미세섬유 방사기술 분석
폴리에스터 미세섬유는 부드러운 촉감과 풍성하고 풍성한 원단의 장점과 뛰어난 드레이프성, 강성 등의 장점을 갖고 있어 이 소재로 만든 의류가 큰 인기를 얻고 있습니다. 미세 섬유의 생산에는 기존의 방사, 고속 방사, FDY 및 연신 및 정경 장비를 사용할 수 있습니다. 필라멘트의 데니어가 낮고 견딜 수 있는 강도가 낮기 때문에 생산 및 사용 중에 보풀이 발생하기 쉽고 파손되기 쉽습니다. 방사에 사용되는 방사구금의 구멍 직경은 더 작아야 하며 용융물의 유변학적 특성을 개선해야 하므로 원료 및 방사 공정에 대한 요구 사항이 높아집니다.
1, 원료 칩
미세 섬유가 견딜 수 있는 강도가 낮기 때문에 방사에 사용되는 폴리에스터 칩에 대한 요구 사항이 높습니다. 첫째, 칩의 불순물 함량이 낮아야 합니다. 불순물 함량이 높으면 방적 중에 보풀이 생기고 파손되기 쉽습니다. 둘째, 칩의 모든 지표는 균일하고 안정적이어야 합니다. 그렇지 않으면 생산과 제품 품질이 일치하지 않게 됩니다. 또한 미세 섬유를 방사하려면 용융물의 더 나은 유변학적 특성이 필요하므로 칩의 열 안정성이 좋아야 하며 이는 더 높은 방사 온도를 의미합니다. 열 안정성이 좋은 칩은 열 저하가 적습니다.
2, 칩 건조
미세 섬유를 방사할 때 방사 온도가 높아 열화가 크게 발생합니다. 열화를 최소화하려면 칩의 수분 함량을 엄격하게 제어하는 것이 필수적입니다. 수분 함량은 25ppm 미만이어야 합니다. 또한 건조 칩 분말을 최소화하여 건조 품질이 균일해야 하며, 건조 과정에서 점도가 감소해야 합니다. 그렇지 않으면 떠다니는 섬유, 보풀, 부서진 섬유가 생성되기 쉽습니다.
3, 방사 온도 방사 온도가
높을수록 용융물이 방사 구금 구멍을 통과할 때 용융물의 유변학적 특성이 향상되어 용융물의 냉각 시간이 연장되고 더 높은 플레이트 온도를 유지할 수 있습니다. 일반적으로 온도는 290~300°C 사이에서 조절됩니다. 필라멘트의 데니어가 작을수록 사용 온도는 높아져야 합니다. 방사 온도를 높이면 오일 프리 섬유의 점도 감소가 더 커집니다. 점도 감소가 너무 크면 미세한 섬유가 보풀이 생기고 부서지기 쉬워집니다. 일반적으로 일반 방사 시 점도 감소율은 0.03 미만이어야 하며, 고속 방사 시 점도 감소율은 0.015 미만이어야 합니다. 미세한 섬유를 방사하기 위한 총 데니어가 낮고 스크류 출력이 작기 때문에 과도한 점도 감소 문제를 해결하기 위해 스크류의 경우 낮은 온도와 배럴의 경우 더 높은 온도를 사용할 수 있습니다. 일반적으로 스크류 온도는 284~286°C, 배럴 온도는 295~298°C로 설정됩니다. 이 접근 방식은 용융물 흐름이 잘 되도록 보장하고 고속 연신을 통해 원활한 통과를 가능하게 합니다.
4, 방사 성분
(1) 성분 압력
미세 섬유 POY를 방사할 때 여과 효과와 전단 응력을 향상시키기 위해 더 높은 성분 압력이 필요하며, 이는 용융 물질의 온도를 높이고 유변학적 특성을 향상시켜 방사성을 향상시킵니다. 그러나 초기 구성품 압력이 지나치게 높으면 압력이 너무 빨리 상승하여 서비스 수명이 단축될 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 부품 압력은 12~18MPa입니다.
(2) 성분 여과재
성분 여과재가 바다모래에서 금속모래로 변경되었습니다. 금속모래의 독특한 비정질 구조는 바다모래에 비해 훨씬 뛰어난 여과능력을 제공하여 용탕 속의 불순물을 필터링하는 효과가 훨씬 뛰어나고 바다모래에 비해 온도 상승 효과가 더 좋습니다. 예를 들어 166dtex/192F 사양의 POY를 생산할 때 금속사의 최적 비율은 거친 입자, 중간 입자, 미세한 입자의 비율로 1:2:1로 구성되어 있어 여과 효과가 좋고 POY의 방사가 원활합니다.
5, 냉각 조건
지나치게 높거나 낮은 측면 분사 공기 속도는 실의 불균일성을 증가시키고 응고점의 주기적인 이동으로 인해 연신 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 좋은 송풍 조건은 적절한 공기 속도와 원활한 공기 흐름을 특징으로 해야 합니다. 고속 회전에서는 냉각 중 일관되지 않은 공기 속도의 영향이 상대적으로 적습니다. 대기 속도의 변화는 기존 회전에 비해 FDY 성능에 덜 분명한 영향을 미칩니다. 따라서 GR1의 속도를 적정 범위 내에서 증가시키면 원사의 균일성과 염색성을 향상시킬 수 있다. 미세한 섬유의 배향성과 결정성을 감소시키려면 냉각 조건이 온화해야 합니다. 배향성과 결정성이 높으면 미세 섬유의 연신 공정이 더욱 어려워집니다. 따라서 온화한 냉각을 위해서는 단열 영역을 유지하거나 공기 온도를 높이거나 속도를 낮추는 등의 설정을 구현해야 합니다. 기존 회전의 공기 속도는 일반적으로 0.1–0.2 m/s인 반면, 고속 회전의 경우 0.25–0.35 m/s이며 상대 습도는 75% ± 5%입니다.
6, 묶음 위치
회전 장력은 권선 형성에 중요한 영향을 미칩니다. 회전 장력은 유변학적 저항, 관성력 및 공기 마찰과 같은 요인의 영향을 받습니다. 비표면적이 큰 미세 섬유의 경우 공기 마찰이 더 크기 때문에 공기 마찰을 줄이기 위해 결집점 위치를 높이거나 채널을 짧게 하는 것이 필요합니다. 고속 방사에서는 방사 속도가 높기 때문에 방사 경로를 따르는 장력이 더 커지므로 묶음 지점의 위치가 더욱 중요해집니다. 그렇지 않으면 회전과 와인딩이 불가능할 수 있습니다. 일부 장비에서는 주유 묶음 위치를 1.4m에서 0.7m로 높여 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 특수한 단면을 가진 섬유의 경우, 이러한 섬유는 훨씬 더 큰 비표면적을 갖기 때문에 결속 지점의 위치도 높아야 합니다. 초기 섬유는 빠르게 열을 발생시켜 냉각 속도가 빨라지고 응고점이 크게 상승합니다. 일반적으로 방사구금에서 오일링 노즐까지의 묶음 위치는 0.7~1.0m입니다. 결속 거리를 짧게 하면 실속의 장력을 줄일 수 있고, 결속 위치를 높이면 초기 섬유의 복굴절률과 결정성이 좋아져 미세한 섬유의 변동을 최소화하는 데에도 도움이 됩니다.
7, 오일링
미세 섬유는 비표면적이 더 크므로 적용되는 오일의 양은 일반 섬유에 비해 일반적으로 0.7%에서 1% 범위로 높습니다. 사용되는 오일은 통기성과 부드러움이 좋아야 합니다. 이중 노즐 시스템은 일반적으로 오일링에 사용됩니다.
8, 방사구금 구멍 직경
방사구금의 구멍 직경을 합리적으로 선택하고 방사구금을 과학적으로 설계하는 것이 고품질의 미세 섬유를 생산하는 데 중요합니다. 구멍의 크기는 미세 기공을 통해 흐르는 용융물의 전단 속도와 일치해야 하며 인발 승수는 더 작은 범위로 유지해야 합니다. 기존 방사의 전단율은 (0.7 ~ 1.0) × 10,000 s⁻1일 수 있으며, 고속 방사의 경우 (1.8 ~ 2.2) × 10,000 s⁻1일 수 있습니다.
9, 신축 승수 및 온도
미세 섬유는 모조 실크로 사용되므로 일반적으로 모의 효과를 강조하기 위해 신장 실로 가공됩니다. 권취하는 동안 미세 섬유의 높은 배향성과 결정성을 수용하려면 연신 승수를 줄여야 합니다. 필라멘트의 데니어가 작을수록 감소가 더 커집니다. 그러나 연신 승수가 낮아져 완성된 실의 강도는 감소하지 않으며 신율도 증가하지 않습니다. 일반적인 연신 온도에서 미세한 섬유는 높은 연신 응력을 나타내며, 데니어가 작을수록 보풀과 파손이 발생하기 쉽고 열수 수축도 커집니다. 실험에 따르면 연신 온도를 5~8°C 높이는 것이 유익한 것으로 나타났습니다. 연신 온도가 너무 높으면 완성된 실에 색 줄무늬가 나타날 수 있습니다. 또한 과도한 보풀과 파손이 발생하지 않도록 낮은 연신 속도를 선택해야 합니다.
10、네트워크 처리
미세한 섬유는 마찰계수가 높아 풀림이 어렵습니다. 예를 들어, 실 사양이 83dtex/72F인 경우 연사 기계에 직접 강한 꼬임을 적용하면 높은 풀림 장력으로 인해 상당한 보풀이 발생할 수 있습니다. 풀림 속도가 높을수록 퍼즈 상황은 더욱 심각해집니다. 따라서 미세섬유는 네트워크 가공을 거쳐야 한다. 미세 섬유의 데니어가 작을수록 굽힘 강성이 낮아져 네트워크 처리가 더 쉬워집니다. 낮은 기압에서도 만족스러운 네트워크 밀도(미터당 20~30개)를 얻을 수 있습니다.
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