Линия по производству спанбонда: технология, комплектующие и оптимизация

Механика экструзии спанбонда и формирования нитей

В основе каждой линии по производству спанбонда лежит экструзионная система, которая отвечает за преобразование гранул сырого полимера — обычно полипропилена (ПП) или полиэстера (ПЭТ) — в расплавленное состояние, пригодное для прядения. Процесс начинается в дозаторе, где с высокой точностью смешиваются основное сырье и добавки (например, цветные маточные смеси или УФ-стабилизаторы). Эту смесь подают в главный шнековый экструдер. Конструкция винта имеет решающее значение; он должен генерировать достаточную силу сдвига и тепло, чтобы плавить полимер гомогенно, не ухудшая его молекулярную структуру.

Фильтрация и дозирование расплава

После плавления полимер проходит через устройство непрерывной смены сит для удаления любых примесей, которые могут засорить фильеры. Это жизненно важный шаг для поддержания бесперебойной работы линии и однородности ткани. После фильтрации в работу вступает шестеренчатый насос (дозирующий насос). Этот объемный насос обеспечивает постоянный, безимпульсный поток расплавленного полимера к вращающейся балке. Точность этого насоса напрямую определяет однородность плотности нити по всей ширине полотна. Изменения давления здесь могут привести к дефектам конечного валка, в результате чего синхронизация между скоростью экструдера и скоростью насоса становится основным контуром управления в производственной логике.

Вращающийся луч и процесс закалки

Расплавленный полимер попадает в спин-луч и проталкивается через фильерную пластину, содержащую тысячи микроскопических отверстий. Когда нити выходят из этих отверстий, они сразу же подвергаются воздействию потока холодного воздуха в камере закалки. Такое быстрое охлаждение укрепляет волокна. Одновременно высокоскоростной поток воздуха растягивает (притягивает) нити. Этот аэродинамический рисунок выравнивает полимерные цепи, значительно увеличивая прочность волокна на разрыв. Управление температурой и скоростью воздуха в закалочной камере является определяющим фактором при определении диаметра волокна и мягкости получаемого нетканого материала.

Системы формирования полотна и термического склеивания

После вытягивания нитей они укладываются на движущуюся пористую конвейерную ленту, часто называемую проволочной сеткой. Система всасывания под лентой создает вакуум, который прижимает нити вниз, создавая хаотическую структуру полотна. Случайность такого укладки придает ткани спанбонд ее изотропные прочностные свойства. Чтобы обеспечить равномерный охват, давление всасывания должно быть сбалансировано по ширине машины; неравномерное всасывание может привести к появлению светлых пятен или «мутности» на ткани.

Затем рыхлое полотно волокон транспортируется в термический каландр. Каландр состоит из двух нагретых валков: одного гладкого и другого с гравированным рисунком скрепления (точки, ромбы или овалы). Тепло и давление расплавляют волокна в определенных точках контакта, сваривая их вместе, образуя связную ткань.

• Температура гравированного ролика: Это необходимо точно контролировать (обычно в пределах ±1°C). Если слишком прохладно, ткань распушается; если слишком жарко, ткань становится хрупкой и похожей на пленку.
• Давление зажима: Гидравлическое давление определяет глубину соединения. Более высокое давление обеспечивает более высокую прочность на разрыв, но уменьшает ощущение «прикосновения к руке» или мягкость.
• Процент площади облигаций: Дизайн гравировки определяет, какая часть поверхности ткани будет склеена, обычно от 12% до 25% в зависимости от применения.

Анализ конфигураций линий: S, SS и SMS

Линии по производству спанбонда являются модульными, а конфигурация прядильных балок определяет рыночные возможности машины. Линия с одним лучом (S) является самой простой формой, но современные требования к скорости и покрытию часто требуют нескольких лучей. Отраслевой стандарт сместился в сторону многолучевых установок для улучшения барьерных свойств и скорости производства.

В конфигурации SMS включение балок из расплава, выдутых из расплава, добавляет слой ультратонких волокон между более прочными слоями спанбонда. Эта «сэндвич»-структура обеспечивает барьерные свойства для жидкости и твердых частиц, сохраняя при этом прочность спанбонда. Операторы должны тщательно сбалансировать поток воздуха в секции выдувания из расплава, поскольку эти тонкие волокна легко разрушаются турбулентным воздухом соседних балок спанбонда.

Протоколы эксплуатационной эффективности и обслуживания

Максимизация окупаемости инвестиций в линию по производству спанбонда требует пристального внимания к операционной эффективности. Потребление энергии является основным фактором затрат, особенно при нагреве экструдера и производстве сжатого воздуха для волочильного агрегата. В современных линиях используются системы рекуперации энергии с замкнутым контуром, в которых тепло закалочного воздуха рециркулируется для предварительного нагрева всасываемого воздуха для экструдера, что значительно снижает электрическую нагрузку.

Критические проверки технического обслуживания

Стабильное качество ткани зависит от чистоты и механической целостности компонентов линии. Пренебрежение техническим обслуживанием приводит к образованию «выстрелов» (сгустков полимера) в ткани или неравномерному весу основы.

• Очистка фильеры: В капиллярах фильерной пластины со временем может накапливаться карбонизированный полимер. Для предотвращения поломки нити необходимы регулярные циклы очистки пылесосом или ультразвуковой ванной.
• Уход за каландром: Выгравированный рисунок необходимо осмотреть на предмет повреждений. Даже незначительные царапины на ролике могут повторять дефект при каждом обороте, в результате чего образуются тысячи метров металлолома.
• Очистка ремня: Конвейерная лента пористая, что обеспечивает всасывание. Если полимер капает или пыль засоряет сетку, эффективность всасывания падает, что приводит к ухудшению формирования полотна. Водоструи высокого давления или системы непрерывной щеточной очистки входят в стандартную комплектацию высокоскоростных линий.