Как динамический смеситель расплава устраняет цветные полоски на волоконной пряже, окрашенной мастербатчем?

Цветные полосы являются одной из наиболее частых жалоб на качество при производстве цветных маточных нитей. Прядильная линия может работать при стабильной температуре и скорости и по-прежнему производить пряжу с видимыми цветными полосами, неравномерностью линии окрашивания или различиями в оттенках между упаковками. В большинстве случаев основной причиной является не состав маточной смеси, а недостаточный сдвиг в точке, где поток расплава маточной смеси встречается с основным потоком расплава полимера . В этой статье конкретно рассматривается, почему статическое смешивание часто не дает результатов при прямом прядении, и как динамический смеситель расплава устраняет этот пробел.

Почему статическое смешивание часто терпит неудачу при низких коэффициентах разбавления

При прядении с окраской мастербатча маточная смесь обычно добавляется с низким коэффициентом разбавления - часто 1–5% от общего потока расплава . Статический смеситель полностью полагается на собственную энергию потока расплава, чтобы складывать и перераспределять два потока, когда они проходят через фиксированные внутренние элементы. При низких коэффициентах разрежения и относительно низких скоростях потока, типичных для прядильных машин с тонким денье, этой энергии потока часто недостаточно для полного разрушения агломератов маточной смеси или достижения равномерного распределения по поперечному сечению расплава.

• Сдвиговое воздействие является пассивным и полностью зависит от скорости течения расплава — его нельзя регулировать независимо от скорости линии.
• Условия низкого расхода и низкого разрежения, характерные для прядения POY/FDY с тонким денье, снижают доступную эффективную энергию смешивания.
• Агломераты пигментов, которые выдерживают миксер, проявляются на выходе в виде цветных пятен, полос или изменений оттенка от нити к нити.

Повышение противодавления или увеличение дозировки маточной смеси может временно замаскировать проблему, но оба подхода увеличивают затраты и создают ненужную нагрузку на дозирующий насос и центрифугирующий агрегат.

Как динамический миксер меняет механизм смешивания

Динамический смеситель расплава заменяет пассивные складные элементы статического смесителя на вращающийся смесительный ротор, приводимый в движение независимо от потока расплава . Это меняет механизм смешивания таким образом, чтобы напрямую воздействовать на причину цветных полос:

Сдвиг становится регулируемым параметром

Поскольку скорость ротора устанавливается независимо от скорости линии, усилие сдвига больше не зависит от скорости течения расплава. Операторы могут выбирать уровень сдвига, необходимый для конкретного пигмента или добавки, вместо того, чтобы ограничиваться доступной энергией остаточного потока.

Распространение и дисперсия происходят вместе

Вращательное смешивание непрерывно подвергает поверхности свежего расплава воздействию зоны смешивания, сочетая распределительное смешивание (равномерное распределение маточной смеси по поперечному сечению) с дисперсионным смешиванием (разрушение агломератов) за один и тот же проход — то, что статический элемент с фиксированной геометрией не может сделать так эффективно при низких скоростях потока.

Что меняется на производстве

Практический эффект от перехода от статического к динамическому смешиванию проявляется в нескольких измеримых местах на линии прямого прядения:

Сокращение передозировки маточной смеси имеет прямую экономическую выгоду. Кроме того, поскольку маточная смесь обычно намного дороже за килограмм, чем базовая полимерная крошка, в которую она добавлена.

За пределами цвета: дисперсия функциональных добавок

То же ограничение смешивания, которое вызывает появление цветных полос, также влияет на производство функционального волокна: матирующие вещества, антибактериальные добавки, антипирены и антистатические маточные смеси зависят от равномерного распределения, чтобы обеспечить стабильную работу по длине нити. Например, неравномерное распределение матирующего агента может привести к неравномерному блеску нитей в одной и той же упаковке пряжи, а плохое распределение огнестойкой маточной смеси может создать слабые места, которые не соответствуют пороговым значениям сертификации. Динамический смеситель, который регулирует сдвиг независимо от скорости потока, помогает поддерживать постоянство этих функциональных свойств во всем диапазоне коэффициентов разрежения, которые может работать мельница.

Модернизация динамического микшера без нарушения существующей линии

Одним из практических вопросов для предприятий, оценивающих переключатель, является вопрос о том, требует ли это изменение перестройки прядильного места. В большинстве случаев это не так. Динамический смеситель устанавливается в той же точке пути расплава, где уже находится статический смеситель или точка впрыска маточной смеси, и линия сохраняет возможность использовать натуральную (неокрашенную) пряжу, когда смеситель не используется — та же гибкость, на которую уже полагаются фабрики при переключении между цветными и натуральными производственными циклами.

Динамический миксер Shengbang для линий прямого прядения

Компания Jiaxing Shengbang Mechanical Equipment Co., Ltd. производит запатентованный динамический микшер Предназначен для оборудования для добавления мастербатчей прямого прядения из расплава, предназначенного для поддержания однородного цвета и дисперсии добавок в условиях низкого расхода и низкого разрежения, типичных для прядения нити тонкой денье. Оборудование интегрируется в существующие линии прядения из расплава для производства цветных и функциональных волокон, а тот же смесительный блок можно также применять для других материалов, обработанных из расплава, таких как пленки и чернила, которые требуют равномерного смешивания. Для предприятий, оценивающих, связаны ли текущие проблемы с цветными полосами или дисперсией с ограничениями при смешивании, а не с рецептурой, первым практическим шагом будет проверка уже существующего метода смешивания в точке впрыска.