Máy trộn nóng chảy động loại bỏ vệt màu trong sợi nhựa màu Masterbatch như thế nào?

Vệt màu là một trong những phàn nàn về chất lượng dai dẳng nhất trong quá trình sản xuất dây tóc màu masterbatch. Dây chuyền kéo sợi có thể chạy ở nhiệt độ và tốc độ ổn định mà vẫn tạo ra sợi có dải màu rõ ràng, đường nhuộm không đồng đều hoặc sự khác biệt về sắc thái giữa các gói. Trong hầu hết các trường hợp, nguyên nhân sâu xa không phải là công thức của masterbatch - mà là lực cắt không đủ tại điểm mà dòng chảy masterbatch gặp dòng chảy polymer chính . Bài viết này xem xét cụ thể lý do tại sao việc trộn tĩnh thường thiếu hiệu quả trong các ứng dụng kéo sợi trực tiếp và cách thực hiện máy trộn tan chảy năng động giải quyết khoảng trống đó.

Tại sao việc trộn tĩnh thường thất bại ở tỷ lệ suy giảm thấp

Trong quá trình kéo sợi màu masterbatch, masterbatch thường được thêm vào với tỷ lệ hao hụt thấp - thường là 1–5% tổng lượng dòng tan chảy . Một máy trộn tĩnh hoàn toàn dựa vào năng lượng dòng chảy của chính chất tan chảy để gấp và phân phối lại hai luồng khi chúng đi qua các phần tử cố định bên trong. Ở tỷ lệ xả thấp và tốc độ dòng chảy tương đối thấp điển hình của các vị trí kéo sợi loại mịn, năng lượng dòng chảy đó thường không đủ để phá vỡ hoàn toàn các khối kết tụ masterbatch hoặc đạt được sự phân bố đồng đều trên mặt cắt tan chảy.

• Đầu vào cắt là thụ động và phụ thuộc hoàn toàn vào tốc độ dòng chảy - nó không thể được điều chỉnh độc lập với tốc độ đường truyền.
• Các điều kiện dòng chảy thấp, dòng chảy thấp thường gặp trong kéo sợi POY/FDY có chất lọc mịn làm giảm năng lượng trộn hiệu quả sẵn có.
• Các chất kết tụ sắc tố còn sót lại sau quá trình trộn sẽ xuất hiện ở phía dưới dưới dạng các đốm màu, vệt hoặc sự biến đổi màu sắc từ sợi này sang sợi khác.

Tăng áp suất ngược hoặc tăng liều lượng masterbatch có thể tạm thời che giấu vấn đề, nhưng cả hai phương pháp đều làm tăng chi phí và tăng thêm tải không cần thiết cho bơm định lượng và gói quay.

Máy trộn động thay đổi cơ chế trộn như thế nào

Máy trộn tan chảy động thay thế các bộ phận gấp thụ động của máy trộn tĩnh bằng một rôto trộn quay được điều khiển độc lập với dòng chảy . Điều này thay đổi cơ chế trộn theo cách nhắm trực tiếp vào nguyên nhân gây ra vệt màu:

Cắt trở thành một thông số có thể điều chỉnh

Bởi vì tốc độ rôto được đặt độc lập với tốc độ đường truyền, đầu vào cắt không còn phụ thuộc vào tốc độ tan chảy của dòng chảy. Người vận hành có thể điều chỉnh mức độ cắt theo nhu cầu về sắc tố hoặc chất phụ gia cụ thể, thay vì bị giới hạn bởi bất kỳ năng lượng dòng chảy dư nào có sẵn.

Phân phối và phân tán xảy ra cùng nhau

Trộn luân phiên liên tục để lộ các bề mặt nóng chảy mới vào vùng trộn, kết hợp trộn phân phối (trải đều hạt nhựa trên mặt cắt ngang) với trộn phân tán (phá vỡ các chất kết tụ) trong cùng một lượt - điều mà phần tử tĩnh có hình dạng cố định không thể thực hiện hiệu quả ở tốc độ dòng chảy thấp.

Những thay đổi trên sàn sản xuất

Hiệu quả thực tế của việc chuyển từ trộn tĩnh sang trộn động xuất hiện ở một số vị trí có thể đo lường được trên dây chuyền kéo sợi trực tiếp:

Giảm lượng masterbatch quá liều có lợi ích chi phí trực tiếp Ngoài ra, vì masterbatch thường đắt hơn nhiều so với mỗi kg chip polymer cơ bản mà nó được đưa vào.

Ngoài màu sắc: Phân tán phụ gia chức năng

Hạn chế trộn tương tự gây ra vệt màu cũng ảnh hưởng đến việc sản xuất sợi chức năng — chất làm mờ, chất phụ gia kháng khuẩn, chất chống cháy và hạt màu chống tĩnh điện, tất cả đều phụ thuộc vào sự phân bố đồng đều để hoạt động ổn định dọc theo chiều dài dây tóc. Ví dụ, sự phân tán không đồng đều của chất tạo thảm có thể tạo ra độ bóng không nhất quán giữa các sợi trong cùng một gói sợi, trong khi sự phân bố kém của hạt nhựa chống cháy có thể tạo ra những điểm yếu không đáp ứng được ngưỡng chứng nhận. Một máy trộn động điều chỉnh lực cắt độc lập với tốc độ dòng chảy giúp giữ cho các đặc tính chức năng này nhất quán trong toàn bộ phạm vi tỷ lệ xả mà một nhà máy có thể vận hành.

Trang bị thêm bộ trộn động mà không làm gián đoạn đường dây hiện có

Một mối quan tâm thực tế đối với các nhà máy khi đánh giá một thiết bị chuyển mạch là liệu sự thay đổi đó có yêu cầu phải xây dựng lại vị trí kéo sợi hay không. Trong hầu hết các trường hợp thì không. Một máy trộn động được lắp đặt tại cùng một điểm trong đường nóng chảy, nơi đã đặt sẵn máy trộn tĩnh hoặc điểm phun masterbatch và dây chuyền vẫn duy trì khả năng chạy sợi tự nhiên (không nhuộm màu) khi không sử dụng máy trộn - tính năng linh hoạt tương tự mà các nhà máy đã dựa vào khi chuyển đổi giữa các quy trình sản xuất có màu và tự nhiên.

Máy trộn động của Shengbang dành cho dây chuyền kéo sợi trực tiếp

Công ty TNHH Thiết bị cơ khí Gia Hưng Shengbang sản xuất một máy trộn động được cấp bằng sáng chế được thiết kế dành cho thiết bị bổ sung masterbatch kéo sợi trực tiếp nóng chảy, được thiết kế để duy trì độ phân tán màu sắc và chất phụ gia đồng nhất trong các điều kiện dòng chảy thấp, độ xả thấp điển hình của kéo sợi sợi denier mịn. Thiết bị tích hợp vào các dây chuyền kéo sợi nóng chảy hiện có để sản xuất sợi màu và sợi chức năng, đồng thời, thiết bị trộn tương tự cũng có thể được áp dụng cho các vật liệu được xử lý nóng chảy khác như màng và mực yêu cầu trộn đồng đều. Đối với các nhà máy đánh giá xem các vấn đề về vệt màu hoặc phân tán màu hiện tại của họ có xuất phát từ những hạn chế về trộn chứ không phải do công thức hay không, việc xem xét phương pháp trộn đã có tại điểm phun là bước thực tế đầu tiên.