“Tốc độ ép đùn” nghĩa là gì trên máy dệt vải không dệt Melt thổi

Trên một Máy thổi vải không dệt nóng chảy , tốc độ đùn là lượng polyme nóng chảy được đưa tới khuôn. Trong sản xuất hàng ngày, cách hữu ích nhất là thể hiện điều này như sau:

• Thông lượng mỗi lỗ (g/phút/lỗ): tốt nhất để so sánh khuôn có số lượng lỗ khác nhau.
• Thông lượng trên mỗi chiều rộng khuôn (kg/h/m): thiết thực cho việc lập kế hoạch ở cấp dây chuyền và kiểm soát trọng lượng cơ sở.
• Tổng sản lượng máy đùn (kg/h): thuận tiện, nhưng nó ẩn đi các hiệu ứng hình học.

Mục đích của từ khóa “ Tốc độ đùn ảnh hưởng như thế nào đến đặc tính sợi ” về cơ bản là một câu hỏi về cân bằng khối lượng: khi bạn đẩy nhiều khối lượng polyme hơn qua cùng một hệ thống suy giảm (hình học khuôn không khí nóng DCD), vật lý hình thành sợi phải thay đổi trừ khi bạn tăng năng lượng kéo theo tỷ lệ.

Tại sao tốc độ đùn làm thay đổi sự hình thành sợi

1) Dòng khối so với năng lượng bản vẽ có sẵn

Sợi tan chảy bị suy giảm bởi không khí nóng tốc độ cao. Nếu tốc độ/nhiệt độ không khí không thay đổi và bạn tăng tốc độ đùn thì không khí phải giãn ra khối lượng lớn hơn trên một đơn vị thời gian. Kết quả điển hình là đường kính sợi trung bình lớn hơn và một phân bố đường kính rộng hơn trừ khi bạn cũng tăng năng lượng không khí (nhiệt độ, áp suất/lưu lượng) hoặc sửa đổi cài đặt khuôn/dao khí.

2) Thời gian lưu trú và độ ổn định nhiệt độ nóng chảy

Ở tốc độ cao hơn, quá trình tan chảy tốn ít thời gian hơn trong máy đùn và bơm tan chảy. Điều đó có thể làm giảm sự cân bằng nhiệt và tăng độ dốc nhiệt độ. Nếu nhiệt độ nóng chảy thay đổi trên khuôn, đường kính sợi và độ đồng đều của màng sẽ thay đổi theo chiều rộng.

3) Hiệu ứng độ nhớt và độ đàn hồi

Đối với các loại PP tan chảy thông thường (dòng chảy cao), những thay đổi nhỏ về độ nhớt sẽ dẫn đến sự thay đổi đường kính đáng chú ý. Tốc độ đùn cao hơn có thể làm tăng nhiệt độ cắt trong khuôn và thay đổi độ nhớt biểu kiến, điều này có thể hỗ trợ hoặc làm ảnh hưởng đến sự suy giảm tùy thuộc vào mức độ ổn định của việc kiểm soát nhiệt độ. Thực tế: nếu kiểm soát nhiệt độ của đường dây chặt chẽ, độ cắt cao hơn có thể hỗ trợ dòng chảy một chút; nếu không, nó sẽ khuếch đại sự biến đổi.

Đặc tính sợi nhạy cảm nhất với tốc độ đùn

Đường kính và phân bố sợi

Trong hầu hết các thiết lập thổi tan chảy, việc tăng tốc độ ép đùn ở điều kiện không khí ổn định sẽ làm tăng đường kính sợi. Một ví dụ thực tế thường thấy ở các dây chuyền PP cấp lọc:

• Ở điều kiện “cân bằng”, các sợi có thể đạt mức trung bình ~2–4 mm .
• Sau khi tăng thông lượng mà không tăng lượng khí hút, giá trị trung bình có thể trôi về ~4–7 mm , với nhiều sợi thô hơn và ít sợi siêu mịn hơn.

Sự thay đổi chính xác phụ thuộc vào tính lưu biến của polymer, đường kính/khoảng cách lỗ khuôn, khe hở khe khí, áp suất/lưu lượng không khí và khoảng cách từ khuôn đến bộ thu (DCD), nhưng hướng nhất quán: khối lượng lớn hơn với cùng lực kéo có xu hướng tạo ra sợi dày hơn.

Sợi bắn, hạt và sợi “dây thừng”

Khi tốc độ đùn tăng vượt quá khả năng suy giảm, dòng tan chảy có thể không rung hoàn toàn. Các triệu chứng bao gồm hạt/viên đạn (giọt polymer), sợi giống dải băng và bó sợi cục bộ. Một quy tắc hoạt động hữu ích là thời điểm bắt đầu bắn thường trùng với một trong hai thời điểm sau:

• Động lượng không khí không đủ đối với lưu lượng khối mới (áp suất không khí/lưu lượng quá thấp so với tốc độ), hoặc
• Nhiệt độ nóng chảy quá thấp ở mức đầu ra cao hơn (tan chảy quá nhớt để giảm bớt một cách trơn tru).

Tính đồng nhất của web và hồ sơ trọng lượng cơ sở

Thông lượng cao hơn sẽ làm tăng nguy cơ xuất hiện các vệt trọng lượng cơ bản theo hướng chéo (CD) nếu độ giảm áp suất khuôn và sự phân bổ nhiệt độ không đồng đều. Trong thực tế, nếu nhiệt độ khuôn chỉ thay đổi vài độ, điều kiện tốc độ cao hơn thường làm cho các khuyết tật biên dạng dễ nhìn thấy hơn do cửa sổ quy trình thu hẹp.

Kích thước lỗ rỗng và diện tích bề mặt

Sợi thô hơn làm giảm diện tích bề mặt cụ thể và thường làm tăng kích thước lỗ chân lông hiệu quả. Điều đó có thể có lợi cho môi trường luồng không khí, nhưng nó có thể làm giảm hiệu quả rào cản nếu sản phẩm phụ thuộc vào sợi mịn để chặn các hạt.

Tác động đến hiệu suất lọc và rào cản

Đối với quá trình lọc (mặt nạ, HVAC, bộ lọc công nghiệp), việc phân bổ đường kính sợi là yếu tố chính thúc đẩy hiệu quả thu giữ và giảm áp suất. Khi tốc độ ép đùn tăng và đường kính sợi trở nên lớn hơn (không có lực hút khí bù), những thay đổi điển hình là:

• Hiệu quả thấp hơn ở cùng trọng lượng cơ bản (ít siêu mịn hơn, diện tích bề mặt thấp hơn).
• Giảm áp suất thấp hơn có thể xảy ra (lỗ chân lông lớn hơn), nhưng điều này không phải lúc nào cũng có lợi nếu hiệu quả giảm quá nhiều.
• Nhiều biến đổi hơn theo từng đợt nếu kiểm soát nhiệt độ/áp suất ở mức cận biên, vì hoạt động ở tốc độ cao hơn thường thắt chặt cửa sổ ổn định.

Nếu sử dụng phương pháp sạc điện, đường kính sợi vẫn có vấn đề: ngay cả khi sạc, việc chuyển từ sợi chủ yếu ~2–4 μm sang sợi ~5–8 μm có thể làm giảm khả năng bắt giữ cơ học, buộc mức điện tích cao hơn hoặc trọng lượng cơ bản cao hơn để duy trì cùng mức lọc.

Cửa sổ quy trình thực tế và những gì mong đợi ở tốc độ ép đùn thấp và cao

Một cách thực tế để xác định cửa sổ “an toàn” là đặt mục tiêu sợi (ví dụ: phương tiện lọc thường ưu tiên phần lớn sợi siêu mịn) và sau đó tìm tốc độ đùn cao nhất mà vẫn đáp ứng giới hạn đường kính/bắn khi nhiệt độ/áp suất không khí, DCD và tốc độ bộ thu ở các điểm đặt bền vững.

Cách điều chỉnh tốc độ đùn mà không làm giảm chất lượng sợi

Khi bạn tăng tốc độ ép đùn, hãy coi đó như một sự thay đổi phối hợp trên “gói vẽ” tan chảy. Mục đích là giữ cho khả năng suy giảm tỷ lệ thuận với lưu lượng khối để các đặc tính của sợi được duy trì ổn định.

Quy trình điều chỉnh từng bước

1. Trước tiên, hãy khóa số liệu chất lượng của bạn: phạm vi đường kính sợi mục tiêu, số lần bắn tối đa được phép, dung sai trọng lượng cơ bản và giới hạn lọc/khả năng thấm khí.
2. Tăng tốc độ ép đùn theo từng bước nhỏ (ví dụ: 2–5% bước) trong khi giữ nguyên tốc độ của bộ thu và cài đặt không khí để quan sát hướng thay đổi tự nhiên.
3. Nếu sợi bị thô, hãy bù lại bằng cách tăng năng lượng kéo: tăng lưu lượng/áp suất không khí sơ cấp và/hoặc nhiệt độ không khí trong giới hạn thiết bị, sau đó kiểm tra lại sự phân bố đường kính.
4. Nếu phát bắn xuất hiện, hãy giải quyết ngay lập tức: giảm tốc độ hoặc tăng động lượng/nhiệt độ không khí; cũng xác minh độ ổn định nhiệt độ nóng chảy tại khu vực khuôn.
5. Cân bằng lại trọng lượng cơ bản: khi chất lượng sợi được phục hồi, hãy điều chỉnh tốc độ thu gom để đạt gsm trong khi vẫn duy trì tình trạng sợi ổn định mới.

Cài đặt máy nào thường di chuyển với tốc độ đùn

• Nhiệt độ không khí sơ cấp và lưu lượng/áp suất không khí (thêm sức kéo).
• Khoảng cách từ khuôn đến bộ thu (DCD) và lực hút (ảnh hưởng đến việc làm mát sợi, sắp xếp và độ mở của màng).
• Cấu hình nhiệt độ nóng chảy và độ ổn định của bơm tan chảy (giảm sự biến đổi CD khi sản lượng tăng).

Hoạt động rút ra: chỉ riêng việc tăng tốc độ ép đùn hiếm khi làm tăng sản lượng “miễn phí”. Trong hầu hết các trường hợp, việc duy trì các đặc tính sợi giống nhau đòi hỏi phải có thêm công suất không khí/nhiệt hoặc chấp nhận cấu trúc sợi thô hơn.

Danh sách kiểm tra khắc phục sự cố khi tốc độ đùn cao hơn gây ra lỗi

Các triệu chứng thường gặp và nguyên nhân có thể xảy ra

• Tăng số lần bắn/hạt: khả năng suy giảm vượt quá; đà không khí quá thấp; tan chảy quá mát/nhớt ở khuôn.
• Đường kính sợi hướng lên trên: tăng thông lượng mà không tăng năng lượng không khí theo tỷ lệ; trôi dạt nhiệt độ làm thay đổi độ nhớt.
• Vệt CD hoặc dải nặng: nhiệt độ khuôn không đồng đều được khuếch đại ở lưu lượng cao hơn; nhiễm bẩn/cắm một phần; gợn sóng bơm tan chảy.
• Các điểm hợp nhất/các vùng giống như phim: bố trí quá nóng, DCD ngắn hoặc dòng khối cục bộ quá mức khiến các sợi tiếp đất trước khi đông đặc.

Hành động khắc phục nhanh (hiệu quả nhất trước tiên)

1. Giảm tốc độ ép đùn đến điểm ổn định cuối cùng và xác nhận các khuyết tật đã biến mất (chứng tỏ giới hạn công suất so với sự cố ngẫu nhiên).
2. Tăng lực hút không khí (lưu lượng/áp suất trước, sau đó là nhiệt độ) đồng thời theo dõi đường kính sợi và quá trình bắn.
3. Ổn định hồ sơ nhiệt độ khuôn (xác minh kiểm soát vùng, cách điện và độ chính xác của cảm biến trên chiều rộng).
4. Kiểm tra quá trình lọc tan chảy, tình trạng gói màn hình và độ sạch của khuôn nếu vẫn tồn tại các vệt hoặc vết bắn gián đoạn.

Cần ghi lại những gì để kiểm soát đặc tính sợi lâu dài

Để quản lý nhất quán tốc độ ép đùn tác động như thế nào đến các đặc tính của sợi trên một máy dệt vải không dệt tan chảy , ghi lại “dấu vân tay quy trình” ngắn gọn cho từng loại sản phẩm:

• Tốc độ đùn được biểu thị bằng g/phút/lỗ (hoặc kg/h/m) cộng với vòng tua máy bơm nóng chảy và áp suất khuôn.
• Cài đặt nhiệt độ không khí sơ cấp và áp suất/lưu lượng không khí.
• DCD, lực hút, tốc độ thu và mục tiêu trọng lượng cơ bản.
• Kết quả đo được: đường kính sợi (trung bình và độ giãn), số lần bắn (hoặc đánh giá chất lượng), độ thoáng khí/giảm áp suất và hiệu suất lọc (nếu có).

Khi những đầu vào đó được theo dõi cùng nhau, những thay đổi về tốc độ ép đùn sẽ có thể dự đoán được: nếu cần tốc độ cao hơn, bạn có thể lên kế hoạch trước cho các điều chỉnh không khí/nhiệt phù hợp thay vì phản ứng với sự suy giảm chất lượng sau thực tế.