Laborschmelzspinnanlagen sind mechanische Vorrichtungen, die zum Spinnen von Polymerschmelzen in Fasern verwendet werden und für Polymere geeignet sind, die ohne nennenswerte Zersetzung auf einen geschmolzenen Zustand erhitzt werden können.
Die Struktur der Schmelzspinnanlagen umfasst im Wesentlichen die folgenden Teile:
Trichter und Schneckenextruder: Polymerspäne gelangen vom Trichter aus in den Schneckenextruder, wo sie geschmolzen und von der Schraube nach vorne geschoben werden und dann durch einen Kanal in die Spinnbox geschickt werden.
Spinnpumpe und Spinning-Set: Die Schmelze wird dosiert und von der Spinnbox an das Spinning-Set durch die Spinnpumpe abgegeben. Das Spinnernet filtert die Schmelze und verteilt sie gleichmäßig in jedes Spinnernetloch, um gleichmäßige Filamente zu bilden.
Kühlsystem: Die Schmelzefilamente treffen auf kalte Luft oder werden im Wasserbad im Spinnfenster gekühlt, um zu Fasern zu erstarren. Die kalte Luft wird gleichmäßig in Richtung der Filamente geblasen, nachdem sie durch einen hocheffizienten Filter, ein Regelventil und eine Strömungsführung geführt wurde.
Schmiervorrichtung: Die AS-gesponnenen Fasern werden einer öligen Behandlung unterzogen, um ihre Flexibilität und antistatischen Eigenschaften zu erhöhen.
Wickelmechanismus: Die geölten Fasern werden auf Spulen gewickelt, um die Sammlung und Verpackung der Fasern zu vervollständigen.
Darüber hinaus haben während des Schmelzspinnprozesses die kristalline Struktur, Kristallinität, kristalline Morphologie und die kristalline Orientierung der Fasern einen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften der Fasern.
Das Prinzip der Schmelzspinnanlage besteht darin, das Polymer in einen geschmolzenen Zustand zu erhitzen, es durch Spinneret-Löcher zu Filamenten zu extrudieren, dann zu dehnen und zu kühlen, um es zu Fasern zu erstarren. Der Schmelzspinnprozess kann in folgende wichtige Schritte unterteilt werden:
Vorbereitung der Spinnschmelze: Zunächst werden faserbildende Polymere wie Polyester, Polypropylen und Nylon in einen geschmolzenen Zustand erhitzt, um eine stabile Schmelze zu bilden.
Extrusion von Schmelze durch Spinngewebe: Die Schmelze fließt stabil durch eine Dosierpumpe in die Spinnbox, wird im porösen Spinngewebe gefiltert und zu Schmelzfilamenten extrudiert.
Dehnung und Kühlung von Filamenten: Die extrudierten Schmelzefilamente werden in der Luft gestreckt und verdünnt, schnell kondensiert und durch kalte Luft im temperaturgeregelten Luftkasten zu Fasern verfestigt.
Ölen und Wickeln: Die erstarrten Filamente werden geölt, um ihre Flexibilität und antistatischen Eigenschaften zu erhöhen, und dann in eine bestimmte Form von Rollen gewickelt oder gleichmäßig in einen Seideneimer abgeworfen, um den gesamten Spinnprozess abzuschließen.
Darüber hinaus ist die Rolle der Spinneinheit während des Schmelzspinnprozesses sehr wichtig. Es ist für die Filterung der Schmelze verantwortlich, um sicherzustellen, dass die Schmelze gleichmäßig in jedes kleine Loch des Spinnernets verteilt wird, um gleichmäßige Filamente zu bilden. Gleichzeitig muss die Schmelzanlage die Schmelzgeschwindigkeit und Temperatur ordnungsgemäß kontrollieren, um eine thermische Zersetzung des Polymers bei hohen Temperaturen zu vermeiden.
Die Eigenschaften von Schmelzspinnanlagen können folgende Aspekte umfassen:
Hochgeschwindigkeitswicklung: Die Wicklungsgeschwindigkeit im Schmelzspinnprozess ist relativ hoch. Denn nachdem die Schmelzfilamente die Spinneret-Löcher verlassen haben, müssen sie schnell auf die erforderliche Feinheit gestreckt und vollständig gekühlt und verfestigt werden.
Keine Lösungsmittel erforderlich: Das Schmelzen erfordert keine Lösungsmittel und Fällmittel, so dass der Prozessablauf kürzer ist und die Ausrüstung relativ einfach ist.
Einfacher Prozessablauf: Das Schmelzen ist ein ein-Komponenten-System, das nur einen Wärmeübergang zwischen den Polymerschmelzfilamenten und dem Kühlmedium ohne Änderung der Zusammensetzung beinhaltet, wodurch der Prozessablauf relativ kurz wird.
Breite Anwendbarkeit: Solange der Schmelzpunkt des faserbildenden Polymers niedriger ist als seine Zersetzungstemperatur und es eine thermisch stabile Schmelze bilden kann, kann das Schmelzspinnverfahren zum Formieren verwendet werden.
Arten von Ausrüstung: Es gibt zwei Haupttypen, eine ist Filament Spinnmaschine, und die andere ist Stapelfaser Spinnmaschine. Die Anzahl der Löcher im Spinnnetz einer Filamentspinnmaschine ist im Allgemeinen von mehreren bis zu Dutzenden, während eine Stapelfaser-Spinnmaschine nur ein Loch haben kann.
Effizientes Filtrationssystem: Das Kaltluftsystem der Schmelzspinnmaschine durchläuft einen hocheffizienten Filter, ein Regelventil und eine Strömungsführung, um sicherzustellen, dass die kalte Luft gleichmäßig in die Filamente geblasen wird und sie zu Fasern verfestigt.
Faserformprozess: Anders als beim Lösungssspinnen ist der Faserformprozess beim Schmelzen ein Härtungsprozess durch Wärmeaustausch zwischen dem Strahl und der Umgebung.
Isoliereigenschaft der Polymerschmelze: Da Polymerschmelzen in der Regel dielektrische Materialien mit guter Isolierung sind, wirkt sich dies auf die Anwendung der Schmelzeelektrospinntechnologie aus.
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