Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2025-12-04 origine:Propulsé
Méthodes de production et de traitement du fil polaire à partir de filaments de polyester FDY
1. Causes du fil polaire dans la production normale de filaments de polyester FDY
Dans le processus de production du filament de polyester ordinaire FDY, la génération de fil polaire se produit lorsque la vitesse de filage et la vitesse de refroidissement sont très élevées. En raison de la concentration des contraintes, la couche cutanée supporte une tension importante, ce qui la rend susceptible aux fissures qui conduisent au fil polaire. Par conséquent, il est crucial de sélectionner d’excellentes conditions de refroidissement pour maintenir une structure radiale uniforme. Une approche efficace consiste à établir une zone de refroidissement efficace et à utiliser un dispositif de soufflage latéral de type nid d'abeille pour créer un flux d'air permettant un refroidissement adéquat du filament fondu.
Dans le processus d'étirement, à mesure que la vitesse de traitement (c'est-à-dire la vitesse du deuxième rouleau chauffant) augmente, le rendement augmente proportionnellement, les coûts de production diminuent et l'uniformité de la teinture s'améliore. Cependant, si la vitesse de traitement est trop élevée, cela entraîne une augmentation de la casse et du fil polaire, ce qui rend impératif d'équilibrer et de déterminer une vitesse de traitement appropriée. Un étirement insuffisant, entraînant une faible tension, peut également provoquer un mouvement important du fil, entraînant des fils polaires et des cassures. À l’inverse, une tension trop élevée affecte négativement la formation et le déroulement du fil.
Concernant la relation entre l'adhésion des agents pétroliers et la génération de fil polaire, le maintien d'une concentration plus élevée d'émulsion d'huile et de teneur en huile dans le filament peut réduire la production de fil polaire. Il faut cependant veiller à éviter des concentrations d'huile trop élevées, qui pourraient réduire la perméabilité de l'agent pétrolier et dégrader la qualité du filament. Les méthodes de huilage du FDY peuvent inclure le huilage des buses et le huilage des rouleaux. Le huilage des buses réduit efficacement la tension de filage mais entraîne une mauvaise uniformité, entraînant des fluctuations de tension importantes pendant l'étirement et une augmentation des taches de teinture. Le huilage des rouleaux permet une application uniforme et une meilleure uniformité de la teinture, mais augmente la tension de filage, ce qui augmente les taux de fil polaire et de casse et augmente la consommation tout en diminuant l'efficacité du bobinage. Par conséquent, le huilage des rouleaux peut être adopté, et en ajustant la vitesse du rouleau et l'angle d'enroulement du fil sur le rouleau, la tension de filage peut être efficacement réduite, réduisant ainsi le fil polaire et la casse.
2. Causes du fil polaire dans la production FDY de filaments de polyester de forme spéciale
Pour conférer aux fibres un excellent lustre, un toucher agréable et une résistance au boulochage, ainsi que pour donner aux tissus un style unique et des performances supérieures, il est souvent nécessaire de produire un type de filament de polyester de forme spéciale dans la pratique industrielle. Cependant, les fils polaires et les cassures se produisent fréquemment lors de la production de filaments de polyester de forme spéciale, la conception de la filière étant un élément clé dans la fabrication de fibres façonnées. Par exemple, lors de la production de filaments plats à l'aide d'une filière à trous rectangulaires, une contrainte normale inégale le long des parois des trous conduit à un gonflement inégal de la matière fondue par extrusion, ce qui entraîne une incidence élevée de fil non tissé et de rupture pendant le filage et l'étirement. En utilisant une filière à trous en forme d'haltère, l'irrégularité du gonflement par extrusion à l'état fondu peut être efficacement minimisée et le degré de forme peut être considérablement amélioré.
La production de filaments de forme spéciale nécessite une plus grande uniformité dans le séchage des flocons et une plus grande teneur en humidité que les fibres conventionnelles, ce qui nécessite théoriquement des conditions de séchage renforcées. Cependant, les flocons très brillants ont un taux de cristallisation nettement inférieur à celui des flocons semi-mats, ce qui les rend plus faciles à adhérer ensemble, et dans les cas graves, une agglomération peut se produire au niveau de la zone d'alimentation de pré-cristallisation, perturbant ainsi la production normale. Par conséquent, la pré-cristallisation doit être effectuée dans des conditions plus douces, en abaissant de manière appropriée la température de pré-cristallisation et en prolongeant la durée pendant laquelle les flocons restent en pré-cristallisation pour atteindre un certain degré de cristallisation afin de garantir qu'ils ne collent pas ensemble pendant le séchage.
Si la teneur en humidité des flocons secs est trop élevée ou si la viscosité des flocons secs et humides diminue de manière excessive, cela peut entraîner une augmentation du fil non-tissé et des cassures lors du filage. La température de filage influence grandement les performances de traitement des fils de forme spéciale. Bien que l'abaissement de la température de filage soit bénéfique pour augmenter le degré de forme, cela peut également augmenter l'effet de gonflement de la pression au niveau des trous de filière, conduisant à davantage de fil polaire et à des cassures pendant le filage. La sélection d'une température de filage appropriée, telle que 293 °C, est idéale, car elle équilibre le degré de forme avec une occurrence relativement faible de fil polaire et de casse. Les conditions de refroidissement pour la mise en forme sont des paramètres critiques affectant le degré de forme et la qualité des produits post-étirés ; un refroidissement plus rapide entraîne un degré de forme plus élevé. Cependant, en raison de la formation possible d'une structure âme-gaine à partir de degrés de forme élevés et d'un refroidissement rapide, les fibres sont plus susceptibles de générer du fil polaire et de se casser lors de l'étirement, ce qui peut également détériorer les performances de teinture. Par conséquent, pour réduire le fil polaire et la casse tout en tenant compte du degré de forme, des conditions de refroidissement plus douces doivent être utilisées autant que possible.
1. Dégradation thermique du polyester fondu
Le polyester PET présente une excellente stabilité thermique mais est sensible aux impuretés. Le PET pur commence à se dégrader à des températures comprises entre 250 et 300°C, avec une libération importante de produits volatils au-dessus de 350°C. Le processus de dégradation implique une scission de chaîne au niveau des sites ester, entraînant la formation d'acides carboxyliques et de groupes terminaux ester vinylique, qui peuvent subir des réactions d'échange d'ester avec les groupes terminaux ester hydroxyéthylique du PET, libérant de l'acétaldéhyde comme produit volatil principal. À des températures plus élevées, des produits volatils tels que CO, CO2, CH4, C2H2, C2H4 et benzène peuvent également être observés, rendant la réaction elle-même plus complexe.
Le pipeline de distribution de matière fondue est chauffé à l'aide d'un fluide thermique en phase gazeuse. Le pipeline principal pour les fluides thermiques en phase gazeuse distribue la vapeur du fluide thermique du désurchauffeur jusqu'à la chemise du pipeline de distribution de matière fondue, entrant au point le plus bas de chaque segment.
Généralement, selon le type de production de filature, la température de la vapeur du fluide thermique dans le pipeline de distribution de matière fondue est comprise entre 280°C et 290°C. La boîte de filage et ses composants sont chauffés par un fluide thermique en phase gazeuse, avec des conditions de chauffage similaires à celles du pipeline de distribution de matière fondue. La plage de température de fonctionnement normale de la boîte à filer est généralement de 275 à 285°C. La masse fondue est isolée par le média thermique depuis la cuve de polymérisation terminale polyester jusqu'à la production de filaments bruts. Si la température d'isolation du fluide thermique est trop élevée et que la matière fondue reste dans le pipeline pendant une période prolongée, la dégradation des macromolécules se produit plus gravement. Au cours du processus d'extrusion sous pression à l'aide d'une pompe doseuse et d'étirage par une machine de traction, des défauts peuvent apparaître dans les filaments bruts, conduisant à la rupture et à la génération de fil polaire.
2. Processus de refroidissement du faisceau de filaments
Le dispositif de soufflage d'air se trouve dans la chambre à air sous pression, directement sous l'élément de filage. Sa fonction principale est de souffler de l'air dans le flux de filament fondu pour refroidir rapidement le polymère fondu. Le dispositif de soufflage d'air distribue uniformément l'air de refroidissement à chaque position de filage pour garantir un refroidissement uniforme et de haute qualité du faisceau de filaments. Si la propreté de l'air de refroidissement est insuffisante, ou si la pression et le débit d'air sont mal réglés, cela peut entraîner une adhésion et une rupture du filament, entraînant la génération de fils non tissés. Pour résoudre les problèmes de refroidissement, le treillis en acier interne soufflant de l'air doit être exempt de poussière. En cas de contamination ou si le faisceau de filaments en position de filage subit des turbulences dues à l'air, le tube de soufflage d'air doit être remplacé. Pour garantir la qualité du soufflage d'air normal, il est obligatoire que le maillage de soufflage du tube de soufflage d'air soit remplacé régulièrement afin de garantir un air de refroidissement propre pour le faisceau de filaments, empêchant ainsi le filage de non-tissé dû à des problèmes d'air.
3. Processus de passage du faisceau de filaments
Une fois que la masse fondue est extrudée des composants dans un faisceau de filaments, elle passe à travers des rouleaux de graissage, des tiges de guidage, des guides de nettoyage supérieur et inférieur, le passage de filage, des rouleaux de guidage plus grands et plus petits, des rouleaux libres et des machines de traction. Si leurs surfaces en contact avec le faisceau de filaments ne sont pas lisses ou présentent des défauts, elles endommageront le faisceau de filaments, ce qui entraînera un fil polaire. Pour remédier aux défauts dans le passage du filament, les inspections approfondies de chaque rouleau doivent être renforcées, avec un traitement et un remplacement en temps opportun de tout problème identifié. Un calibrage régulier de l'espace entre les plaques à broches est essentiel pour réduire la friction sur le faisceau de filaments et garantir que le passage du filament fonctionne normalement, réduisant ainsi la génération de fil non tissé.
un. Si les rouleaux dans le passage sont mal alignés ou présentent des défauts de surface ou des bavures, une friction accrue lorsque le faisceau de filaments entre en contact avec eux entraînera la génération de fil non tissé.
b. Les guides de nettoyage supérieur et inférieur sont constitués de deux plaques à broches parallèles avec un petit espace entre elles, à travers lesquelles passe le faisceau de filaments. L'écart entre les plaques à broches peut être ajusté dans la plage de 0,5 à 1,2 mm. Leur fonction principale est de déchirer ou de coincer le faisceau de filaments lorsqu'un excès de fil polaire ou des défauts apparaissent. Si le réglage de l'écartement est incorrect, une friction accrue lors du passage du faisceau de filaments peut générer du fil polaire et peut même coincer le faisceau de filaments.
Les composants de filage sont des équipements clés dans les dispositifs à fibres courtes, jouant un rôle crucial dans la filtration et l'élimination des impuretés de la masse fondue, l'homogénéisation de la masse fondue de polyester, la distribution uniforme de la matière fondue dans chaque microtrou de la filière et l'extrusion du faisceau de filaments de la filière.
un. Augmentation anormale de la pression dans les composants
Si la pression dans les composants fluctue de manière significative, la densité linéaire, la résistance à la traction et l'allongement du filament brut peuvent varier considérablement, entraînant potentiellement des filaments noués, une rupture et la génération de fil polaire.
b. Fuites de composants
Il existe deux formes courantes de fuite de composants :
Les causes des fuites dans les composants incluent des défauts dans la précision de production et dans le matériau du joint d’étanchéité, ce qui a un impact important sur les performances d’étanchéité des composants en filature. Cela entraîne des fuites dues à une mauvaise étanchéité une fois les composants installés. Les défauts de précision du joint d'étanchéité à l'intérieur de la filière sont particulièrement préjudiciables à la production de filature, car la matière fondue peut pénétrer sous pression dans la zone centrale de non-écoulement au sommet de la filière, formant une zone morte où la matière fondue ne peut pas s'écouler. Cette masse fondue non coulante se décompose progressivement sous des températures élevées et prolongées jusqu'à ce qu'elle devienne jaune ou noire. Lors de l'entretien, les gaz en décomposition peuvent refouler la matière fondue décomposée dans la zone de sortie de la filière, provoquant l'émergence de filaments noirs pendant le fonctionnement, entraînant un taux de casse élevé.
Une fuite du joint d’étanchéité interne de la filière peut également provoquer un écoulement de la matière fondue hors du boulon central de la filière. Cette fuite peut se propager progressivement à la surface de la filière, entraînant l'apparition d'une boue noire sur la surface et s'égouttant, adhérant au faisceau de filaments en cours d'exécution, provoquant des dommages qui se traduisent par des fils polaires et des amas de boue. Dans les cas graves, une production normale n’est pas possible.
1. Une fuite externe se produit dans les 24 heures suivant l'installation, où la matière fondue s'échappe de l'entrée du composant, ce qui entraîne souvent une grande quantité de matière fondue qui fuit apparaissant comme une boue blanche s'écoulant de la paroi extérieure du composant.
2. Une fuite retardée se produit une semaine après l'installation, lorsque la matière fondue s'échappe du boulon central de la filière ou de la jonction entre la filière et le corps du composant. La matière fondue qui s'est échappée, après avoir été soumise à des températures élevées pendant une période prolongée, se dégrade et devient brune ou noire. La matière fondue dégradée, lorsqu'elle est extrudée de la filière, conduit à la formation de filaments noirs communs.
c. Mauvaise précision de maintenance
Le dispositif à fibres courtes en polyester intègre un entretien régulier, avec un intervalle de 48 heures entre les sessions de maintenance. Si la précision de l'entretien est mauvaise, des fils polaires peuvent apparaître dans les 48 heures et des ruptures peuvent survenir de manière irrégulière.
d. Contre-mesures
L'optimisation du plan de chargement du sable pour les composants est cruciale, car la qualité et la proportion de sable filtrant métallique affectent les performances de filtration des composants. Pour ralentir la montée en pression des composants tout en garantissant les performances du filtre, il est conseillé de passer à du sable filtrant résistant aux hautes pressions et qui ne se déforme pas sous une pression de 25 MPa, ainsi que de multiples optimisations du plan de chargement du sable pour réduire progressivement le taux de montée en pression. De plus, le contrôle des fuites des composants nécessite d'améliorer la précision des joints d'étanchéité, avec des écarts d'épaisseur maintenus entre 0,02 mm et ne dépassant pas 0,04 mm, et de sélectionner des matériaux de haute qualité pour les joints d'étanchéité afin de résoudre les problèmes de fuite.
