Cốt lõi của dây chuyền sản xuất kéo sợi: Quy tắc sản xuất vi mô của quy trình đúc khuôn

Sự hoạt động hiệu quả của dây chuyền sản xuất kéo sợi và việc đảm bảo chất lượng của các sản phẩm sợi đều phụ thuộc vào quá trình đúc sợi - liên kết cốt lõi. Quá trình này giống như một “bản giao hưởng” sản xuất vi mô cầu kỳ và phức tạp. Mỗi bước đều được phối hợp và liên kết chặt chẽ. Mỗi ghi chú chứa đựng các nguyên tắc khoa học tinh tế và kỹ năng xử lý để định hình chính xác hình thái và hiệu suất của sợi đáp ứng nhu cầu. ​
Ghi chú bắt đầu được kiểm soát chính xác
Giai đoạn mở đầu của quá trình đúc kéo sợi được diễn ra bằng cách cung cấp giải pháp kéo sợi chính xác. Cho dù đó là giải pháp kéo sợi được tạo ra bởi polymer và dung môi trong kéo sợi dung dịch, hay polyme tan chảy được hình thành bằng cách nung nóng trong kéo sợi nóng chảy, thì việc truyền ổn định và chính xác chính là chìa khóa. Trong hệ thống kéo sợi dung dịch, việc hòa tan các polyme tạo sợi đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ loại dung môi, nồng độ và nhiệt độ để đảm bảo dung dịch đồng nhất, ổn định và có khả năng quay tốt. Là thành phần cốt lõi của việc cung cấp giải pháp, bơm định lượng, với cấu trúc cơ khí chính xác và hệ thống điều khiển, cung cấp giải pháp kéo sợi cho máy trộn với tốc độ dòng không đổi và áp suất ổn định theo yêu cầu của quy trình sản xuất, đặt nền móng cho quá trình đúc sợi tiếp theo. Việc kiểm soát chính xác dòng chảy và áp suất trong quá trình này giống như người chỉ huy dàn nhạc nắm bắt chính xác nhịp điệu, là chìa khóa khởi đầu chính xác cho toàn bộ “bản giao hưởng” quay tròn. ​
Các biến thể ma thuật ở quy mô hiển vi
Khi dung dịch kéo sợi đến máy trộn, sự biến đổi kỳ diệu ở quy mô vi mô bắt đầu. Máy trộn được làm bằng vật liệu hợp kim có độ chính xác cao, bề mặt được bao phủ dày đặc với các lỗ của máy trộn với khẩu độ cỡ micron. Những kênh nhỏ này là điểm khởi đầu cho việc định hình hình thái sợi. Dung dịch kéo sợi được đùn ra khỏi lỗ máy trộn dưới áp suất và đường kính thay đổi ngay lập tức do hiệu ứng giãn nở lỗ. Sau đó, dưới tác dụng của lực kéo, dòng mỏng nhanh chóng bị kéo căng và mỏng đi, dần dần chuyển thành hình thái sợi. Trong kéo sợi nóng chảy, các máy kéo sợi có hình dạng khác nhau trên máy kéo sợi tạo ra các đặc tính mặt cắt ngang khác nhau của sợi và các mặt cắt ngang khác nhau ảnh hưởng trực tiếp đến độ bóng, cảm giác, độ hút ẩm và các đặc tính khác của xơ. Máy kéo sợi giống như một nhạc cụ trong một bản giao hưởng, mang lại cho sợi một "gen" hiệu suất độc đáo với nhiều "âm sắc" khác nhau, biến dạng ban đầu của giải pháp kéo sợi thành nguyên mẫu sợi với các đặc tính cụ thể.​
Bản giao hưởng hài hòa của sự kiên cố hóa và đúc khuôn
Sau khi nguyên mẫu sợi được hình thành, các yếu tố môi trường bên ngoài trở thành bản giao hưởng quan trọng của quá trình hóa rắn và đúc sợi. Lấy kéo sợi ướt làm ví dụ, dòng dung dịch gốc mỏng được ép ra từ máy trộn đi vào bể đông tụ, dung môi và chất keo tụ khuếch tán hai chiều giữa dòng mỏng và bể đông tụ, làm cho nồng độ polymer tăng lên cho đến khi kết tủa và đông đặc. Thành phần, nhiệt độ và tốc độ dòng chảy của bể đông tụ, giống như sự hòa âm trong một bản giao hưởng, đóng vai trò quyết định đến chất lượng của quá trình đúc sợi. Bằng cách điều chỉnh các thông số này, có thể kiểm soát được các đặc tính vi mô của hình dạng mặt cắt ngang và cấu trúc lỗ rỗng của sợi, từ đó ảnh hưởng đến các tính chất vĩ mô của sợi như tính chất cơ học và tính chất hấp phụ. Tác dụng hiệp đồng của môi trường này và dòng dung dịch gốc mỏng cho phép sợi hoàn thành quá trình chuyển đổi từ chất lỏng sang chất rắn ở cấp độ vi mô, giống như các nhạc cụ khác nhau trong một bản giao hưởng hợp tác với nhau để cùng nhau thực hiện một chuyển động hoàn chỉnh. ​
Nghệ thuật tiến hành trong sản xuất chính xác
Trong dây chuyền sản xuất kéo sợi, việc kiểm soát chính xác các thông số quy trình chính là nghệ thuật chỉ huy để đảm bảo sự trình diễn hài hòa của “bản giao hưởng”. Các thông số như nhiệt độ vắt, tốc độ vắt, lực kéo giãn và điều kiện bể đông tụ có liên quan với nhau và ảnh hưởng lẫn nhau. Bất kỳ biến động nhỏ nào cũng có thể làm thay đổi cấu trúc vi mô và tính chất vĩ mô của sợi. Ví dụ, nhiệt độ kéo sợi ảnh hưởng đến tính lưu động và độ ổn định của polyme. Nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến suy thoái, trong khi nhiệt độ quá thấp có thể ảnh hưởng đến độ mượt của quá trình kéo sợi. Tốc độ quay và lực kéo dãn quyết định đường kính và hướng của sợi. Để đảm bảo sự ổn định của quy trình kéo sợi, các cảm biến tiên tiến và hệ thống điều khiển tự động sẽ giám sát các thông số khác nhau trong thời gian thực và thực hiện các điều chỉnh chính xác theo yêu cầu quy trình đặt trước, giống như dây dẫn điều khiển nhịp điệu và sự cân bằng tổng thể, để quy trình kéo sợi luôn ở trạng thái tốt nhất và đảm bảo tính nhất quán và ổn định của chất lượng sợi. Quá trình kéo sợi đóng vai trò cốt lõi trong dây chuyền sản xuất kéo sợi với cơ chế vận hành tinh vi, phức tạp. Từ việc kiểm soát chính xác việc phân phối chất lỏng thô, đến việc tạo hình vi mô trong quá trình kéo sợi và tạo hình, đến sức mạnh tổng hợp về môi trường của quá trình đông đặc và tạo hình cũng như lệnh kiểm soát tham số chính xác, mỗi liên kết đều tuân theo các nguyên tắc khoa học và tích hợp trí tuệ quy trình để cùng nhau thực hiện chuyển động chính xác của quá trình sản xuất sợi.