ما هي عملية البلمرة والغزل أثناء إنتاج خيوط النايلون الأم 300D/10F؟

300D/10F غزل النايلون الأم هي ألياف عالية الأداء تستخدم على نطاق واسع في مجالات النسيج والصناعة، وهي مفضلة لقوتها، ومقاومتها للتآكل، ومرونتها. أحد الروابط الرئيسية في عملية إنتاج خيوط النايلون الأم 300D/10F هي البلمرة والغزل، وهي خطوة مهمة في تحديد جودة وأداء خيوط النايلون الأم. فيما يلي سوف نقدم بالتفصيل مبدأ العمل وتدفق عملية البلمرة والغزل في عملية إنتاج خيوط النايلون الأم 300D/10F.

1. عملية بلمرة النايلون
يتطلب إنتاج خيوط النايلون الأم أولاً توليد بوليمرات النايلون من خلال التفاعلات الكيميائية، وهي عملية تسمى تفاعل البلمرة. المكون الرئيسي للنايلون هو مادة البولي أميد، والأنواع الشائعة من خيوط النايلون الأم 300D/10F هي النايلون 6 والنايلون 66. في عملية الإنتاج، تتمثل الخطوة الأساسية في توليد بوليمرات طويلة السلسلة من خلال بلمرة فتح الحلقة أو التكثيف المتعدد للبوليمرات. المونومرات مثل الكابرولاكتام.
الخطوة الأولى في عملية البلمرة هي تحضير المواد الخام. بالنسبة للنايلون 6، المادة الخام الرئيسية هي الكابرولاكتام، بينما يتكون النايلون 66 من حمض الأديبيك وهكساميثيلينديامين باعتباره المونومرات الرئيسية. تحتاج المواد الخام إلى تنقية صارمة لضمان النقاء أثناء التفاعل. تتم إضافة المونومرات المنقاة إلى المفاعل وتتفاعل كيميائيًا عند درجة حرارة وضغط مناسبين.
في المفاعل، يخضع الكابرولاكتام أو المونومرات الأخرى إلى بلمرة فتح الحلقة عند درجة حرارة معينة (حوالي 250 درجة مئوية) لتكوين بوليمرات طويلة السلسلة. أثناء التفاعل، تتفاعل المونومرات لتكوين روابط أميد متكررة لتوليد جزيئات النايلون طويلة السلسلة. تتمتع جزيئات البوليمر هذه بوزن جزيئي مرتفع وهي أساس الألياف النهائية.
بالنسبة للنايلون 66، يتم تنفيذ تفاعل البلمرة عن طريق تسخين سداسي ميثيلين ديامين وحمض الأديبيك للخضوع لتفاعل التكثيف، ويتم تفريغ الماء كمنتج ثانوي. يتمتع بوليمر النايلون النهائي بثبات كيميائي وخصائص ميكانيكية قوية جدًا.
بعد اكتمال تفاعل البلمرة، يتم بثق بوليمر النايلون المنصهر الناتج إلى شرائح وتقطيعه إلى شرائح نايلون حبيبية صغيرة بعد التبريد. بعد تجفيف الشرائح، يتم استخدامها كمواد خام للغزل. سيتم تسخين هذه الشرائح وصهرها في عملية الغزل اللاحقة لتكوين الألياف.

2. عملية الغزل
بعد اكتمال البلمرة والحصول على رقائق النايلون، فإن الخطوة التالية في إنتاج خيوط النايلون الأم 300D/10F هي الغزل. الغزل هو عملية تحويل البوليمرات من الحالة الصلبة إلى شكل الألياف، وهو أيضًا رابط رئيسي في تحديد الخواص الفيزيائية للألياف.
يتم إدخال رقائق النايلون المجففة إلى منطقة التسخين في آلة الغزل، ويتم صهر الرقائق عن طريق التسخين إلى درجة حرارة حوالي 260 درجة مئوية لتكوين ذوبان موحد. يؤثر تجانس واستقرار المصهور بشكل مباشر على جودة الألياف أثناء عملية الغزل، لذلك يجب التحكم بدقة في عملية الذوبان.
يتم بثق بوليمر النايلون المنصهر من خلال المغزل الخاص بآلة الغزل. يوجد العديد من الثقوب الصغيرة في المغزل، ويتم بثق المادة المنصهرة من هذه الثقوب لتكوين ألياف خيطية رفيعة. يحدد قطر وعدد هذه الثقوب سمك الألياف وتكوين حزمة الألياف. على سبيل المثال، "10F" يعني أن الخيط الأم يتكون من 10 ألياف مفردة، وهو ما يحدد دقة الألياف.
يتم تمديد الألياف المبثوقة لطول محدد قبل التبريد. تعتبر عملية التمدد خطوة أساسية في عملية الغزل. يتم تعديل بنية الترتيب الجزيئي للألياف عن طريق التحكم في نسبة التمدد لتعزيز قوة ومرونة الألياف. يتم تبريد الألياف الممدودة وتشكيلها لضمان ثبات الألياف بعد التمدد. يعد التحكم في درجة الحرارة أثناء التمدد والتشكيل أمرًا مهمًا للغاية ويؤثر على التبلور والخصائص الفيزيائية النهائية للألياف.
بعد التمدد والتشكيل، يتم لف الألياف لتشكيل لفة خيوط. سيتم لف لفات الخيوط هذه أو معالجتها بالحرارة أو معالجتها بأي سطح آخر حسب الحاجة لزيادة تعزيز متانة الألياف ومقاومتها للشد ولمعانها.

3. التحكم الدقيق في عملية الغزل
يعد التحكم الدقيق في عملية الغزل أمرًا بالغ الأهمية لجودة خيوط النايلون الأم 300D/10F. فيما يلي عدة نقاط مراقبة مهمة.
التحكم في درجة الحرارة: من الذوبان إلى البثق إلى التبريد، يؤثر التحكم الدقيق في درجة الحرارة بشكل مباشر على تجانس الألياف وأدائها. إذا لم يتم التحكم في درجة الحرارة بشكل صحيح، فقد يتسبب ذلك في انخفاض قوة الألياف أو حدوث عيوب في السطح.
نسبة التمدد والسرعة: تحدد القوة المطبقة أثناء عملية التمدد والتحكم في سرعة التمدد الاتجاه الجزيئي للألياف، والذي يرتبط بمرونة الألياف وقوتها ومتانتها.
معدل التبريد: يؤثر معدل التبريد بعد الغزل على تبلور الألياف، مما يؤثر بدوره على خواصها الفيزيائية. تساعد معدلات التبريد البطيئة على تبلور الألياف، وبالتالي زيادة قوتها الميكانيكية.