Le fonctionnement efficace de ligne de production de filature et l'assurance qualité des produits en fibres dépendent du maillon central : le processus de moulage par filature. Ce processus s’apparente à une « symphonie » de micro-fabrication sophistiquée et complexe. Chaque étape est étroitement coordonnée et liée. Chaque note contient des principes scientifiques exquis et des compétences en matière de processus pour façonner avec précision la morphologie et les performances des fibres qui répondent aux besoins.
Notes de départ contrôlées avec précision
Le prélude au moulage par filature est joué par la livraison précise de la solution de filage. Qu'il s'agisse de la solution de filage obtenue par le polymère et le solvant dans le filage en solution, ou de la masse fondue de polymère formée par chauffage lors du filage en fusion, une transmission stable et précise est la clé. Dans le système de filage en solution, la dissolution des polymères fibreux nécessite un contrôle strict du type de solvant, de la concentration et de la température pour garantir que la solution est uniforme, stable et présente une bonne aptitude au filage. En tant que composant essentiel de la distribution de la solution, la pompe doseuse, avec sa structure mécanique précise et son système de contrôle, délivre la solution de filage à la filière à un débit constant et à une pression stable en fonction des exigences du processus de production, jetant ainsi les bases du moulage ultérieur des fibres. Le contrôle précis du débit et de la pression dans ce processus est comme le chef d'orchestre saisissant avec précision le rythme, qui est la clé du démarrage précis de toute la « symphonie » en rotation.
Variations magiques à l'échelle microscopique
Lorsque la solution en rotation atteint la filière, la variation magique à l’échelle microscopique commence. La filière est constituée de matériaux en alliage de haute précision et la surface est densément recouverte de trous de filière avec des ouvertures de la taille du micron. Ces minuscules canaux constituent le point de départ de la formation de la morphologie des fibres. La solution de filage est extrudée du trou de filière sous pression et le diamètre change instantanément en raison de l'effet d'expansion de l'orifice. Ensuite, sous l’action de la force de traction, le mince filet est rapidement étiré et aminci, et progressivement transformé en une morphologie de fibre. Dans le filage par fusion, les filières de différentes formes sur la filière confèrent à la fibre différentes caractéristiques transversales, et différentes sections affectent directement la brillance, le toucher, l'hygroscopique et d'autres propriétés de la fibre. La filière est comme un instrument de musique dans une symphonie, conférant à la fibre un « gène » de performance unique avec une variété de « timbres », transformant la forme initiale de la solution de filage en un prototype de fibre aux propriétés spécifiques.
Symphonie harmonieuse de solidification et de moulage
Une fois le prototype de fibre formé, les facteurs environnementaux externes deviennent la symphonie clé de la solidification et du moulage des fibres. En prenant comme exemple la filature humide, le mince courant de solution mère extrudé de la filière entre dans le bain de coagulation, et le solvant et le coagulant diffusent de manière bidirectionnelle entre le mince courant et le bain de coagulation, provoquant une augmentation de la concentration en polymère jusqu'à précipitation et solidification. La composition, la température et le débit du bain de coagulation, comme l'harmonie d'une symphonie, jouent un rôle déterminant dans la qualité du moulage des fibres. En ajustant ces paramètres, les caractéristiques microscopiques de la forme transversale et de la structure des pores de la fibre peuvent être contrôlées, ce qui affecte à son tour les propriétés macroscopiques de la fibre telles que les propriétés mécaniques et les propriétés d'adsorption. L'effet synergique de cet environnement et du mince filet de solution mère permet à la fibre d'achever la transition du liquide au solide au niveau microscopique, tout comme les différents instruments de musique d'une symphonie coopèrent les uns avec les autres pour effectuer ensemble un mouvement complet.
L’art de diriger dans la fabrication de précision
Dans la ligne de production de filature, le contrôle précis des paramètres du processus est l'art de diriger pour assurer l'exécution harmonieuse de la « symphonie ». Des paramètres tels que la température de filage, la vitesse de filage, la force d'étirement et les conditions du bain de coagulation sont interdépendants et s'influencent mutuellement. Toute légère fluctuation peut modifier la microstructure et les propriétés macroscopiques de la fibre. Par exemple, la température de filage affecte la fluidité et la stabilité du polymère. Une température trop élevée peut entraîner une dégradation, tandis qu'une température trop basse peut affecter la douceur de l'essorage. La vitesse de filage et la force d’étirement déterminent conjointement le diamètre et l’orientation de la fibre. Pour assurer la stabilité du processus de filage, des capteurs avancés et des systèmes de contrôle automatique surveillent divers paramètres en temps réel et effectuent des ajustements précis en fonction des exigences prédéfinies du processus, tout comme un conducteur de bande contrôle le rythme et l'équilibre global, de sorte que le processus de filage soit toujours dans le meilleur état et assure la cohérence et la stabilité de la qualité des fibres. Le processus de filage joue un rôle central dans la chaîne de production de filature avec son mécanisme de commande sophistiqué et complexe. Du contrôle précis de la livraison du liquide brut à la micro-mise en forme du filage et du façonnage, en passant par la synergie environnementale de la solidification et du façonnage, et la commande précise du contrôle des paramètres, chaque maillon suit des principes scientifiques et intègre la sagesse des processus pour jouer ensemble le mouvement précis de la fabrication des fibres.
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