Jaké jsou typy spřádacích strojů? Jaká je jejich hlavní funkce?

Předřadový stroj je stroj, který vyrábí polymerový roztok tvořící vlákna nebo taveniny z filamentů. Podle různých metod předřadového předení se předřadové stroje dělí na tři typy: mokrý předřadový stroj, taveninový předřadový stroj a suchý předřadový stroj.

Mokrý předřadový stroj

Vhodný pro předení viskózových vláken, akrylových vláken, nylonu atd. Hlavní charakteristikou je, že polymerový roztok se vytlačuje ze spinetky a koaguluje do začínajících vláken v koagulační lázni. Rychlost předení je nízká, často pod 100 m/min, a vysokorychlostní rychlost předení může dosáhnout asi 200 m/min. Mokré předřadové stroje se dělí na krátká a dlouhá vlákna.

①Stroj na předení krátkých vláken: předřadová směs se vstřikuje z infuzní trubice, přesně dávkovaná dávkovacím čerpadlem, filtrována filtrem do spinetky a vytlačována otvorem spinetky do koagulační lázně. Po koagulaci se začínající vlákna sbírají skrze godet. Svazky se myjí nebo natáčejí vodou.

Stroj na předení krátkých vláken se vyznačuje velkým počtem otvorů ve spinetce (desce), obvykle od 3 000 do desítek tisíc otvorů.

②Filamentový předřadový stroj: Na rozdíl od stroje na předení krátkých vláken je přidán mechanismus navíjení ztuhlého vlákna.

Vláknem z koagulační lázně prochází po umytí godet a vstupuje do vysokorychlostní rotující odstředivé nádrže prostřednictvím pohyblivého vodičového hrdla. Takový předřadový stroj se nazývá odstředivá nádržová předřadová mašina;

Pokud se vlákno navíjí na buben přes godet, říká se tomu bubenový předřadový stroj; pokud před navíjením probíhá nějaká další úprava, říká se tomu polo-nepřetržitý předřadový stroj;

Pokud jsou všechny postupy předení i další úpravy prováděny nepřetržitě na předřadovém stroji, říká se tomu nepřetržitý předřadový stroj. Výroba viskózových šňůr většinou používá nepřetržité předřadové stroje. Spinety pro filamentové předení mají obecně 150 otvorů nebo méně, počet otvorů pro předení šňůrových vláken může dosáhnout až 3000 otvorů.

Taveninový předřadový stroj

Užívá se ve strojích na předení polyesteru, nylonu a polypropylenu. Charakteristické je, že tenký proud taveniny ztuhne ve vlákna při setkání s chladným vzduchem, přičemž chladný vzduch je rovnoměrně foukán na tenký proud po průchodu vysoce efektivním filtrem, regulačním ventilem a odvodným zařízením. Rychlost předení je poměrně vysoká, obecně 600–1500 m/min. Existují také dva typy taveninových předřadových strojů.

① Filamentový předřadový stroj: Polymerové chipsy se roztaví po vstupu do šroubového extrudéru z násypky, jsou posunuty šroubem a dodány do předřadové skříně prostřednictvím kanálu. Tavenina je dávkována a transportována do spinetky (desky) předřadovým čerpadlem ve skříni, a tenký proud taveniny vytlačený ze spinetky se setkává s chladným vzduchem ve předřadovém okně, aby se ochladil a ztuhl ve vlákna. Mechanismus navíjení se navíjí na buben.

Počet otvorů ve filamentové spinetce je obecně od několika otvorů do desítek otvorů. Při předení šňůry může dosáhnout až 200 otvorů, a při předení hnědé hedvábí je pouze jeden otvor. V této době se taveninový proud ochlazuje a ztuhne v hedvábí pomocí vodní lázně.

Trend taveninových filamentových předřadových strojů v 70. letech je vícekoncové předení, to znamená, že každé předřadové místo je vybaveno 2, 3, 4, 6 nebo dokonce více spinetek, aby se zvýšila výrobní kapacita stroje; vysokorychlostní předení Hedvábí má rychlost předení 3500–4000 m/min, dokonce až 5000 m/min. U velkých balení může objem každého balení obecně dosáhnout 10 kg až desítek kg; nepřetržité předení, natáčení a natahování se provádí současně na jednom předřadovém stroji, a existují také procesy předení, vytahování a texturování, které se provádějí na jednom předřadovém stroji (označované jako výroba BCF), které se používají ve výrobě polypropylenu a nylonu. Tento stroj má kompaktní konstrukci, malou plochu a vysokou výrobní efektivitu. Kromě toho se neustále zlepšuje stupeň automatizace předřadových strojů.

②Stroj na předení krátkých vláken: Ve srovnání s filamentovým předřadovým strojem se vyznačuje použitím velké spinetky s několika otvory, obecně je počet otvorů 400 až 1100, a byl rozvinut do porézního předřadového stroje s až 4000 otvory; ve spínacím hřídeli se používá systém chladícího vzduchu s kruhovým foukáním nebo kruhovým foukáním plus bočním foukáním. Pro každé předřadové místo není samostatný mechanizmus navíjení. Poté, co vlákna z každého místa projdou vodičovou deskou nebo malým rotorem, se svazek tahá tahovým strojem. Vedou k vodičovému kolu a pak uloží svazek do hedvábného koše. Kapacita hedvábí na barel může dosáhnout 450–2000 kg. Když velké továrny na syntetická vlákna vyrábějí krátká vlákna, často používají přímé předení. Objevil se taveninový krátkoproudý předřadový stroj bez předřadového tunelu.

Suchý předřadový stroj

Užívá se ve výrobě akrylových a nylonových filamentů. Předřadová směs vstupuje do tunelu z infuzní trubice prostřednictvím filtru, dávkovacího čerpadla a spinetky. Vzniklý potůček se setkává s horkým vzduchem v tunelu, rozpouštědlo se odpařuje a polymer se ztuhne ve vlákna v potůčku, a pak se svazek navíjí do určitého množství rolí. Suchá rychlost předení je obecně 200–800 m/min. Aby odpovídala potřebám speciálních procesů předení, se v 70. letech objevily suché-mokré předřadové stroje.

Obecně má samotný předřadový stroj 4 funkční oblasti:

1. Zařízení na tavení vysokomolekulárních látek: šroubový extruder.
2. Zařízení na dodávku taveniny, distribuci, předení a udržování tepla: loket, předřadová skříň (trubice na distribuci taveniny, dávkovací čerpadlo, montáž předřadové hlavy).
3. Zařízení na ochlazení vláken: předřadové okno a chladicí pouzdro.
4. Zařízení na sběr vodičů: mechanismus mokrého olejování, struktura vodičového dráhu, navíjecí stroj nebo zařízení na přijímání vodičů.

Taveninové zařízení

1 Funkce – dodávka pevných materiálů, tavení polymerů a kvantitativní vytlačování taveniny.

2 Tři sekce – sekce přívodu šroubu, sekce komprese a sekce dávkování.

3 Princip práce šroubového extrudéru je rozdělení šroubu a pohyb materiálu v každé oblasti šroubu.

1. Zóna přívodu (zóna tvrdnutí) izometrický šroub.
2. V první polovině (zóna chlazení) se chladící voda propouští skrz plášťovou cívku nebo vnitřní jádro šroubu, <100℃, aby se zabránilo předčasnému tavení materiálu a blokování prstenců, a aby se chránil mechanizmus pohonu šroubu před teplem.
3. Druhá polovina (zóna předehřevu) zabraňuje náhlým změnám teploty materiálu ze zóny přívodu do zóny komprese.
4. Zóna komprese (zóna tavení) Postupné nebo náhlé tavení materiálu šroubem (ohřev, střih) a komprese (objem šroubové drážky se zmenšuje); vracení vzduchu nebo páry vody do zóny přívodu.
5. Měřící oblast (oblast homogenizace) a další mělké šrouby.

Zařízení na přepravu taveniny, distribuci, předení a udržování tepla

1 Trubice na dodávku taveniny od loketového šroubového extrudéru do předřadové skříně (jedním koncem je připojena ke výstupu šroubu a druhým koncem k trubici na distribuci taveniny předřadového stroje) – plášťová vnitřní směs bifenyldifenyletheru Ohřev (izolace taveniny).

2 Tělo předřadové skříně, trubice na distribuci taveniny, deset ohřívacích boxů na bifenyly, předřadové čerpadlo a jeho převodové zařízení a montáž předřadové hlavy.

1. Princip trubice na distribuci taveniny
2. Zajistit, aby tavenina dosáhla stejné vzdálenosti ke každému předřadovému místu. Tavenina zůstává v distribuční trubici krátkou dobu; dochází k menšímu zpětnému odtoku.
3. Forma trubice na distribuci taveniny: ramenní typ a radiální typ.

3 Ohřev předřadové skříně (ohřívací box na bifenyly)

1. Funkce Má funkci udržování tepla a ohřevu pro trubici na distribuci taveniny, dávkovací čerpadlo a montáž předřadové hlavy.
2. Metoda tepelného nosiče difenyl-difenylether (difenyl/difenylether-26,5%/73,5%), který je ohříván elektrickou topnou tyčí.
3. Izolace 80～100mm izolační vrstva, vyplněná ultrajemným skleněným vláknem nebo jinými izolačními materiály.

4 Dávkovací čerpadlo Vysokoteplotní ozubené čerpadlo.

5 Sestava otáčecí hlavy

1. Funkce: Filtruje roztavený materiál, předchází zanesení otvorů spinetky a snižuje rozdíl viskozity roztaveného materiálu; roztavený materiál se rovnoměrně rozptyluje do každého malého otvoru spinetky a vytváří tenký pramínek roztaveného materiálu.
2. Struktura: Kombinace spinetky + desky pro distribuci roztaveného materiálu + filtračního materiálu na roztavený materiál + montážní pouzdro.

Ohřev spinovací skříně (skříň s ohřevem difenyl-difenylether)

1. Funkce Má funkci udržování tepla a ohřevu pro trubici na distribuci taveniny, dávkovací čerpadlo a montáž předřadové hlavy.
2. Metoda tepelného nosiče difenyl-difenylether (difenyl/difenylether-26,5%/73,5%), který je ohříván elektrickou topnou tyčí.
3. Izolace 80～100mm izolační vrstva, vyplněná ultrajemným skleněným vláknem nebo jinými izolačními materiály.

Zařízení pro chlazení drátových tyčí

1. Spinovací okno V procesu chlazení je filament chlazen pouze směrovým, kvantitativním a kvalitativním prouděním vzduchu; rychlost chlazení je homogenní a pozice tuhnutí vlákna je fixní (není ovlivněna okolním prouděním vzduchu).
2. Spodní část komory pomalého chlazení je vybavena dvěma předními a zadními vložkami, které ji oddělují od chladícího spinovacího bubnu; horní část má uzamykací prostor, který tvoří zónu pomalého chlazení pod spinetkou; délka je 30~200 mm; aby chladicí vítr nevyfukoval studený aerosol, povrch hedvábné desky snižuje dvojlomnost navíjeného hedvábí a zlepšuje jeho strečovost.