نخ ها و تراشه های رشته ای فیبر نایلونی: خواص، درجه ها و مشخصات

درک کردن نخ رشته ای الیاف نایلون : تولید، انواع و عملکرد

نخ رشته ای الیاف نایلونی یک نخ مصنوعی با طول پیوسته است که توسط پلیمر پلی آمیدی مذاب ریسی تولید می شود - معمولاً نایلون 6 یا نایلون 6، 6 - به رشته های بلند و نشکن که کشیده می شوند، بافت می شوند و به شکل بسته بندی برای پردازش نساجی و صنعتی پایین می روند. بر خلاف نخ‌های الیاف اصلی که از الیاف کوتاه ریسیده می‌شوند، نخ‌های رشته‌ای از رشته‌های پیوسته تشکیل شده‌اند که در تمام طول بسته قرار دارند و به پارچه یا ساختار به‌دست‌آمده سطحی صاف و یکنواخت، استحکام کششی بالا و ویژگی‌های مقطعی ثابت در سراسر بسته می‌دهند.

تعداد رشته‌ها در یک نخ - تعداد رشته‌های پیوسته منفرد که با هم پیچیده شده یا به هم متصل شده‌اند - بخش زیادی از ویژگی لمسی و عملکردی آن را تعیین می‌کند. نخ های کم رشته (مونوفیلامنت یا مولتی فیلامنت کم دنیر) ساختارهای سفت و با استحکام بالا را تولید می کند که در خطوط ماهیگیری، پارچه های تصفیه صنعتی و برس برس استفاده می شود. نخ های ریز دنیر با فیلامنت بالا (میکروفیلامنت، 100 تا 300 رشته در هر بسته نخی) پارچه های نرم و قابل پوشیدن تولید می کند که در جوراب بافی، لباس شنا، لباس زیر زنانه و لباس های ورزشی استفاده می شود. شیمی پلیمری یکسان - پلی آمید - هر دو کاربرد را از طریق تغییر در تعداد رشته، دنیر در هر رشته (dpf) و درمان بافت پس از چرخش انجام می دهد.

نخ های نایلونی تخت (FDY) در مقابل نخ های بافت دار (DTY).

نخ های رشته ای نایلونی به دو شکل ساختاری اولیه به صورت تجاری در دسترس هستند که مناسب بودن مصرف نهایی آنها را تعیین می کند:

• نخ کاملا کشیده (FDY): در یک فرآیند اسپین کشی تک مرحله ای تولید می شود که در آن نخ بلافاصله پس از اکستروژن به سمت جهت نهایی خود کشیده می شود. نایلون FDY دارای مقاومت بالایی است (معمولا 4.5-7.0 cN/dtex ) کشیدگی کم و سطح صاف و صاف. این مشخصات استاندارد برای پارچه های تار، بافته های صنعتی، پارچه کمربند ایمنی، پارچه چتر نجات، و منسوجات فنی است که در آن استحکام و ثبات ابعادی الزامات اولیه است.
• نخ با بافت کششی (DTY): تولید شده توسط بافت پیچشی کاذب نخ نیمه جهت دار (POY)، که یک چین خوردگی مارپیچ را به هر رشته جداگانه وارد می کند. نایلون DTY استحکام کمتری نسبت به FDY دارد، اما حجم، بازیابی کشش و نرمی بسیار بالاتری دارد - ویژگی‌هایی که باعث می‌شود آن را برای جوراب بافی، لباس شنا، لباس‌های ورزشی و پارچه‌های بافندگی دایره‌ای که کشش و راحتی از اهداف طراحی هستند، ترجیح دهند.

نایلون 6 در مقابل نخ رشته ای نایلون 6،6

دو شیمی پلی آمید غالب مورد استفاده در تولید نخ رشته ای دارای مشخصات مشخصه ای هستند که بر تصمیم گیری های مشخصات تأثیر می گذارد:

• نایلون 6 (پلی کاپرولاکتام): نقطه ذوب تقریباً 220 درجه سانتی گراد، رنگ پذیری خوب با رنگ های اسیدی، بازیافت آسان تر به دلیل برگشت پلیمریزاسیون به مونومر کاپرولاکتام. غالب در بازارهای پوشاک و جوراب بافی اروپا و آسیا. به دلیل روش سنتز تک مونومر، به طور گسترده در سطح جهانی تولید می شود.
• نایلون 6,6 (پلی هگزامتیلن آدیپامید): نقطه ذوب تقریباً 255 درجه سانتیگراد، مقاومت حرارتی بالاتر، استحکام و مقاومت سایشی کمی بیشتر از نایلون 6 در دنیر معادل. در خودروهای آمریکای شمالی، صنعتی و کاربردهای طناب لاستیک که پایداری حرارتی حیاتی است، ترجیح داده می شود. از نظر تاریخی با جوراب بافی ممتاز و پوشاک ورزشی عملکردی مرتبط است.

مشخصات نخ فیلامنت کلیدی برای خریداران

تیم های تدارکاتی که نخ های رشته نایلونی را برای پردازش نساجی یا صنعتی تهیه می کنند باید پارامترهای زیر را ارزیابی و مشخص کنند تا از مناسب بودن مواد و سازگاری دسته به دسته اطمینان حاصل کنند:

• چگالی خطی (denier یا dtex): ظرافت کل نخ به صورت جرم بر حسب گرم در 9000 متر (دنیر) یا در هر 10000 متر (dtex) بیان می شود. نخ های پوشاک معمولاً از 20D تا 140D متغیر است. نخ های صنعتی و فنی از 210D تا 1890D و بالاتر می باشد.
• تعداد رشته: تعداد رشته‌های پیوسته منفرد در هر بسته نخ، که به‌عنوان عدد دوم در نام دنیر/رشته بیان می‌شود (به عنوان مثال، 70D/34f = 70 دنیر، 34 رشته).
• سرسختی: استحکام شکست با چگالی خطی (cN/dtex یا g/d) نرمال شده است. نمرات استاندارد نساجی: 4.0-5.5 cN/dtex. گریدهای صنعتی با مقاومت بالا: 7.0-9.5 cN/dtex.
• ازدیاد طول در هنگام شکست: به صورت درصد بیان می شود. نایلون FDY معمولاً 20-35٪؛ نایلون DTY 25-45٪؛ نخ صنعتی با مقاومت بالا 15-25٪.
• محتوای روغن نهایی: پرداخت اسپین در طول تولید برای مدیریت اصطکاک و استاتیک در طول پردازش پایین دست اعمال می شود. به طور معمول 0.6-1.2٪ وزن. انحرافات باعث مشکلات پردازش در تجهیزات بافندگی و بافندگی با سرعت بالا می شود.

تراشه های رشته ای فیبر نایلونی : مواد اولیه بالادستی

تراشه های رشته ای فیبر نایلونی - که به آنها تراشه های پلی آمید، گرانول های نایلون یا برش های نایلون نیز گفته می شود - مواد اولیه پلیمری جامد هستند که از آن نخ رشته نایلونی تولید می شود. آنها معمولاً قطعات کوچک استوانه ای یا گلوله ای از رزین پلی آمید هستند قطر 2-4 میلی متر و طول 2-3 میلی متر تولید شده توسط پلیمریزاسیون مونومر(ها)، اکستروژن مذاب پلیمر حاصل از طریق قالب رشته، خاموش کردن آب و گلوله سازی. شکل تراشه یک ماده پایدار و با جریان آزاد را فراهم می کند که می تواند حمل و نقل، ذخیره، خشک شده و به طور مداوم به اکسترودرهای مذاب ریسی تغذیه شود.

کیفیت تراشه‌های نایلونی - به‌ویژه وزن مولکولی، توزیع وزن مولکولی، میزان رطوبت در هنگام ریسندگی و عدم وجود آلاینده‌ها - قابلیت چرخش پلیمر و خواص فیزیکی نهایی نخ تولید شده از آن را تعیین می‌کند. بنابراین کیفیت تراشه متغیر اساسی در زنجیره تولید نخ رشته نایلونی، بالادست شرایط ریسندگی، نسبت کشش و پارامترهای بافت است.

پارامترهای حیاتی کیفیت تراشه

تولیدکنندگان نخ که تامین کنندگان تراشه های نایلونی را ارزیابی می کنند، پارامترهای فنی زیر را به عنوان شاخص های کیفیت اولیه ارزیابی می کنند:

• ویسکوزیته نسبی (RV) یا ویسکوزیته اسید فرمیک: مهمترین پارامتر واحد برای تراشه های نایلونی برای تولید نخ رشته ای. RV میانگین طول زنجیره مولکولی را منعکس می کند - یک عامل تعیین کننده مستقیم برای استحکام نخ، ازدیاد طول و فرآیند پذیری. تراشه های نایلون 6 درجه فیبر استاندارد برای ریسندگی رشته های نساجی معمولاً دارای RV از 2.4-2.8 (در غلظت 1% در اسید سولفوریک 96% اندازه گیری شد). گریدهای نخ صنعتی با مقاومت بالا به RV 3.0-3.5 یا بالاتر نیاز دارند.
• میزان رطوبت: تراشه های نایلون رطوبت سنجی هستند و باید تا زیر خشک شوند 0.05-0.08٪ رطوبت بلافاصله قبل از چرخش ذوب رطوبت باقیمانده بالاتر از این آستانه باعث تخریب هیدرولیتیک زنجیره های پلیمری در فاز مذاب، کاهش وزن مولکولی، تولید ذرات ژل و ایجاد شکستن رشته در حین چرخش می شود. تراشه خشک کن هایی که در دمای 80 تا 100 درجه سانتی گراد تحت خلاء یا گردش هوای خشک به مدت 8 تا 16 ساعت کار می کنند، روش استاندارد پیش از چرخش هستند.
• غلظت گروه انتهایی آمینو و کربوکسیل: تعادل گروه‌های انتهایی آمین و کربوکسیل روی زنجیره‌های پلیمری بر رنگ‌پذیری، پایداری حرارتی و رفتار پیوند متقابل تأثیر می‌گذارد. تراشه های در نظر گرفته شده برای کاربردهای رنگرزی عمیق با غلظت های گروه انتهایی آمین بالا فرموله می شوند تا جذب رنگ اسیدی در نخ تمام شده را افزایش دهند.
• محتوای TiO2 (شل کننده): ذرات دی اکسید تیتانیوم در حین پلیمریزاسیون برای کنترل درخشندگی نخ به تراشه های نایلونی ادغام می شوند. تراشه های روشن فاقد TiO2 هستند و رشته ای با درخشندگی بالا تولید می کنند. تراشه های نیمه کسل حاوی تقریبا 0.3-0.5٪ TiO2 برای برنامه های کاربردی پوشاک استاندارد؛ تراشه های کاملا مات حاوی 1.5 تا 2.0 درصد برای نخ های فنی و صنعتی مات هستند.
• محتوای قابل استخراج (الیگومرها): پلیمریزاسیون نایلون 6 الیگومرهای حلقوی - عمدتاً مونومر کاپرولاکتام و دایمرها و تریمرهای آن - را تولید می کند که در آب داغ محلول هستند و باید قبل از چرخش با استخراج تراشه ها با آب داغ حذف شوند. مواد قابل استخراج باقیمانده در بالا 0.5٪ باعث افزایش فشار بسته فیلتر در حین چرخش، کاهش جذب رنگ و شکوفه دادن سطح روی پارچه تمام شده در طول پردازش مرطوب می شود.

از چیپس تا نخ: فرآیند ریسندگی مذاب

تبدیل تراشه‌های نایلون به نخ رشته‌ای دنباله‌ای مشخص از مراحل فرآیند است که هر کدام باید به شدت کنترل شوند تا نخی مطابق با مشخصات تولید شود. درک این توالی روشن می کند که چرا پارامترهای کیفیت تراشه مستقیماً به نتایج کیفیت نخ تبدیل می شوند.

تراشه های خشک شده تحت اتمسفر بی اثر به یک اکسترودر پیچی منتقل می شوند، جایی که در دماهای بین ذوب می شوند. 255 درجه سانتی گراد و 285 درجه سانتی گراد برای نایلون 6، تشکیل مذاب همگن با ویسکوزیته ثابت. مذاب با فشار دقیق کنترل شده از طریق یک پمپ چرخ دنده اندازه گیری و به داخل بسته چرخشی پمپ می شود - مجموعه ای فیلتر شده حاوی صفحه نخ ریسی با چندین سوراخ دقیق حفر شده (معمولاً 0.2-0.4 میلی متر قطر) که مربوط به تعداد رشته مورد نظر نخ است.

جریان‌های مذاب ریز که از سوراخ‌های اسپینر اکسترود می‌شوند، توسط جریان هوای متقاطع یا شعاعی در دودکش در حال چرخش خاموش می‌شوند و به رشته‌های منفرد تبدیل می‌شوند که به یک دسته نخ همگرا می‌شوند، با روکش اسپینر پوشانده می‌شوند و با سرعت چرخش می‌شوند. 3000-6000 متر در دقیقه برای POY یا به طور مستقیم از طریق رول های کشش گرم شده برای تولید FDY عبور داده می شود. کل فرآیند از مذاب تراشه تا بسته بندی زخم پیوسته است، تحت نظارت زمان واقعی فشار مذاب، کشش نخ و ساخت بسته برای اطمینان از سازگاری دسته ای عمل می کند.

هر گونه تغییر در محتوای RV، رطوبت یا الیگومر تراشه مستقیماً به عنوان نوسانات فشار، تغییرات نرخ شکست رشته یا انحرافات خصوصیات فیزیکی نخ به فرآیند ریسندگی انتشار می‌یابد - به همین دلیل است که مشخصات کیفیت تراشه توسط تولیدکنندگان نخ با تلرانس‌های سخت اعمال می‌شود.