Результаты мокрой прядильной машины (т. е. качество и производительность конечного волокна) зависят от многомерных факторов, связанных с характеристиками сырья, технологическими параметрами, проектированием оборудования, экологическим контролем и последующей обработкой и другими аспектами синергии. Анализ проводится по шести основным направлениям:

I. Приготовление и свойства исходной жидкости

1. Полимеры и системы растворителей

- Распределение молекулярной массы, чистота и растворимость волокнистых полимеров напрямую влияют на стабильность прядильной жидкости. Например, полиакрилонитрил (PAN) необходимо выбрать подходящий растворитель (например, DMSO) и сформировать однородный раствор в процессе растворения - растворения.

- Вязкость сырой жидкости должна контролироваться в определенном диапазоне (обычно 100 - 500 Па · с), слишком высокая может привести к трудностям экструзии, слишком низкая склонна к разрыву шелка.

2. Предварительная обработка

- Первичная жидкость должна быть смешана, отфильтрована (для удаления гелевых блоков и примесей) и пузырька, чтобы избежать закупорки отверстий или образования дефектов в процессе прядения.

- Производство вискозных волокон также требует процесса спекания, регулируя прядение исходной жидкости.

II. Параметры процесса прядения

1. Конструкция головки форсунки

- Разрыв форсунки (обычно 0,05 - 0,12 мм), количество отверстий и порядок расположения определяют форму сечения волокна (например, круглую, фасонную) и однородность плотности линии.

- Материал в основном использует платиновый или танталовый сплав, коррозионностойкий и обеспечивает стабильность калибра.

2. Управление экструзией и растяжением

- Коэффициент растяжения головки струи: в мокром прядении часто отрицательное или небольшое положительное значение для стабилизации процесса формования.

- растягивающее натяжение: влияет на ориентацию молекулярной цепи и кристаллизацию, умеренное растяжение повышает прочность волокон, а чрезмерное растяжение приводит к разрыву.

III. Условия застывшей ванны

1. Динамика двойной диффузии

- Скорость затвердевания волокон определяется двусторонней скоростью диффузии растворителя и отвердителя. Повышение температуры может ускорить диффузию, но необходимо сбалансировать синхронизацию затвердевания поверхности волокна с внутренним затвердеванием.

- Градиент концентрации в застывшей ванне влияет на поведение разделения фаз, например, система PAN / DMSO должна точно контролировать соотношение DMSO / H2O, чтобы избежать дефектов микропористости.

2. Гидродинамическая среда

- Скорость и направление циркуляции в застывшей ванне влияют на однородность передачи массы, а турбулентность может привести к дрожанию волокон или локальной концентрации напряжений.

- Выбор метода глубокой и мелкой ванны влияет на время контакта волокон и эффект растяжения.

Структура и функции оборудования

1. Точность струйной системы

- Комбинация измерительных насосов и фильтров типа свечи обеспечивает количественную подачу сырой жидкости и фильтрацию высокого давления, а колебания давления вызывают неравномерность потока.

- Расстояние между головкой струи и направляющим валком (процесс прядения) влияет на интервал растяжения, короткий процесс прядения благоприятствует высокоскоростной намотке, но требует более точного управления.

2. Интеграция с последующей обработкой

- Конструкция установок для промывки, сушки и смазки непосредственно влияет на скорость удаления остаточного растворителя волокон и поверхностные свойства.

- Линии по производству коротких волокон должны быть непрерывно переработаны в комбинации, чтобы обеспечить стабильность кассетной и пошаговой обработки.

V. Экологические и эксплуатационные нормы

1. Контроль температуры и влажности

- Колебания температуры в цехе (рекомендуется ±1°C) вызывают изменения вязкости сырой жидкости, а превышение влажности приводит к аномальным свойствам влагопоглощающих волокон (например, клея).

- Требования к чистоте: взвешенные частицы должны быть < 5 мкм, чтобы предотвратить загрязнение отверстий или встроенных волокнистых поверхностей.

2. Стандартизация операций

- Меры по очистке и предотвращению засорения головки струи после простоя (например, ультразвуковое удаление накипи) продлевают срок службы оборудования и снижают частоту дефектов.

- Регулярно откалибровать скорость вращения измерительного насоса и вытяжного валка, чтобы избежать кумулятивных ошибок, приводящих к отклонениям в спецификациях волокна.

VI. Обработка и оптимизация готовой продукции

1. Растяжка и тепловые стереотипы

- Многоступенчатая вытяжка (обычно в 3 - 5 раз) повышает ориентацию посредством перегруппировки молекулярной цепи, значительно увеличивая прочность на растяжение.

- Температура теплового профиля должна быть ниже температуры плавления полимера, устраняя внутренние напряжения при сохранении стабильности размеров.

2. Функциональные изменения

- Добавление наночастиц или антипиренов в исходную жидкость может придать волокнам антибактериальные, антистатические и другие свойства.

- Обработка поверхностного покрытия улучшает износостойкость и окрашиваемость.

Результат мокрого прядильного станка по существу является синтетическим воплощением триады « Материал - процесс - оборудование». Предприятие должно основываться на своей собственной продукции позиционирования (например, медицинские повязки требуют высокого всасывания воды, промышленные фильтры должны быть устойчивы к высокой температуре), целенаправленной оптимизации вышеуказанных корреляционных элементов, чтобы достичь эффективного и стабильного производства высококачественных волокон.