Dây chuyền sản xuất kéo sợi POY: đổi mới và tối ưu hóa dây chuyền lắp ráp kéo sợi và máy kéo sợi

1. Tổng quan về Dây chuyền sản xuất kéo sợi POY
Kéo sợi POY là quá trình kéo sợi polymer nóng chảy thành sợi kéo với mức độ định hướng và khả năng co giãn nhất định thông qua thiết bị kéo sợi chính xác. Quá trình này không chỉ đòi hỏi độ chính xác và ổn định cao của thiết bị mà còn đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt về lựa chọn nguyên liệu thô, cài đặt quy trình và phương pháp xử lý sau. Sợi POY được sử dụng rộng rãi trong quần áo, dệt may gia dụng, dệt may công nghiệp và các lĩnh vực khác do tính chất cơ học tốt, chống mài mòn và chống nhăn.

Trong dây chuyền sản xuất kéo sợi POY, cụm kéo sợi và máy kéo sợi là những bộ phận quan trọng. Thiết kế và tối ưu hóa của chúng liên quan trực tiếp đến tiến trình kéo sợi trơn tru và chất lượng của xơ cuối cùng. Trong những năm gần đây, với sự phát triển không ngừng của công nghệ dệt, thiết kế cụm kéo sợi và máy kéo sợi liên tục được đổi mới và tối ưu nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường về sợi chất lượng cao.

Dây chuyền sản xuất sợi POY với PET, PA, PP hoặc Nguyên liệu thô khác

2. Thiết kế sáng tạo của cụm kéo sợi
Cụm kéo sợi là một trong những bộ phận cốt lõi trong dây chuyền sản xuất kéo sợi POY. Chức năng chính của nó là phân phối đều hỗn hợp tan chảy đến máy trộn để đảm bảo rằng mỗi sợi có thể đạt được lưu lượng và áp suất tan chảy như nhau. Các bộ phận kéo sợi truyền thống chủ yếu áp dụng thiết kế tải hàng đầu, cồng kềnh hơn khi thay thế các bộ phận và khó đảm bảo tính đồng nhất của dòng nóng chảy trong bộ phận.

Để khắc phục những thiếu sót này, các dây chuyền sản xuất kéo sợi POY hiện đại thường sử dụng các bộ phận kéo sợi nạp đáy hình cốc. Thiết kế của thành phần này làm cho dòng chảy đồng đều hơn trong thành phần, cải thiện hiệu quả kéo sợi một cách hiệu quả. Thiết kế nạp đáy hình cốc cũng giúp giảm cường độ lao động của người vận hành, do không cần phải tháo rời toàn bộ thiết bị kéo sợi khi thay thế linh kiện mà chỉ cần lấy linh kiện ra từ phía dưới.

Ưu điểm của bộ phận kéo sợi nạp đáy hình cốc không chỉ thể hiện ở sự tiện lợi khi vận hành mà còn ở việc tối ưu hóa quy trình kéo sợi. Bởi vì chất nóng chảy chảy đồng đều hơn trong thành phần nên đường kính của sợi kéo thành ổn định hơn và các chỉ số hiệu suất như độ bền và độ giãn dài của sợi ổn định hơn. Điều này không chỉ cải thiện chất lượng của sợi mà còn mang lại sự thuận tiện cho quá trình xử lý tiếp theo.

3. Thiết kế tối ưu máy trộn
Máy kéo sợi là một thành phần quan trọng khác trong bộ phận kéo sợi, nó trực tiếp xác định hình dạng, đường kính và sự sắp xếp của sợi. Trong quy trình kéo sợi POY, thiết kế của máy kéo sợi có tác động quan trọng đến độ mờ, xơ bị đứt và tốc độ cuộn hoàn toàn của các xơ mới sinh.

Thiết kế máy trộn truyền thống thường tập trung vào kích thước và cách sắp xếp khẩu độ mà bỏ qua mối quan hệ giữa khẩu độ và tỷ lệ khung hình. Tuy nhiên, thực tế đã chứng minh rằng sự kết hợp hợp lý giữa khẩu độ và tỷ lệ khung hình có ý nghĩa rất lớn trong việc tối ưu hóa quy trình kéo sợi và cải thiện chất lượng sợi. Thiết kế máy trộn trong dây chuyền sản xuất kéo sợi POY hiện đại chú ý nhiều hơn đến việc tối ưu hóa khẩu độ và tỷ lệ khung hình.

Bằng cách tính toán chính xác khẩu độ và tỷ lệ khung hình, các nhà thiết kế có thể đảm bảo rằng chất tan chảy tạo thành dòng sợi ổn định trong quá trình phóng. Điều này không chỉ làm giảm độ mờ và đứt gãy của các sợi non mà còn cải thiện tính đồng nhất và nhất quán của các sợi. Thiết kế máy trộn được tối ưu hóa cũng có thể tăng tốc độ cuộn tối đa và giảm lãng phí cũng như chi phí trong quá trình sản xuất.

Ngoài việc tối ưu hóa khẩu độ và tỷ lệ, việc bố trí các lỗ tấm của máy trộn cũng là trọng tâm của các nhà thiết kế. Thông qua việc sắp xếp hợp lý các lỗ tấm, có thể đảm bảo rằng mỗi sợi có đủ không gian và sự hỗ trợ trong quá trình kéo sợi để tránh sự can thiệp lẫn nhau và vướng víu giữa các sợi. Điều này không chỉ cải thiện độ ổn định của quá trình kéo sợi mà còn làm cho sản phẩm sợi cuối cùng đồng đều và nhất quán hơn.

4. Sự phối hợp giữa cụm kéo sợi và máy kéo sợi
Trong dây chuyền sản xuất kéo sợi POY, cụm kéo sợi và máy kéo sợi không tồn tại tách biệt mà giữa chúng có sự phối hợp chặt chẽ. Cụm kéo sợi chịu trách nhiệm phân phối đều tan chảy đến máy trộn, trong khi máy trộn chịu trách nhiệm chuyển đổi tan chảy thành sợi. Sức mạnh tổng hợp của hai thành phần này trực tiếp quyết định tiến độ trơn tru của quá trình kéo sợi và chất lượng của xơ cuối cùng.

Để phát huy tối đa sức mạnh tổng hợp của cụm kéo sợi và máy kéo sợi, các nhà thiết kế cần xem xét và tối ưu hóa toàn bộ thiết kế của hai bộ phận này. Trong thiết kế của cụm kéo sợi, cần phải xem xét đặc tính dòng chảy và phân bố áp suất của tan chảy để đảm bảo rằng tan chảy có thể chảy vào máy trộn đều và ổn định. Trong thiết kế máy kéo sợi, quá trình hình thành và sắp xếp sợi cần được xem xét để đảm bảo rằng sợi có thể được thải ra khỏi thiết bị kéo sợi một cách đồng đều và nhất quán.

5. Ảnh hưởng của cụm kéo sợi và máy kéo sợi đến hiệu suất kéo sợi
Thiết kế tối ưu của cụm kéo sợi và máy kéo sợi không chỉ cải thiện chất lượng xơ mà còn cải thiện đáng kể hiệu suất kéo sợi. Vì tan chảy chảy đều hơn trong quá trình lắp ráp và quá trình hình thành xơ ổn định hơn nên tỷ lệ đứt gãy và tốc độ lông trong quá trình kéo sợi giảm đi đáng kể. Điều này không chỉ làm giảm chất thải và chi phí trong quá trình sản xuất mà còn cải thiện hiệu quả vận hành chung của dây chuyền sản xuất.

Thiết kế cụm kéo sợi và máy kéo sợi được tối ưu hóa cũng giúp quá trình kéo sợi ổn định và dễ kiểm soát hơn. Người vận hành có thể theo dõi và điều chỉnh quá trình kéo sợi dễ dàng hơn để đảm bảo dây chuyền sản xuất hoạt động ổn định. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả công việc mà còn giảm cường độ lao động và áp lực công việc của người vận hành.

6. Ảnh hưởng của cụm kéo sợi và máy kéo sợi đến chất lượng xơ
Thiết kế tối ưu của cụm kéo sợi và máy kéo sợi có tác dụng đáng kể trong việc cải thiện chất lượng xơ. Do chất nóng chảy chảy đều hơn trong tổ hợp và đường kính sợi ổn định hơn nên các chỉ số hoạt động của sợi, chẳng hạn như độ bền và độ giãn dài, cũng ổn định hơn. Điều này làm cho sản phẩm sợi cuối cùng đồng đều và nhất quán hơn, đáp ứng nhu cầu thị trường về sợi chất lượng cao.

Thiết kế cụm kéo sợi và máy kéo sợi được tối ưu hóa cũng làm giảm lượng tóc và xơ gãy của các xơ mới sinh. Điều này không chỉ cải thiện chất lượng bề ngoài và cảm giác cầm tay của sợi mà còn tăng cường độ bền và khả năng chống mài mòn của sợi, giúp sản phẩm sợi trở nên chắc chắn và bền hơn trong quá trình sử dụng.