في إنتاج الغزل بالحرارة ،التحكم في درجة الحرارةهو العامل الحرج الذي يحدد جودة الألياف (على سبيل المثال ، القوة ، التوحيد ، أداء الذوبان). فيما يلي طرق التحكم في درجة الحرارة والاعتبارات الفنية الرئيسية لكل مرحلة إنتاج:
1. مرحلة تجفيف المواد الخام
موضوعي: إزالة الرطوبة من البوليمرات (على سبيل المثال ، PA ، PET ، TPU) لمنع التحلل المائي أثناء الانصهار.
نطاق درجة الحرارة: 80-120 درجة (معدلة على أساس رطوبة المواد ؛ PA تتطلب درجات حرارة أعلى).
طرق التحكم:
استخدممستشعرات الرطوبة بالأشعة تحت الحمراءلمراقبة الرطوبة في الوقت الحقيقي والتكيف التلقائي لدرجة حرارة التجفيف/الوقت.
تقدممتعددة المناطق المنتشرة تجفيف الهواء الساخنلتجنب ارتفاع درجة الحرارة المترجمة أو تجفيف غير كافٍ.
2. مرحلة بثق الذوبان
موضوعي: ضمان ذوبان البوليمر الكامل واللزوجة المستقرة مع تجنب التدهور الحراري.
التحكم في درجة الحرارة المخصصة:
منطقة التغذية: درجة حرارة منخفضة (100-150 درجة) لمنع الانصهار المبكرة والانسداد.
منطقة الضغط: درجة حرارة متوسطة (150-230 درجة) لتليين المواد التدريجية.
منطقة القياس: درجة حرارة عالية (200-280 درجة ، تعتمد على المواد) للذوبان المتجانسة.
مثال: يتطلب TPU تحكمًا صارمًا في 190-220 درجة ، في حين يحتاج PA6 إلى 260-280 درجة.
التقنيات الرئيسية:
PID مكافحة حلقة مغلقة: ضبط طاقة السخان ديناميكيًا عبر التغذية المرتدة الحرارية.
تذوب أجهزة استشعار الضغط: مراقبة ضغط رأس البثق للكشف عن الحالات الشاذة في درجة الحرارة.
حماية النيتروجين(للمواد المعرضة للأكسدة مثل PA): تقليل مخاطر الأكسدة في درجات حرارة عالية.
3. مرحلة الغزل والتبريد
موضوعي: تنظيم معدل التبريد بدقة لتحسين البلورة والخصائص الميكانيكية.
تذوب درجة الحرارة:
يجب أن تكون درجة حرارة مجموعة الغزل (Spinneret) أقل من 5 إلى 10 درجة من درجة حرارة البثق لمنع كسر الذوبان.
معلمات التبريد:
درجة حرارة الهواء: 10-30 درجة (على سبيل المثال ، تتطلب السلطة الفلسطينية تبريدًا سريعًا ، يحتاج الحيوانات الأليفة إلى تبريد تدريجي).
سرعة الهواء: 0. 3–1.5 m/s ، تم ضبطه عبر مراوح التردد المتغير.
طرق التحكم:
أنظمة النفخ الجانبية/الحلقي: استخدام لوحات التدفق المثقبة لتدفق الهواء الموحد.
أجهزة قياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء عبر الإنترنت: مراقبة درجة حرارة سطح الألياف في الوقت الحقيقي لضبط ظروف التبريد.
4. مرحلة ما بعد المعالجة (إعداد الحرارة ، متعرج)
موضوعي: القضاء على الإجهاد الداخلي وتثبيت أبعاد الألياف.
درجة حرارة إعداد الحرارة:
تم تعيينها بناءً على درجة حرارة انتقال الزجاج للمواد (TG) ، على سبيل المثال ، PET: 120-140 درجة ، TPU: 80-100 درجة.
التحكم في توحيد درجة الحرارة:
قسّم أفران تحديد الحرارة إلى مراحل متعددة المناطق (التسخين المسبق ، الحمل ، التبريد البطيء) مع تسامح ± 2 درجة.
استخدمأنظمة تداول الهواء الساخنمع الحواجز لتجنب انحرافات درجة الحرارة المحلية.
5. المعالجة المركبة (على سبيل المثال ، هياكل الأسطوانة الأساسية)
موضوعي: تأكد من ذوبان الطبقة الغمد والترابط مع حماية سلامة الطبقة الأساسية.
غمد انصهار درجة حرارة:
يجب أن تتجاوز نقطة ذوبان مادة الغمد ولكن تبقى أقل<250°C).
درجة حرارة الأسطوانة المركبة:
الحفاظ على دقة ± 5 درجة باستخدام أنظمة الدورة الدموية للزيت الحراري.
6. تقنيات التحكم في درجة الحرارة المتقدمة
التحكم التعاوني متعدد المتغيرات:
ربط درجة حرارة الارتباط والضغط وسرعة المسمار (على سبيل المثال ، التعويض العكسي بين درجة حرارة البثق وسرعة المسمار).
منظمة العفو الدولية السيطرة التنبؤية:
تدريب نماذج على البيانات التاريخية للتنبؤ بتغيرات اللزوجة ذوبان وقوة التدفئة المسبقة.
مراقبة التصوير الحراري:
مسح المناطق الحرجة (على سبيل المثال ، الدوار ، قنوات التبريد) لتحديد حالات شذوذ درجة الحرارة.
القضايا والحلول الشائعة
| مشكلة | السبب الجذري | حل |
|---|---|---|
| زغب سطح الألياف المفرط | بلورة غير متساوية بسبب التبريد السريع | زيادة درجة حرارة الهواء التبريد أو تقليل السرعة |
| تذوب انقطاع التدفق | تدهور من درجة الحرارة المفرطة | انخفاض درجة حرارة منطقة القياس ؛ إضافة مضادات الأكسدة |
| تقلبات التوتر المتعرج | درجة حرارة وضع الحرارة غير مستقرة | معايرة عناصر التدفئة. تحسين مسارات تدفق الهواء |
