FDY spinning produksjonslinje Suppliers

Hvordan optimalisere spinndysehullformen til FDY spinning produksjonslinje (som hantelform i stedet for rektangulær form) for å redusere hår og ødelagte ender av formede fibre?

I spinneprosessen til FDY (fullt trukket garn) spinning produksjonslinje , er håret og ødelagte ender av formede fibre hovedsakelig forårsaket av den komplekse koblingen mellom spinnvæskedynamikken og materialegenskapene. Når den smeltede polymeren passerer gjennom spinnedysens mikroporer, vil den ujevne fordelingen av normalspenningen på hullveggen føre til ujevnhet i ekstrusjonsekspansjonseffekten (Barus-effekten). Ta det rektangulære hullet som et eksempel, når smelten strømmer i kanalen med stor forskjell i sideforhold, er skjærhastigheten i det sentrale området på langsiden betydelig høyere enn i kortsideområdet. Denne strømningsgradienten omdannes til en elliptisk forvrengning av tverrsnittsformen i ekstruderingsøyeblikket. Eksperimenter viser at når sideforholdet til det rektangulære hullet overstiger 3:1, vil hårforekomstfrekvensen øke med 12-15 % for hver 1 enhetsøkning i fibertverrsnittets flathet.

Fra perspektivet til materialegenskaper er det en "hud-kjerne" strukturell motsetning i kjølestøpeprosessen til formede fibre. Selv om rask avkjøling kan størkne tverrsnittsformen, genererer overflatepolymeren restspenning på grunn av temperaturgradienten. Når spenningskonsentrasjonen overstiger materialets flytegrense, vil det føre til hårhet; mens langsom avkjøling kan frigjøre indre stress, vil det føre til at tverrsnittsformen krymper, noe som øker risikoen for brudd. Denne motsetningen er spesielt fremtredende i fibre med komplekse tverrsnitt som manualer og trilobes.

Med sikte på de strukturelle defektene til tradisjonelle rektangulære hull, oppnår den hantelformede hullformen trippelforbedringer gjennom fluidmekanikkoptimalisering:
Spenningshomogeniseringsdesign: Den hantelformede kanalen vedtar en hyperbolsk overgangssone for å redusere skjærhastighetsgradienten til smelten ved inngangsseksjonen med 30-40%. Simuleringer viser at denne utformingen kan øke den normale spenningsfordelingskoeffisienten til kanaltverrsnittet fra 0,68 av det rektangulære hullet til 0,82, noe som reduserer ujevnheten i ekstrusjonsutvidelsen betydelig.

Optimalisering av sideforhold: Sideforholdet til spinndysehullet økes fra det konvensjonelle 1,5:1 til 2,5:1, kombinert med en strømlinjeformet inngangsstruktur. Eksperimenter viser at når L/D≥2, forlenges oppholdstiden for smelten i kanalen med 25 %, den elastiske energilagringen frigjøres mer fullstendig, og fibertverrsnittsretensjonshastigheten økes med 40 %.
Forbedring av overflatekvalitet: Lasermikromaskinteknologi brukes til å etse spiralmønstre på mikronnivå på den indre veggen av kanalen, slik at smelteflyttilstanden endres fra laminær strømning til turbulent strømning, og effektivt bryter grenselagseffekten. Testdata viser at denne prosessen kan redusere forekomsten av hår med 55 % og bruddfrekvensen med 40 %.

Samarbeidskontrollstrategi for nøkkelprosessparametere
Temperaturfeltstyring: Etabler en koblingsmodell for smeltetemperatur-viskositet-spinnhastighet. Når spinntemperaturen er kontrollert til 290±2℃, er smelteviskoelastisiteten i det optimale vinduet. På dette tidspunktet er ekstruderingsstabiliteten til det hantelformede hullet 60 % høyere enn det rektangulære hullet.
Kontroll av kjølevindhastighet: Et sirkulært sideblåsesystem brukes for å optimalisere vindfeltfordelingen gjennom CFD-simulering. Eksperimenter viser at når vindhastighetsgradienten er satt til 0,3 m/s/mm, når overflatetemperaturens jevnhetskoeffisient til slepet 0,95, noe som effektivt eliminerer lokal spenningskonsentrasjon.
Optimalisering av oljevedheft: Utvikle et nanomodifisert silikonoljesystem for å redusere kontaktvinkelen til oljen på overflaten av slepet fra 82° til 65°, og øke vedheften med 35 %. Dette reduserer ikke bare akkumulering av statisk elektrisitet, men danner også et smørende lag på fiberoverflaten, noe som reduserer forekomsten av hårete fibre med 28 %.

I den tekniske praksisen til Jiaxing Shengbang Mechanical Equipment Co., Ltd., har den industrielle anvendelsen av hullformoptimalisering blitt realisert gjennom utstyrsoppgraderingen av FDY-spinningsproduksjonslinjen:
Høypresisjonsbehandlingsutstyr: Introduksjonen av tyske DMG MORI CNC-maskinverktøy, kombinert med den uavhengig utviklede plasmabeleggsteknologien, gjør at prosesseringsnøyaktigheten for spinndysen mikrohull når 0,002 mm, og overflateruheten Ra<0,05μm.
Online overvåkingssystem: Integrer infrarød termisk bildebehandling og laserdiametermålingsteknologi for å realisere sanntidsdiagnose av spinneprosessen til FDY-spinningsproduksjonslinjen. Når tverrsnittsforvrengningen oppdages å overskride terskelen, kan systemet automatisk justere spinnhastigheten og kjøleparametrene, og responshastigheten økes til innen 0,5 sekunder.
Prosessdatabasekonstruksjon: Basert på mer enn 2000 sett med eksperimentelle data, ble et prosessparameterbibliotek som dekker 12 spesialformede seksjoner og 5 polymermaterialer etablert for å gi datastøtte for hullformoptimalisering.