Quais são os tipos de máquinas de fiar? Qual é a sua principal função?

Uma máquina de fiação é uma máquina que produz uma solução polimérica formadora de fibras ou funde filamentos. De acordo com diferentes métodos de fiação de fibras, as máquinas de fiação são divididas em três tipos: máquina de fiação úmida, máquina de fiação por fusão e máquina de fiação seca.

Máquina de fiação úmida

Adequada para fiação de fibra de viscose, fibra acrílica, nylon, etc. A característica principal é que a solução polimérica é extrudada da placa de fiação e coagulada na fibra nascente no banho de coagulação. A velocidade de fiação é baixa, frequentemente abaixo de 100 m/min, e a velocidade de fiação em alta velocidade pode chegar a cerca de 200 m/min. As máquinas de fiação úmida são divididas em fibras curtas e fibras longas.

①Máquina de fiação de fibras curtas: a solução de fiação é introduzida pelo tubo de infusão, dosada com precisão pela bomba dosadora, filtrada pelo filtro até a placa de fiação e extrudada pelo orifício da placa de fiação para o banho de coagulação. Após a coagulação, as fibras nascentes são coletadas através do godet. Os feixes são lavados ou esticados com água.

A máquina de fiação de fibras curtas é caracterizada por um grande número de orifícios na placa de fiação (placa), geralmente de 3.000 a dezenas de milhares de orifícios.

②Máquina de fiação de filamentos: Diferente da máquina de fiação de fibras curtas, é adicionado o mecanismo de enrolamento do fio solidificado.

O fio proveniente do banho de coagulação passa pelo godet após a lavagem e entra no tanque centrífugo de alta velocidade através do funil guia recíproco. Tal máquina de fiação é chamada de máquina de fiação por tanque centrífugo;

Se o fio for enrolado em bobina através de um godet, é chamada de máquina de fiação por bobina; se houver algum pós-processamento antes do enrolamento, é chamada de máquina de fiação semi-contínua;

Se todos os procedimentos de fiação e pós-processamento forem concluídos continuamente na máquina de fiação, é chamada de máquina de fiação contínua. A produção de cordões de viscose utiliza principalmente máquinas de fiação contínua. As placas de fiação para fiação de filamentos geralmente têm 150 orifícios ou menos, e o número de orifícios para fiação de fibras de cordão pode chegar a 3.000 orifícios.

Máquina de fiação por fusão

Utilizada em equipamentos de fiação de poliéster, nylon e polipropileno. A característica é que o fluxo fino de fusão solidifica-se em fibras ao entrar em contato com o ar frio, e o ar frio é soprado uniformemente sobre o fluxo fino após passar pelo filtro de alta eficiência, pela válvula reguladora e pelo dispositivo de desvio. A velocidade de fiação é relativamente alta, geralmente de 600 a 1.500 m/min. Existem também dois tipos de máquinas de fiação por fusão.

① Máquina de fiação de filamentos: As chapas poliméricas são fundidas após entrarem no extrusor de parafuso a partir do funil, e são empurradas pelo parafuso e enviadas para a caixa de fiação através do duto. A fusão é dosada e transportada para a placa de fiação (placa) pela bomba de fiação na caixa, e o fluxo fino de fusão extrudado pela placa de fiação encontra o ar frio na janela de fiação para resfriar e solidificar-se em fibras. O mecanismo de enrolamento é enrolado na bobina.

O número de orifícios na placa de fiação de filamentos geralmente varia de alguns orifícios a dezenas de orifícios. Pode chegar a cerca de 200 orifícios ao fiar cordão, e há apenas um orifício ao fiar seda marrom. Nesse momento, o fluxo de fusão é resfriado e solidificado em seda por um banho de água.

A tendência das máquinas de fiação por fusão de filamentos na década de 1970 é a fiação multi-ponta, ou seja, cada posição de fiação está equipada com 2, 3, 4, 6 ou até mais placas de fiação para aumentar a produção da máquina; para fiação de seda em alta velocidade, a velocidade de fiação é de 3.500 a 4.000 m/min, chegando até 5.000 m/min. Para pacotes grandes, o volume de cada pacote geralmente pode chegar de 10 kg a dezenas de kg; a fiação, o estiramento e o alongamento são realizados simultaneamente numa máquina de fiação, e também existem processos de fiação, estiramento e texturização que são concluídos numa máquina de fiação (referidos como produção BCF), que tem sido utilizada na produção de polipropileno e nylon. Esta máquina possui uma estrutura compacta, pequena área de ocupação e alta eficiência de produção. Além disso, o grau de automação das máquinas de fiação está em constante melhoria.

②Máquina de fiação de fibras curtas: Comparada à máquina de fiação de filamentos, ela se caracteriza pelo uso de uma placa de fiação grande com vários orifícios, o número geral de orifícios é de 400 a 1.100, e foi desenvolvida para uma máquina de fiação porosa com até 4.000 orifícios; no eixo de fiação, é utilizado um sistema de sopro de ar refrigerado com sopro anular ou sopro anular mais sopro lateral. Não há mecanismo de enrolamento separado para cada posição de fiação. Após os fios de cada posição passarem pela placa guia ou pelo pequeno rotor, o feixe é puxado pela máquina de tração. Leva à roda alimentadora de fio e, em seguida, coloca o feixe no balde de seda. A capacidade de seda por barril pode chegar a 450-2.000 kg. Quando fábricas de fibras sintéticas em larga escala produzem fibras curtas, elas costumam utilizar a fiação direta. Surgiu a máquina de fiação por fusão de curto-circuito sem túnel de fiação.

Máquina de fiação seca

Utilizada na produção de filamentos de acrílico e nylon. A solução de fiação entra no túnel pelo tubo de infusão através do filtro, da bomba dosadora e da placa de fiação. O fluxo formado encontra o ar quente no túnel, o solvente evapora e o polímero solidifica-se em fibras no fluxo, e então o feixe é enrolado em determinada quantidade de rolos. A velocidade de fiação seca geralmente é de 200 a 800 m/min. Para atender às necessidades de processos especiais de fiação, surgiram máquinas de fiação seco-úmida na década de 1970.

Geralmente, a própria máquina de fiação possui 4 áreas funcionais:

1. Dispositivo de fusão de alto polímero: extrusor de parafuso.
2. Dispositivo de entrega, distribuição, fiação e preservação térmica da fusão: cotovelo, caixa de fiação (tubo de distribuição da fusão, bomba dosadora, conjunto da cabeça de fiação).
3. Dispositivo de resfriamento do fio: janela de fiação e manga de resfriamento.
4. Dispositivo de coleta de fio: mecanismo de lubrificação úmida, estrutura de fio-guia, máquina de enrolamento ou dispositivo receptor de fio.

Dispositivo de fusão

1 Função - fornecimento de materiais sólidos, fusão do polímero e extrusão quantitativa da fusão.

2 Três seções: seção de alimentação por parafuso, seção de compressão e seção de dosagem.

3 O princípio de funcionamento do extrusor de parafuso é a divisão do parafuso e o movimento do material em cada área do parafuso.

1. Zona de alimentação (zona de cura) parafuso isométrico.
2. Na primeira metade (zona de resfriamento), a água de resfriamento é passada pela espiral da camisa ou pelo núcleo interno do parafuso, <100℃ para evitar a fusão prematura do material e o bloqueio em anel, protegendo o mecanismo de acionamento do parafuso do calor.
3. A segunda metade (zona de pré-aquecimento) previne mudanças bruscas na temperatura do material da zona de alimentação para a zona de compressão.
4. Zona de compressão (zona de fusão) O parafuso gradual ou abruptamente funde o material (aquecimento, cisalhamento) e comprime (o volume da ranhura do parafuso torna-se menor); devolve ar ou vapor de água à zona de alimentação.
5. Área de medição (área de homogeneização) e outros parafusos rasos.

Dispositivo de transporte, distribuição, fiação e preservação térmica da fusão

1 A tubulação de entrega da fusão desde o extrusor de parafuso em cotovelo até a caixa de fiação (uma extremidade conectada à saída do parafuso e a outra extremidade conectada ao tubo de distribuição da fusão da máquina de fiação) - mistura de bifenilo-difeniléter revestida internamente com aquecimento (isolamento da fusão).

2 Corpo da caixa de fiação, tubo de distribuição da fusão, dez caixas de aquecimento de bifenilo, bomba de fiação e seu dispositivo de transmissão e conjunto da cabeça de fiação.

1. Princípio do tubo de distribuição da fusão
2. Garantir que a fusão chegue à mesma distância de cada posição de fiação. A fusão permanece no tubo de distribuição por pouco tempo; há menos retorno.
3. Forma do tubo de distribuição da fusão: tipo ramificado e tipo radial.

3 Aquecimento da caixa de fiação (caixa de aquecimento de bifenilo)

1. Função Tem a função de preservação térmica e aquecimento para o tubo de distribuição da fusão, a bomba dosadora e o conjunto da cabeça de fiação.
2. Método de transporte de calor com éter difenil-difenil (éter difenil/difenil-26,5%/73,5%), aquecido por uma haste de aquecimento elétrica.
3. Isolamento Camada de isolamento de 80 a 100 mm, preenchida com fibra de vidro ultrafina ou outros materiais isolantes.

4 Bomba dosadora Bomba de engrenagens para altas temperaturas.

5 Conjunto da cabeça de fiação

1. Função: Filtrar a massa fundida, evitar entupimentos no orifício da plateia de fiação e reduzir a diferença de viscosidade da massa fundida, distribuindo uniformemente a massa fundida em cada pequeno orifício da plateia de fiação para formar um filete contínuo de massa fundida.
2. Estrutura: Combinação de plateia de fiação + placa de distribuição da massa fundida + material filtrante para massa fundida + manga de montagem.

Aquecimento da caixa de fiação (caixa de aquecimento com biphenyl)

1. Função Tem a função de preservação térmica e aquecimento para o tubo de distribuição da fusão, a bomba dosadora e o conjunto da cabeça de fiação.
2. Método de transporte de calor com éter difenil-difenil (éter difenil/difenil-26,5%/73,5%), aquecido com uma haste de aquecimento elétrica.
3. Isolamento Camada de isolamento de 80 a 100 mm, preenchida com fibra de vidro ultrafina ou outros materiais isolantes.

Dispositivo de resfriamento para barras de fio

1. Janela de fiação O filamento é resfriado apenas pelo fluxo de ar direcionado, quantitativo e qualitativo durante o processo de resfriamento; a taxa de resfriamento é uniforme e a posição de solidificação da fibra é fixa (não afetada pelo fluxo de ar circundante).
2. A parte inferior da câmara de resfriamento lento está equipada com dois insertos dianteiros e traseiros para separá-la do tambor de fiação de resfriamento, e a parte superior possui um compartimento para formar uma zona de resfriamento lento sob a plateia de fiação; o comprimento é de 30 a 200 mm; para evitar que o vento de resfriamento sopre spray frio, a superfície da placa de seda reduz a birrefringência da seda enrolada e melhora a elasticidade.