كيف يتم تصنيع ألياف النايلون: التطبيقات ومعايير الاختيار والإرشادات العملية

يمكن للوحة المغزل المصنوعة من النايلون النسيجي أن تحمل أكثر من 300 ثقبًا في قرص يبلغ عرضه 60 مم تقريبًا. يجب على كل ثقب أن يدفع مادة البولي أميد المنصهرة إلى الخارج بنفس المعدل ونفس درجة الحرارة لمدة ساعات في المرة الواحدة. تظهر إحدى الثقوب الساخنة قليلاً، أو المسدودة قليلاً، لاحقًا على شكل خط صبغ، أو نهاية مكسورة، أو منكر يقع خارج نطاق التسامح في مواصفات القماش النهائية.

الإجابة المختصرة عن كيفية تصنيع ألياف النايلون هي كما يلي: تتفاعل جزيئات صغيرة لتكوين بولي أميد طويل السلسلة، ويتم إذابة البوليمر ودفعه خلال ثقوب دقيقة، ويتم تبريد الخيوط، ثم يتم تمديدها حتى تصطف سلاسلها الجزيئية. يتم تنفيذ العمل بأربع مراحل - إعداد المونومر، والبلمرة، والغزل المصهور، والرسم مع التشطيب - وكل مرحلة تترك بصمة قابلة للقياس على الألياف: الدنير، وعدد الخيوط، والمثابرة، والاستطالة، والانكماش، والتجعيد، وامتصاص الصبغة.

كل شيء في اتجاه مجرى النهر، من التركيب إلى النسيج والحياكة والصباغة، لا يمكن أن يعمل إلا مع ما ينتجه خط الغزل. ولهذا السبب فإن الأسئلة المفيدة للمشتري نادراً ما تكون "ما هو النايلون" ولكن "ما هو الطريق، وما هي شروط الرسم، وما هي التفاوتات".

الكيمياء: اثنان مونومرات وجزيء ماء واحد

النايلون هو مادة البولي أميد. يكرر عمودها الفقري رابط الأميد، ومجموعات الأمين الحرة المتبقية في نهايات السلسلة هي مواقع الصبغة التي ترتبط بها الأصباغ الحمضية. وهذا هو السبب وراء صبغ النايلون بسهولة في حمام الصبغ التقليدي بينما يحتاج البوليستر إلى 130 درجة مئوية وتشتيت الأصباغ.

نايلون 6،6 مصنوع من حمض الأديبيك وسداسي ميثيلين ديامين. يتم دمج الاثنين في الملح ثم تسخينهما إلى ما يقرب من 270-290 درجة مئوية تحت النيتروجين. هذه هي عملية بلمرة التكثيف، والماء هو المنتج الثانوي الذي يجب التخلص منه لرفع الوزن الجزيئي؛ يحمل كلا المونومرين ست ذرات كربون، ومن هنا جاء الاسم.

يبدأ النايلون 6 من الكابرولاكتام، وهي حلقة مكونة من ستة كربون يتم فتحها وتبلمرها عند حوالي 240-270 درجة مئوية مع كمية صغيرة من الماء تعمل كبادئ. لا يوجد منتج ثانوي للمياه لتجريده. وصلت ألياف النايلون التجارية الأولى من هذه الطرق إلى السوق في نهاية الثلاثينيات.

ويتحكم الوزن الجزيئي في كل ما يحدث بعد المفاعل، وعادةً ما يتم التحكم في رقائق الألياف من خلال اللزوجة النسبية في حمض الفورميك. منخفضة للغاية، وترتفع فواصل الدوران بينما تنخفض المثابرة. عالية جدًا، وترتفع لزوجة الذوبان حتى يصبح ضغط العبوة غير مستقر ويعاني تجانس الفتيل.

تذوب الغزل: من الرقاقة إلى الفتيل

يتم غزل البولياميد بالذوبان، مما يعني تسخين البوليمر حتى يتدفق، لذلك لا حاجة إلى استعادة المذيبات وتكون العملية أرخص من محلول الغزل المستخدم في بعض الألياف الأخرى. التسلسل على الخط الحديث يسير هكذا.

1. تجفيف. النايلون مادة استرطابية، لذلك يتم تجفيف الرقائق حتى تنخفض الرطوبة إلى أقل من 0.03-0.05 بالمائة تقريبًا. يتحلل الماء المتبقي المصهور ويسبب فقاعات وانكسار الخيوط.
2. ذوبان والقياس. يقوم الطارد اللولبي بإذابة الرقائق عند درجة حرارة 250-290 درجة مئوية، وتوفر المضخة التروسية حجمًا ثابتًا لكل دورة. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تحلل مادة البولي أميد بسرعة.
3. الترشيح. تعمل عبوة الرمل أو الألياف المعدنية على احتجاز المواد الهلامية والتكتلات والحطام. يعد ضغط العبوة، الذي يتراوح غالبًا بين 10 و20 ميجا باسكال، أحد أوضح مؤشرات جودة الذوبان.
4. البثق. يقوم المغزل بتشكيل الخيوط. تتراوح أقطار الفتحات عادةً من 0.15 إلى 0.5 مم، ويحدد عدد الثقوب عدد الخيوط - 36 خيطًا لخيوط 70 دينير، على سبيل المثال.
5. التبريد. يعمل التدفق المتقاطع أو الهواء الشعاعي عند درجة حرارة 15-25 درجة مئوية على تقوية الخيوط. يؤدي التبريد غير المتساوي إلى إنتاج مقاطع عرضية غير منتظمة، وتصبغ المقاطع العرضية غير المنتظمة بشكل غير متساو.
6. الانتهاء من الدوران. يتم تطبيق مستحلب مائي بحيث تتمتع الخيوط بالاحتكاك والسلوك المضاد للكهرباء الساكنة الذي يتطلبه الرسم والتركيب والحياكة. ويتراوح ارتفاع النفط عادة بين 0.4 و0.8 بالمئة.
7. ارفع. الخطوط التقليدية تهب بسرعة 1000-1500 م/دقيقة وتسحب في خطوة ثانية. تعمل الخطوط عالية السرعة بسرعة 4000-6000 م/دقيقة وتنتج خيوطًا موجهة جزئيًا، أو POY، للتركيب لاحقًا.

الرسم يجعل الألياف قوية، وإعدادات الحرارة تجعلها مستقرة

مباشرة من المغزل، النايلون ضعيف. السلاسل الطويلة متشابكة وموجهة بشكل عشوائي، بحيث تنزلق فوق بعضها البعض تحت الحمل. يسحب الرسم الخيوط إلى ثلاثة أو أربعة أو خمسة أضعاف طولها الأصلي، مما يجبر السلاسل على المحاذاة ويزيد من التبلور. وترتفع المتانة إلى 4.5-7.5 جم/دنير بالنسبة لدرجات المنسوجات، مع التحكم في الاستطالة عند الكسر بنسبة تتراوح بين 20 و45 بالمائة تقريبًا.

يؤدي ضبط الحرارة بعد ذلك إلى تخفيف الضغط الداخلي وإصلاح التجعيد، وهو ما يحدد مقدار انكماش الخيط عندما تقوم المطحنة بتسخين القماش لاحقًا. يمكن للغزل الذي ينكمش بنسبة ثلاثة بالمائة أكثر من الدفعة السابقة أن يكلف المصنع اثنين أو ثلاثة بالمائة من عرض القماش القابل للاستخدام، وعلى فترة إنتاج طويلة، فهذا يمثل أموالًا حقيقية.

نايلون 6 ونايلون 6,6: متشابهان وغير قابلين للتبديل

كلاهما عبارة عن مادة بولي أميدات، وكلاهما مغزول بالذوبان، وكلاهما مصبوغ بأصباغ حمضية. تظهر الاختلافات في معالجة النوافذ وفي يد القماش النهائي.

اختر النايلون 6 عندما تكون النعومة وعمق الصبغة مهمًا؛ اختر النايلون 6,6 حيث تكون مقاومة الحرارة مهمة. يعد تبديل أحدهما بالآخر دون إعادة التحقق من إعدادات الحرارة ودرجات حرارة الصباغة خطأً شائعًا ومكلفًا.

من الخيوط إلى القماش: حيث تنتهي الألياف

يترك النايلون خط الغزل في ثلاثة أشكال واسعة. يتحول خيوط الخيوط المستمرة المسطحة إلى أغلفة وبطانات منسوجة خفيفة الوزن. يتم استخدام الخيوط المنسوجة، بحجمها الكبير وقابليتها للتمدد، في ملابس السباحة والملابس الرياضية والجوارب. خيوط عالية المتانة بكثافة 840-1680 دنير تدخل في صناعة السجاد والحبال والنسيج الصناعي.

تُظهر شبكة النايلون المحبوكة كيف تترجم خصائص الألياف إلى منتج نهائي. تعتمد شبكة التريكو على مقاومة الألياف للتآكل وقدرتها على الضبط بالحرارة في هيكل مفتوح مستقر لا يزال يستعيد شكله، ولهذا السبب يظهر في البطانات وحمالات الصدر الرياضية والملابس التقنية.

نسيج شبكي تريكو خفيف الوزن يسمح بالتهوية شركة سوتشو جونهوي للمنسوجات المحدودة عرض المنتج →

النايلون المعاد تدويره: نفس البوليمر من مادة خام مختلفة

النايلون المعاد تدويره مهم لأن المادة الخام تعتمد على الأحفوري والألياف لا تتحلل بيولوجيًا. هناك طريقان للعودة إلى خط الغزل، وهما ليسا متساويين في جودة الإخراج.

تعمل إعادة التدوير الميكانيكية على طحن نفايات القماش أو شباك الصيد أو السجاد إلى رقائق، ثم إعادة صهرها وإعادة تدويرها. إنه يوفر الطاقة ويبقي المواد خارج مكب النفايات، ولكن تاريخ الحرارة المتكرر يقلل من الوزن الجزيئي ويزيد من التلوث، لذلك عادة ما يتم خلط الناتج مع البوليمر البكر.

تعمل إعادة التدوير الكيميائي على إزالة بلمرة النفايات وإعادتها إلى الكابرولاكتام، والذي يتم بعد ذلك إعادة بلمرته. بالنسبة للنايلون 6، يعد هذا المسار راسخًا ويتصرف البوليمر مثل المادة الخام في الغزل، لذا فإن الخيوط المعاد تدويرها كيميائيًا يمكن أن تلبي نفس المواصفات. بالنسبة للنايلون 6.6، تكون الكيمياء أصعب ويقل عدد المصانع التي تستخدمه تجاريًا.

الشهادة هي المكان الذي يحصل فيه المشترون على ضماناتهم، وتعتمد معايير مثل GRS على مستندات سلسلة الحضانة بدلاً من نتيجة اختبار واحدة. هذه الإرشادات التفصيلية لـ تحويل مخلفات النايلون إلى ألياف صديقة للبيئة يتبع الخطوات بالتفصيل.

SD DTY (D/F) خيوط بوليستر معاد تدويرها عالية القوة شركة سوتشو جونهوي للمنسوجات المحدودة عرض المنتج →

ما يجب التحقق منه قبل الشراء

تكون مواصفات الألياف مفيدة فقط إذا كانت تأتي مع أرقام يمكنك رفض الكثير منها. اطلب ما يلي في كل شهادة تحليل، واحتفظ بعينات الاحتفاظ من كل شحنة.

• عدد المنكرين والخيوط، مع ذكر التسامح؛ يعد زيادة أو نقصان اثنين إلى ثلاثة بالمائة أمرًا شائعًا، ويؤدي النقص المستمر إلى تغيير وزن القماش وتكلفته بهدوء.
• المتانة والاستطالة عند الكسر، مع تسمية طريقة الاختبار، على سبيل المثال ASTM D2256 أو ISO 2062.
• انكماش الهواء الساخن عند درجة حرارة محددة، حيث أن الانكماش فوق المتوقع يسبب فقدان العرض بعد ضبط الحرارة.
• التقاط الزيت، لأن الكثير أو القليل جدًا من التشطيب يغير كيفية تشغيل الغزل على آلات الحياكة والتركيب.
• مستوى الصبغ - ساطع أو شبه باهت أو باهت - لأن محتوى ثاني أكسيد التيتانيوم يغير كلاً من اللمعان وظل الصبغة.
• محتوى الرطوبة والتعبئة، لأن النايلون يمتص الماء أثناء النقل الرطب ويمكن أن يصل إلى أثقل وأكثر لزوجة مما تركه.
• تناسق الظل من مجموعة إلى مجموعة، خاصة بالنسبة للبرامج المصبوغة أو المصبوغة بالمحلول.

تفشل معظم المطالبات بأعداد صغيرة بدلاً من الأرقام الدرامية: منكر يعمل بنسبة قليلة من الضوء، أو انكماش أعلى من المتوقع الذي يأكل عرض القماش، أو الرطوبة الملتقطة أثناء الشحن. إن التبديل بين الموردين دون مقارنة هذه الأرقام على الورق هو الطريقة التي تصل بها هذه التكاليف دون سابق إنذار.

نسيج نايلون خفيف الوزن مقاوم للماء لصنع المعدات الخارجية شركة سوتشو جونهوي للمنسوجات المحدودة عرض المنتج →

لا شيء من هذا يعتبر كيمياء غريبة. يتم تصنيع ألياف النايلون عن طريق إمساك سلسلة من الخطوات الصناعية العادية بإحكام شديد: تجفيف الرقائق، وإذابتها، وتصفيتها، ودفعها عبر الثقوب، وتبريدها بالتساوي، وتمديدها، وتثبيتها.

إذا كنت تزن برنامج النايلون مع البوليستر، أو تقارن بين الطرق الخام والمعاد تدويرها، فإن فريقنا في سوتشو Junhui المنسوجات يمكن أن تتوافق المواصفات مع الاستخدام النهائي، بدءًا من الرقائق وخيوط POY وFDY وDTY وحتى الأقمشة المحبوكة والمنسوجة.