เส้นสีเป็นหนึ่งในข้อร้องเรียนด้านคุณภาพที่คงอยู่นานที่สุดในการผลิตเส้นใยสีมาสเตอร์แบทช์ เส้นด้ายปั่นด้ายสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิและความเร็วคงที่ และยังคงผลิตเส้นด้ายที่มีแถบสีที่มองเห็นได้ เส้นสีย้อมไม่สม่ำเสมอ หรือการแปรผันของสีระหว่างบรรจุภัณฑ์ ในกรณีส่วนใหญ่ สาเหตุที่แท้จริงไม่ได้อยู่ที่สูตรมาสเตอร์แบทช์ แต่จริงๆ แล้วเป็นเช่นนั้น แรงเฉือนไม่เพียงพอ ณ จุดที่กระแสการหลอมของมาสเตอร์แบทช์มาบรรจบกับกระแสการหลอมของโพลีเมอร์หลัก . บทความนี้จะพิจารณาเป็นพิเศษว่าทำไมการผสมแบบคงที่จึงขาดในการใช้งานแบบหมุนโดยตรง และทำอย่างไร เครื่องผสมละลายแบบไดนามิก จัดการกับช่องว่างนั้น
ในการปั่นสีมาสเตอร์แบทช์ โดยทั่วไปแล้วมาสเตอร์แบทช์จะถูกเติมด้วยอัตราส่วนการปล่อยลงต่ำ ซึ่งบ่อยครั้ง 1–5% ของกระแสการหลอมทั้งหมด . เครื่องผสมแบบคงที่อาศัยพลังงานการไหลของของเหลวทั้งหมดในการพับและกระจายกระแสทั้งสองขณะที่กระแสไหลผ่านองค์ประกอบภายในคงที่ ที่อัตราส่วนการปล่อยลงต่ำและอัตราการไหลที่ค่อนข้างต่ำโดยทั่วไปของตำแหน่งการหมุนแบบดีเนียร์ละเอียด พลังงานการไหลนั้นมักจะไม่เพียงพอที่จะสลายมาสเตอร์แบทช์ที่เกาะเป็นก้อนอย่างสมบูรณ์ หรือได้รับการกระจายที่สม่ำเสมอทั่วทั้งหน้าตัดของหลอมละลาย
การเพิ่มแรงดันต้านหรือการเพิ่มปริมาณมาสเตอร์แบทช์สามารถปกปิดปัญหาได้ชั่วคราว แต่ทั้งสองวิธีทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นและเพิ่มภาระที่ไม่จำเป็นบนปั๊มสูบจ่ายและชุดปั่นหมาด
เครื่องผสมของเหลวแบบไดนามิกจะแทนที่องค์ประกอบการพับแบบพาสซีฟของเครื่องผสมแบบคงที่ด้วย a โรเตอร์ผสมแบบหมุนขับเคลื่อนโดยอิสระจากการไหลของของเหลว . การดำเนินการนี้จะเปลี่ยนกลไกการผสมในลักษณะที่กำหนดเป้าหมายสาเหตุของการเกิดเส้นสีโดยตรง:
เนื่องจากความเร็วของโรเตอร์ถูกตั้งค่าไว้โดยไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วของเส้น การรับแรงเฉือนจึงไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วของของเหลวที่กำลังไหลอีกต่อไป ผู้ปฏิบัติงานสามารถหมุนระดับแรงเฉือนตามความต้องการของเม็ดสีหรือสารเติมแต่ง แทนที่จะถูกจำกัดด้วยพลังงานการไหลที่เหลืออยู่
การผสมแบบหมุนจะทำให้พื้นผิวที่หลอมละลายใหม่สัมผัสกับโซนการผสม โดยผสมผสานการผสมแบบกระจาย (กระจายมาสเตอร์แบทช์เท่าๆ กันทั่วทั้งหน้าตัด) กับการผสมแบบกระจาย (สลายมวลรวม) ในรอบเดียวกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่องค์ประกอบคงที่ที่มีรูปทรงคงที่ไม่สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อัตราการไหลต่ำ
ผลในทางปฏิบัติของการเปลี่ยนจากการผสมแบบคงที่ไปเป็นแบบไดนามิกจะแสดงในตำแหน่งที่สามารถวัดได้ไม่กี่จุดบนเส้นหมุนตรง:
| ปัจจัยการผลิต | การผสมแบบคงที่ | การผสมแบบไดนามิก |
|---|---|---|
| การควบคุมแรงเฉือน | แก้ไขโดยอัตราการไหลของของเหลว | ปรับได้อย่างอิสระด้วยความเร็วโรเตอร์ |
| ประสิทธิภาพที่อัตราการปล่อยดาวน์ต่ำ | มีแนวโน้มที่จะมีเส้นสี | คงการกระจายตัวสม่ำเสมอ |
| จำเป็นต้องใช้ปริมาณมาสเตอร์แบทช์ | มักให้ยาเกินขนาดเพื่อชดเชย | ใกล้เคียงกับอัตราส่วนการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่กำหนดไว้มากขึ้น |
| ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ | เรขาคณิตคงที่ ไม่มีการปรับเปลี่ยน | ปรับความเร็วของโรเตอร์ตามสูตร |
การลดปริมาณมาสเตอร์แบทช์ที่มากเกินไปจะทำให้เกิดประโยชน์ด้านต้นทุนโดยตรง เช่นกัน เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วมาสเตอร์แบทช์จะมีราคาแพงต่อกิโลกรัมมากกว่าชิปโพลีเมอร์พื้นฐานที่จะถูกปล่อยลงไป
ข้อจำกัดในการผสมแบบเดียวกันที่ทำให้เกิดเส้นสียังส่งผลต่อการผลิตเส้นใยเชิงฟังก์ชันอีกด้วย — สารเคลือบ สารเติมแต่งต้านเชื้อแบคทีเรีย สารหน่วงไฟ และมาสเตอร์แบทช์ป้องกันไฟฟ้าสถิต ทั้งหมดขึ้นอยู่กับการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้ทำงานอย่างสม่ำเสมอตลอดความยาวของเส้นใย ตัวอย่างเช่น การกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอของสารปูด้านอาจทำให้เกิดความแวววาวที่ไม่สอดคล้องกันระหว่างเส้นใยในแพ็คเกจเส้นด้ายเดียวกัน ในขณะที่การกระจายมาสเตอร์แบทช์ที่หน่วงไฟได้ไม่ดีสามารถสร้างจุดอ่อนที่ไม่ผ่านเกณฑ์การรับรอง มิกเซอร์แบบไดนามิกที่ปรับแรงเฉือนโดยไม่ขึ้นกับอัตราการไหล ช่วยให้คุณสมบัติการทำงานเหล่านี้มีความสม่ำเสมอตลอดช่วงอัตราการปล่อยทิ้งทั้งหมดที่โรงสีอาจทำงาน
ข้อกังวลในทางปฏิบัติประการหนึ่งสำหรับโรงงานที่ประเมินสวิตช์คือการเปลี่ยนแปลงนั้นจำเป็นต้องสร้างตำแหน่งการหมุนใหม่หรือไม่ ในกรณีส่วนใหญ่จะไม่เป็นเช่นนั้น มิกเซอร์แบบไดนามิกได้รับการติดตั้งที่จุดเดียวกันในเส้นทางการหลอมซึ่งมีเครื่องผสมแบบคงที่หรือจุดฉีดมาสเตอร์แบทช์อยู่แล้ว และสายการผลิตยังคงความสามารถในการเดินเส้นด้ายธรรมชาติ (ไม่มีสี) เมื่อไม่ได้ใช้งานเครื่องผสม — โรงงานที่มีความยืดหยุ่นแบบเดียวกันนั้นต้องพึ่งพาอยู่แล้วเมื่อสลับระหว่างการดำเนินการผลิตด้วยสีและตามธรรมชาติ
Jiaxing Shengbang Mechanical Equipment Co., Ltd. ผลิต มิกเซอร์แบบไดนามิกที่จดสิทธิบัตรแล้ว ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์เพิ่มมาสเตอร์แบทช์ที่ปั่นโดยตรง สร้างขึ้นเพื่อรักษาสีที่สม่ำเสมอและการกระจายตัวของสารเติมแต่งในสภาวะการไหลต่ำและการปล่อยต่ำตามปกติของการปั่นเส้นใยแบบละเอียด อุปกรณ์ดังกล่าวรวมเข้ากับสายการผลิตหลอมละลายที่มีอยู่สำหรับการผลิตเส้นใยที่มีสีและใช้งานได้ และหน่วยผสมเดียวกันยังสามารถนำไปใช้กับวัสดุแปรรูปอื่น ๆ เช่น ฟิล์มและหมึกที่ต้องมีการผสมสม่ำเสมอ สำหรับโรงงานที่ประเมินว่าปัญหาเส้นสีหรือการกระจายตัวในปัจจุบันนั้นเกิดจากข้อจำกัดในการผสมมากกว่าการกำหนดสูตรหรือไม่ การทบทวนวิธีการผสมที่มีอยู่แล้วที่จุดฉีดถือเป็นขั้นตอนแรกที่ใช้งานได้จริง