Jakie są rodzaje maszyn przędzalniczych? Jaka jest ich główna funkcja?

Maszyna do przędzenia to urządzenie, które wytwarza roztwór polimeru tworzącego włókna lub topi filamenty. W zależności od różnych metod przędzenia włókien, maszyny do przędzenia dzieli się na trzy typy: maszynę do przędzenia mokrego, maszynę do przędzenia topionego i maszynę do przędzenia suchego.

Maszyna do przędzenia mokrego

Odpowiednia do przędzenia włókien wiskozowych, akrylowych, nylonowych itp. Jej główną cechą jest to, że roztwór polimeru wyciskany jest z dyszy i koaguluje się w zarodkowe włókno w kąpieli koagulacyjnej. Prędkość przędzenia jest niska, często poniżej 100 m/min, a prędkość wysokiej szybkości przędzenia może osiągać około 200 m/min. Maszyny do przędzenia mokrego dzieli się na krótkie i długie włókna.

①Maszyna do przędzenia krótkich włókien: roztwór przędzeniowy wprowadzany jest przez rurkę podawczą, dokładnie dozowany przez pompe dozującą, filtrowany przez filtr do dyszy i wyciskany przez otwór dyszy do kąpieli koagulacyjnej. Po koagulacji zarodkowe włókna zbierane są za pomocą godetu. Wiązki myje się lub rozciąga wodą.

Maszyna do przędzenia krótkich włókien charakteryzuje się dużą liczbą otworów w dyszy (płycie), zwykle od 3000 do dziesiątek tysięcy otworów.

②Maszyna do przędzenia filamentów: różni się od maszyny do przędzenia krótkich włókien dodaniem mechanizmu nawijania utwardzonego ciągu.

Prąd z kąpieli koagulacyjnej przechodzi przez godet po myciu i wpada do szybkoobrotowego zbiornika odśrodkowego przez wahadłowy kierownik drutu. Taka maszyna do przędzenia nazywa się maszyną do przędzenia w zbiorniku odśrodkowym;

Jeśli prąd nawija się na szpulę przez godet, nazywa się to maszyną do przędzenia na szpule; jeśli przed nawijaniem następuje pewna obróbka końcowa, nazywa się to maszyną do przędzenia półciągowej;

Jeśli wszystkie procedury przędzenia i obróbki końcowej są wykonywane ciągle na maszynie do przędzenia, nazywa się to maszyną do przędzenia ciągłego. Do produkcji sznurków wiskozowych używa się głównie maszyn do przędzenia ciągłego. Dysze do przędzenia filamentów mają zazwyczaj 150 otworów lub mniej, a liczba otworów do przędzenia włókien sznurkowych może sięgać nawet 3000 otworów.

Maszyna do przędzenia topionego

Używana w urządzeniach do przędzenia poliestru, nylonu i polipropylenu. Jej cechą jest to, że cienki strumień topionego materiału utwardza się w włókna po spotkaniu z chłodnym powietrzem, a chłodne powietrze jest równomiernie doprowadzane do cienkiego strumienia po przejściu przez wysokosprawny filtr, zawór regulacyjny i urządzenie dystrybucyjne. Prędkość przędzenia jest stosunkowo wysoka, zazwyczaj 600-1500 m/min. Istnieją również dwa typy maszyn do przędzenia topionego.

① Maszyna do przędzenia filamentów: chipsy polimeru topione są po wejściu do ekstrudera śrubowego z zasobnika, a następnie napędzane są śrubą i przesyłane do skrzynki przędzenia przez kanał. Topiony materiał dozowany jest i transportowany do dyszy (płyty) przez pompę przędzenia w skrzynce, a cienki strumień topionego materiału wyciskany z dyszy spotyka się z chłodnym powietrzem w oknie przędzenia, by ostygnąć i utwardzić w włókna. Mechanizm nawijania jest nawijany na szpule.

Liczba otworów w dyszy do przędzenia filamentów wynosi zazwyczaj od kilku do kilkudziesięciu otworów. Może sięgać około 200 otworów przy przędzeniu sznurków, a przy przędzeniu jedwabiu brązowego występuje tylko jeden otwór. W tym przypadku strumień topionego materiału jest ochładzany i utwardzany w kąpieli wodnej.

Trendem maszyn do przędzenia filamentów w latach 70. XX wieku jest przędzenie wielooczowe, czyli każda pozycja przędzenia wyposażona jest w 2, 3, 4, 6 czy nawet więcej dysz, aby zwiększyć wydajność maszyny; przy wysokiej szybkości przędzenia dla jedwabiu prędkość przędzenia wynosi 3500～4000 m/min, a nawet do 5000 m/min. Dla dużych opakowań objętość każdego opakowania może osiągać zazwyczaj od 10 kg do kilkunastu kg; przędzenie, rozciąganie i ciągłość odbywają się jednocześnie na maszynie do przędzenia, a także istnieją procesy przędzenia, ciągnięcia i teksturyzacji realizowane na tej samej maszynie (znane jako produkcja BCF), która została użyta w produkcji polipropylenu i nylonu. Ta maszyna ma kompaktową konstrukcję, małą powierzchnię zabudowy i wysoką wydajność produkcyjną. Ponadto stopień automatyzacji maszyn do przędzenia stale wzrasta.

②Maszyna do przędzenia krótkich włókien: W porównaniu z maszyną do przędzenia filamentów charakteryzuje się użyciem dużej dyszy z wieloma otworami, ogólna liczba otworów wynosi od 400 do 1100, a rozwinęła się ona do maszyny przędzenia porowatej z nawet 4000 otworami; w wałku przędzenia stosuje się system dmuchania powietrza chłodzącego z dmuchaniem pierścieniowym lub z dmuchaniem pierścieniowym plus bocznym. Nie ma osobnego mechanizmu nawijania dla każdej pozycji przędzenia. Po przepuszczeniu nitek z każdej pozycji przez płytę prowadzącą lub mały rotor, wiązka jest ciągnięta przez maszynę ciągnącą. Prowadzi do koła podawczego drutu, a następnie układana jest w koszu na jedwab. Pojemność jedwabia na beczkę może osiągać od 450 do 2000 kg. Gdy fabryki syntetycznych włókien na dużą skalę produkują krótkie włókna, często stosują przędzenie bezpośrednie. Pojawiła się maszyna do przędzenia krótkiego odcinka z tunelami nieprzędzącymi.

Maszyna do przędzenia suchego

Używana w produkcji filamentów akrylowych i nylonowych. Roztwór przędzeniowy wprowadzany jest do tunelu z rurki podawczej przez filtr, pompę dozującą i dyszę. Powstały strumień spotyka się z gorącym powietrzem w tunelu, rozpuszczalnik wyparowuje, a polimer utwardza się w strumieniu w włókna, a następnie wiązka jest nawijana w określoną ilość rolki. Prędkość przędzenia suchego wynosi zazwyczaj 200-800 m/min. Aby spełnić potrzeby specjalnych procesów przędzenia, w latach 70. XX wieku pojawiły się maszyny do przędzenia suchego-mokrego.

Generalnie sama maszyna do przędzenia posiada 4 obszary funkcjonalne:

1. Urządzenie do topienia wysokopolimerowego: ekstruder śrubowy.
2. Urządzenie do dostawy, dystrybucji, przędzenia i utrzymania ciepła topionego: łokieć, skrzynka przędzenia (rura dystrybucji topionego, pompa dozująca, zespół głowicy przędzenia).
3. Urządzenie do chłodzenia nici: okno przędzenia i tulej chłodząca.
4. Urządzenie do zbierania drutu: mechanizm nawilżania w stanie mokrym, struktura drutu prowadzącego, maszyna nawijająca lub urządzenie do odbioru drutu.

Urządzenie do topienia

1 Funkcja—dostarczanie materiałów stałych, topienie polimeru i ilościowe wyciskanie topionego.

2 Trzy sekcje: sekcja podawania śrubą, sekcja kompresji i sekcja dozowania.

3 Zasada działania ekstrudera śrubowego polega na podziale śruby i przemieszczaniu materiału w każdym obszarze śruby.

1. Strefa podawania (strefa utwardzania) śruba izometryczna.
2. W pierwszej połowie (strefa chłodzenia) przez płaszcz spiralny lub wewnętrzne wnętrze śruby przepuszczane jest woda chłodząca, <100℃, aby zapobiec przedwczesnemu topieniu materiału i blokadzie pierścieniowej, chroniąc mechanizm napędowy śruby przed ciepłem.
3. Druga połowa (strefa podgrzewania) zapobiega gwałtownym zmianom temperatury materiału ze strefy podawania do strefy kompresji.
4. Strefa kompresji (strefa topienia) Stopniowe lub gwałtowne topienie materiału przez śrubę (grzanie, tnienie) oraz kompresja (objętość rowka śruby zmniejsza się); powrót powietrza lub pary wodnej do strefy podawania.
5. Obszar dozowania (obszar homogenizacji) i inne płytkie śruby.

Urządzenie do przewożenia, dystrybucji, przędzenia i utrzymania ciepła topionego

1 Rurociąg dostawy topionego od łokciowego ekstrudera śrubowego do skrzynki przędzenia (jednym końcem podłączony jest do wylotu śruby, a drugim do rury dystrybucji topionego maszyny)—ogrzewanie z mieszanki dwufenylo-difenyleteru wewnętrznie ocieplonego.

2 Korpus skrzynki przędzenia, rura dystrybucji topionego, dziesięć ogrzewaczy dwufenylo, pompa przędzenia i jej urządzenie napędowe oraz zespół głowicy przędzenia.

1. Zasada rury dystrybucji topionego
2. Zapewnia, że topiony materiał dociera do każdej pozycji przędzenia na taką samą odległość. Topiony materiał pozostaje w rurze dystrybucji przez krótki czas; jest mniej zwrotów.
3. Forma rury dystrybucji topionego: typ rozgałęziający i typ promieniowy.

3 Ogrzewanie skrzynki przędzenia (ogrzewacz dwufenylo)

1. Funkcja Ma funkcję utrzymania ciepła i ogrzewania dla rury dystrybucji topionego, pompy dozującej i zespołu głowicy przędzenia.
2. Metoda nośnika ciepła z diphenylo-eteru bifenylowego (bifenyl/eter diphenylowy-26,5%/73,5%), ogrzewanego za pomocą elektrycznego pręta grzejnego.
3. Izolacja Warstwa izolacyjna o grubości 80～100 mm, wypełniona ultradrobkowatą włókniną szklaną lub innymi materiałami izolacyjnymi.

4 Pompa dozująca Wysokotemperaturowa pompa zębata.

5 Zespół głowicy przędzeniowej

1. Funkcja: Filtruje stopiony materiał, zapobiega zatykaniu otworów przędzalniczych i redukuje różnicę w lepkości stopionego materiału oraz równomiernie rozprowadza stopiony materiał do każdego małego otworu przędzalniczego, tworząc strumień stopionego materiału.
2. Struktura: Połączenie przędzalnicy + płyty rozdzielającej stopiony materiał + materiału filtrującego stopiony materiał + tulei montażowej.

Ogrzewanie skrzynki przędzeniowej (skrzynka ogrzewająca na bifenyl)

1. Funkcja Ma funkcję utrzymania ciepła i ogrzewania dla rury dystrybucji topionego, pompy dozującej i zespołu głowicy przędzenia.
2. Metoda nośnika ciepła z diphenylo-eteru bifenylowego (bifenyl/eter diphenylowy-26,5%/73,5%), ogrzewanego za pomocą elektrycznego pręta grzejnego.
3. Izolacja Warstwa izolacyjna o grubości 80～100 mm, wypełniona ultradrobkowatą włókniną szklaną lub innymi materiałami izolacyjnymi.

Urządzenie chłodzące drutów

1. Okno przędzenia Włókno jest chłodzone wyłącznie przez kierunkowy, ilościowy i jakościowy przepływ powietrza podczas procesu chłodzenia; szybkość chłodzenia jest jednorodna, a pozycja utwardzania włókna jest stała (nie wpływa na nią otaczające powietrze).
2. Dolna część komory powolnego chłodzenia wyposażona jest w dwie wkładki przednie i tylną, które oddzielają ją od chłodzącego bębna przędzeniowego, a górna część posiada schowek, tworząc strefę powolnego chłodzenia pod przędzalnicą; długość wynosi 30~200 mm; aby zapobiec wydmuchiwaniu zimnego powietrza przez wiatr chłodzący, powierzchnia płyty jedwabnej zmniejsza dwójłomność nawijanego jedwabiu i poprawia jego rozciągliwość.