗ phun hoặc nhúng vào lớp bề mặt sợi.
2. Tiêu chuẩn hóa hoạt động
- Làm sạch spinneret sau khi ngừng hoạt động với các biện pháp chống chặn (như khử quy mô siêu âm) kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm tỷ lệ thứ cấp.
- Thường xuyên hiệu chỉnh tốc độ quay của máy bơm định lượng với con lăn retraction, tránh sai lệch thông số kỹ thuật sợi do lỗi tích lũy.
VI. Hậu xử lý và tối ưu hóa thành phẩm
1. Kéo dài và thiết lập nhiệt
- Kéo dài nhiều giai đoạn (thường 3-5 lần) nâng định hướng bằng cách sắp xếp lại chuỗi phân tử, tăng cường đáng kể độ bền kéo.
- Nhiệt độ thiết lập nhiệt cần thấp hơn điểm nóng chảy polymer, loại bỏ ứng suất bên trong trong khi duy trì sự ổn định kích thước.
2. Sửa đổi chức năng
- Thêm hạt nano hoặc chất chống cháy vào chất lỏng thô, có thể cung cấp cho sợi các đặc tính kháng khuẩn, chống tĩnh điện và như vậy.
- Xử lý lớp phủ bề mặt cải thiện khả năng chống mài mòn và ái lực nhuộm.
Kết quả của máy kéo sợi ướt về cơ bản là hiện thân tích hợp của bộ ba "vật liệu - quy trình - thiết bị". Các doanh nghiệp cần theo định vị sản phẩm của họ (chẳng hạn như băng y tế cần hấp thụ nước cao, vật liệu lọc công nghiệp cần chịu nhiệt độ cao), nhắm mục tiêu tối ưu hóa các yếu tố liên quan trên để đạt được sản xuất sợi chất lượng cao hiệu quả và ổn định.