Das Ergebnis einer Nassspinnmaschine (d. h. die Qualität und Leistung der Endfaser) wird von mehrdimensionalen Faktoren beeinflusst, die die Synergie von Rohstoffeigenschaften, Prozessparametern, Gerätedesign, Umweltkontrolle und Nachbehandlung umfassen. Die Analyse geht aus sechs Kernbereichen aus:

1. Zubereitung und Eigenschaften

1. Polymer- und Lösungsmittelsysteme

- Molekulargewichtsverteilung, Reinheit und Löslichkeit von faserförmigen Polymeren beeinflussen direkt die Stabilität der Spinnflüssigkeit. Zum Beispiel muss Polyacrylonitril (PAN) ein geeignetes Lösungsmittel wie DMSO auswählen und eine homogene Lösung durch den Inflation-Solution-Prozess bilden.

- Die Viskosität der Originalflüssigkeit muss in einem bestimmten Bereich (in der Regel 100-500 Pa·s) kontrolliert werden, zu hoch kann zu Extrusionsschwierigkeiten führen, zu niedrig ist es leicht, Draht zu brechen.

2. Vorbehandlung

- Die ursprüngliche Flüssigkeit muss vermischt, filtriert (Entfernung von Gelblöcken und Verunreinigungen) und Entschäumung behandelt werden, um zu vermeiden, dass die Spritzlöcher während des Spinnens verstopft oder Mängel entstehen.

- Bei der Herstellung von Klebstofffasern ist auch ein Reifeprozess erforderlich, um die Originalflüssigkeit zu regulieren.

II. Parameter des Spinnprozesses

1. Spritzkopf Design

- Der Spritzdurchmesser (normalerweise 0,05-0,12 mm), die Anzahl der Löcher und die Anordnung bestimmen die Form des Faserschnitts (z. B. rund, abweichend) und die Gleichmäßigkeit der Liniendichte.

- Das Material verwendet mehrheitlich Platin- oder Tantallegierungen, die korrosionsbeständig sind und die Stabilität der Lochform gewährleisten.

2. Extrusion und Zugsteuerung

- Spritzkopf-Dehnungsverhältnis: in der nassen Gewebe ist oft negativ oder leicht positiv, um den Formprozess zu stabilisieren.

- Zugspannung: Auswirkungen auf die Orientierung und Kristallität der Molekülkette, eine moderate Dehnung kann die Faserfestigkeit erhöhen und eine übermäßige Dehnung führt zu einem Bruch.

3. Feste Badebedingungen

1. Doppelte Diffusionsdynamik

- Die bidirektionale Diffusionsgeschwindigkeit von Lösungsmitteln und Kogulationsmitteln bestimmt die Geschwindigkeit der Kogulation der Faser. Erhöhte Temperaturen beschleunigen die Diffusion, aber eine Balance zwischen der Härtung der Faseroberfläche und der Synchronisierung der inneren Kondensation ist erforderlich.

- Der Konzentrationsgradient des Kogulationsbades beeinflusst das Verhalten der Phasenentscheidung, z. B. PAN/DMSO-Systeme müssen das Verhältnis DMSO/H2O genau steuern, um Mikroporen zu vermeiden.

2. Fluidmechanische Umgebung

- Die Geschwindigkeit und Richtung des Koegelbadszyklus beeinflussen die Gleichmäßigkeit der Übertragung und Turbulenzen können zu Faserschütteln oder lokaler Spannungskonzentration führen.

- Die Wahl der tiefen und flachen Bademethoden beeinflusst die Faserkontaktzeit und die Dehnungswirkung.

Struktur und Funktion der Anlage

1. Präzision des Spritzsystems

- Die Kombination von Dosierpumpen und Kerzenfiltern gewährleistet die quantitative Förderung der Originalflüssigkeit und die Hochdruckfiltration, wobei Druckschwankungen ungleichmäßige Durchflusse verursachen.

- Der Abstand zwischen dem Spritzkopf und der Drahtrolle (Spinn) beeinflusst den Zugabstand, der kurze Spinn fördert die hohe Geschwindigkeit, aber eine höhere Präzisionssteuerung erfordert.

2. Integration der Nachbearbeitung

- Die Konstruktion von Wasch-, Trocknung- und Öleinrichtungen beeinflusst direkt die Entfernungsrate von Faserrestlösungsmitteln und die Oberflächenleistung.

- Die Kurzfaserproduktionslinie erfordert eine kontinuierliche Nachbearbeitungsmaschine, um die Stabilität der Cluster- und Schrittbearbeitung zu gewährleisten.

V. Umwelt- und Betriebsvorschriften

1. Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle

- Werkstatttemperaturschwankungen (empfohlen ± 1 ° C) können Veränderungen in der Viskosität der Originalflüssigkeit verursachen, und eine übermäßige Feuchtigkeit führt zu einer anormalen Leistung der feuchtigkeitsabsaugenden Fasern (wie Klebstoff).

- Reinigungsanforderungen: Die suspendierten Partikel müssen < 5 μm sein, um eine Verschmutzung von Spritzlöchern oder Einbettung von Faseroberflächen zu verhindern.

2. Betriebsstandardierung

- Die Reinigung des Spritzkopfes nach Ausfallzeiten und die Blockierungsmaßnahmen (z. B. Ultraschall-Entskalierung) verlängern die Lebensdauer des Geräts und verringern die Abfallrate.

- Regelmäßige Kalibrierung der Dosierpumpe und der Drehzahl der Zugrolle, um zu vermeiden, dass sich kumulierende Fehler zu Abweichungen der Faserspezifikationen führen.

Nachbearbeitung und Fertigproduktoptimierung

1. Dehnung und thermische Formierung

- Mehrstufige Dehnung (in der Regel 3-5 Mal) erhöht die Orientierung durch die Umordnung der Molekülkette und erhöht die Zugfestigkeit erheblich.

- Die thermostatische Temperatur muss niedriger als der Schmelzpunkt des Polymers sein, um die innere Spannung zu eliminieren und gleichzeitig die Dimensionsstabilität aufrechtzuerhalten.

2. Funktionale Änderungen

- Hinzufügen von Nanopartikeln oder Flammschutzmitteln in die Originalflüssigkeit kann den Fasern antibakterielle, antistatische und andere Eigenschaften verleihen.

- Die Oberflächenbeschichtung verbessert die Verschleißbeständigkeit und die Färbungsaffinität.

Das Ergebnis der Nassspinnmaschine ist im Wesentlichen eine synthetische Verkörperung der Dreieinigkeit "Material-Prozess-Ausrüstung". Unternehmen müssen entsprechend ihrer Produktpositionierung (z. B. medizinische Verbände benötigen hohe Wasserabsorption, industrielle Filtermaterialien benötigen hohe Temperaturbeständigkeit) die oben genannten Zusammenhängsfaktoren gezielt optimieren, um eine effiziente und stabile Produktion von hochwertigen Fasern zu erreichen.