Каков процесс полимеризации и прядения при производстве нейлоновой материнской пряжи 300D/10F?

Нейлоновая материнская пряжа 300D/10F – это высокоэффективное волокно, широко используемое в текстильной и промышленной сферах, которое пользуется популярностью благодаря своей прочности, износостойкости и эластичности. Одним из ключевых звеньев в процессе производства нейлоновой материнской пряжи 300D/10F является полимеризация и прядение, что является важным этапом в определении качества и характеристик нейлоновой материнской пряжи. Ниже будет подробно описан принцип работы и технологический процесс полимеризации и прядения в процессе производства нейлоновой материнской пряжи 300D/10F.

1. Процесс полимеризации нейлона
Производство нейлоновой материнской пряжи сначала требует получения нейлоновых полимеров посредством химических реакций, процесса, называемого реакцией полимеризации. Основным компонентом нейлона является полиамид, а распространенными типами нейлоновой исходной пряжи 300D/10F являются нейлон 6 и нейлон 66. В процессе производства наиболее важным этапом является получение длинноцепочечных полимеров посредством полимеризации с раскрытием кольца или поликонденсации мономеры, такие как капролактам.
Первым шагом в процессе полимеризации является подготовка сырья. Для нейлона 6 основным сырьем является капролактам, а нейлон 66 состоит из адипиновой кислоты и гексаметилендиамина в качестве основных мономеров. Сырье должно быть строго очищено, чтобы обеспечить чистоту во время реакции. Очищенные мономеры добавляют в реактор и подвергают химической реакции при соответствующей температуре и давлении.
В реакторе капролактам или другие мономеры подвергаются полимеризации с раскрытием цикла при определенной температуре (около 250°C) с образованием длинноцепных полимеров. В ходе реакции мономеры реагируют с образованием повторяющихся амидных связей с образованием длинноцепочечных молекул нейлона. Эти полимерные молекулы имеют высокую молекулярную массу и составляют основу конечного волокна.
Для нейлона 66 реакция полимеризации осуществляется путем нагревания гексаметилендиамина и адипиновой кислоты до реакции конденсации, а вода выделяется в качестве побочного продукта. Конечный нейлоновый полимер обладает очень высокой химической стабильностью и механическими свойствами.
После завершения реакции полимеризации полученный расплавленный нейлоновый полимер экструдируется на полоски и после охлаждения разрезается на небольшие гранулированные нейлоновые ломтики. После того как ломтики высушены, их используют в качестве сырья для прядения. Эти ломтики будут нагреваться и расплавляться в последующем процессе прядения с образованием волокон.

2. Процесс прядения
После завершения полимеризации и получения нейлоновой крошки следующим этапом производства нейлоновой материнской пряжи 300D/10F является прядение. Прядение — это процесс перевода полимеров из твердого состояния в форму волокна, а также ключевое звено в определении физических свойств волокон.
Высушенная нейлоновая стружка подается в зону нагрева прядильной машины и плавится путем нагревания до температуры около 260°С с образованием однородного расплава. Однородность и стабильность расплава напрямую влияют на качество волокна в процессе прядения, поэтому процесс плавления необходимо точно контролировать.
Расплавленный нейлоновый полимер экструдируется через фильеру прядильной машины. На фильере имеется множество крошечных отверстий, из которых расплав выдавливается, образуя тонкие нитевидные волокна. Диаметр и количество этих отверстий определяют толщину волокна и состав пучка волокон. Например, «10F» означает, что материнская пряжа состоит из 10 отдельных волокон, что определяет тонкость волокна.
Экструдированное волокно растягивается на определенную длину перед охлаждением. Процесс растяжения является ключевым этапом процесса прядения. Молекулярная структура волокна регулируется путем контроля степени растяжения для повышения прочности и эластичности волокна. Растянутое волокно охлаждается и формируется для обеспечения стабильности волокна после растяжения. Контроль температуры во время растяжения и формования очень важен и влияет на кристалличность и конечные физические свойства волокна.
После растягивания и придания формы волокно скручивают в рулон. Эти рулоны нитей будут скручены, подвергнуты термообработке или другой обработке поверхности по мере необходимости для дальнейшего повышения долговечности, сопротивления растяжению и блеска волокна.

3. Точный контроль процесса прядения.
Точный контроль процесса прядения имеет решающее значение для качества нейлоновой исходной пряжи 300D/10F. Ниже приведены несколько важных контрольных точек.
Контроль температуры: от плавления до экструзии и охлаждения точный контроль температуры напрямую влияет на однородность и характеристики волокна. Если температура не контролируется должным образом, это может привести к снижению прочности волокна или появлению дефектов на поверхности.
Коэффициент растяжения и скорость: сила, приложенная во время процесса растяжения, и контроль скорости растяжения определяют молекулярную ориентацию волокна, которая связана с эластичностью, прочностью и долговечностью волокна.
Скорость охлаждения. Скорость охлаждения после прядения влияет на кристалличность волокна, что, в свою очередь, влияет на его физические свойства. Более медленная скорость охлаждения помогает волокну кристаллизоваться, тем самым увеличивая его механическую прочность.