멜트블로운 부직포 기계에서 "압출 속도"가 의미하는 것

에 멜트블로운 부직포 기계 , 압출 속도는 다이에 전달되는 폴리머 용융 처리량입니다. 일상적인 생산에서는 이를 다음과 같이 표현하는 것이 가장 유용합니다.

• 홀당 처리량 (g/분/구멍): 구멍 수가 다른 다이를 비교하는 데 가장 적합합니다.
• 다이 너비당 처리량 (kg/h/m): 라인 수준 계획 및 기본 중량 제어에 실용적입니다.
• 총 압출기 생산량 (kg/h): 편리하지만 다이 형상 효과를 숨깁니다.

키워드 의도 “ 압출 속도가 섬유 특성에 미치는 영향 "는 근본적으로 물질 균형 문제입니다. 동일한 감쇠 시스템(뜨거운 공기 다이 형상 DCD)을 통해 더 많은 폴리머 질량을 밀어 넣으면 연신 에너지를 비례적으로 늘리지 않는 한 섬유 형성 물리학이 이동해야 합니다.

압출 속도가 섬유 형성을 변화시키는 이유

1) 질량 흐름과 사용 가능한 인발 에너지

멜트블로운 섬유는 고속 열기에 의해 약화됩니다. 공기 속도/온도가 변하지 않고 압출 속도를 높이면 공기가 늘어나야 합니다. 더 많은 질량 단위 시간당. 전형적인 결과는 더 큰 평균 섬유 직경 그리고 더 넓은 직경 분포 공기 에너지(온도, 압력/유량)를 높이거나 다이/에어나이프 설정을 수정하지 않는 한.

2) 체류시간 및 용융온도 안정성

속도가 높을수록 용융물은 압출기와 용융 펌프에서 보내는 시간이 줄어듭니다. 이는 열 평형을 감소시키고 온도 구배를 증가시킬 수 있습니다. 용융 온도가 다이 전체에 걸쳐 달라지면 섬유 직경과 웹 균일성은 폭에 따라 달라집니다.

3) 점도 및 탄성 효과

일반적인 PP 멜트블로운 등급(높은 용융 흐름)의 경우 작은 점도 변화도 눈에 띄는 직경 변화로 이어집니다. 압출 속도가 높을수록 다이의 전단 가열이 증가하고 겉보기 점도가 변경될 수 있으며, 이는 온도 제어가 얼마나 안정적인지에 따라 감쇠를 돕거나 손상시킬 수 있습니다. 실제로: 라인의 온도 제어가 엄격한 경우 전단력이 높을수록 흐름이 약간 도움이 될 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 변동성이 증폭됩니다.

압출 속도에 가장 민감한 섬유 특성

섬유 직경 및 분포

대부분의 멜트블로운 설정에서는 일정한 공기 조건에서 압출 속도를 높이면 섬유 직경이 증가합니다. 여과 등급 PP 라인에서 흔히 볼 수 있는 실제 사례:

• "균형 잡힌" 상태에서 섬유질은 평균을 낼 수 있습니다. ~2~4μm .
• 공기 유입량을 늘리지 않고 처리량을 늘린 후에는 평균이 다음과 같이 표류할 수 있습니다. ~4~7μm , 더 거친 섬유와 더 적은 초미립자를 가지고 있습니다.

정확한 이동은 폴리머 유변학, 다이 구멍 직경/간격, 공기 슬롯 간격, 공기 압력/유량 및 다이-컬렉터 거리(DCD)에 따라 다르지만 방향은 일관됩니다. 동일한 드로우로 더 많은 질량이 더 두꺼운 섬유를 생성하는 경향이 있습니다.

샷, 비드 및 "로피" 섬유

압출 속도가 감쇠 용량 이상으로 증가하면 용융 스트림이 완전히 피브릴화되지 않을 수 있습니다. 증상으로는 비드/샷(폴리머 액적), 리본형 섬유 및 국부 섬유 묶음 등이 있습니다. 유용한 작동 규칙은 샷의 시작이 일반적으로 다음 중 하나와 일치한다는 것입니다.

• 공기 운동량 부족 새로운 질량 흐름의 경우(공기 압력/유량이 속도에 비해 너무 낮음), 또는
• 지나치게 낮은 용융 온도 더 높은 출력에서(점성이 너무 높아서 부드럽게 감쇠되지 않음)

웹 균일성 및 기본 중량 프로파일

처리량이 높을수록 다이 압력 강하와 온도 분포가 균일하지 않은 경우 CD(교차 방향) 기본 중량 줄무늬가 발생할 위험이 높아집니다. 실제로 다이 온도가 단지 몇 도만 변하는 경우 공정 창이 좁아지기 때문에 속도 조건이 높을수록 프로파일 결함이 더 눈에 띄게 됩니다.

기공 크기 및 표면적

더 거친 섬유는 비표면적을 감소시키고 일반적으로 유효 기공 크기를 증가시킵니다. 이는 공기 흐름 매체에 도움이 될 수 있지만 제품이 입자를 차단하기 위해 미세한 섬유에 의존하는 경우 차단 효율성이 저하될 수 있습니다.

여과 및 차단 성능에 미치는 영향

여과(마스크 미디어, HVAC, 산업용 필터)의 경우 섬유 직경 분포는 포집 효율성과 압력 강하의 주요 동인입니다. 압출 속도가 증가하고 섬유 직경이 커지면(공기 유입 보상 없이) 일반적인 변화는 다음과 같습니다.

• 동일한 기본 중량에서 효율성 감소 (더 적은 초미립자, 더 낮은 표면적).
• 낮은 압력 강하 (더 큰 모공)이 발생할 수 있지만 효율성이 너무 떨어지면 항상 승리하는 것은 아닙니다.
• 배치 간 가변성 증가 온도/압력 제어가 미미한 경우, 더 높은 속도의 작동으로 인해 안정적인 창이 조여지는 경우가 많기 때문입니다.

일렉트릿 대전을 사용하는 경우 섬유 직경은 여전히 ​​중요합니다. 대전을 하더라도 주로 ~2~4μm 섬유에서 ~5~8μm 섬유로 이동하면 기계적 포집 기여도가 줄어들 수 있으며 동일한 여과 등급을 유지하기 위해 더 높은 전하 수준이나 더 높은 기본 중량이 적용됩니다.

실제 공정 창 및 낮은 압출 속도와 높은 압출 속도에서 기대할 수 있는 사항

"안전한" 창을 정의하는 실용적인 방법은 섬유 목표를 설정한 다음(예를 들어 여과재는 종종 높은 비율의 초미립자를 우선시함) 공기 온도/압력, DCD 및 수집기 속도가 지속 가능한 설정점에 있을 때 직경/샷 제한을 여전히 충족하는 최고 압출 속도를 찾는 것입니다.

섬유 품질을 잃지 않고 압출 속도를 조정하는 방법

압출 속도를 높이면 이를 멜트블로운 "인발 패키지" 전반에 걸쳐 조정된 변경으로 처리하십시오. 목표는 질량 흐름에 비례하여 감쇠 용량을 유지하여 섬유 특성이 안정적으로 유지되는 것입니다.

단계별 튜닝 워크플로우

1. 품질 지표를 먼저 고정하십시오: 목표 섬유 직경 범위, 최대 허용 샷 수, 기본 중량 허용 오차 및 여과/공기 투과성 한계.
2. 압출 속도를 조금씩 증가시킵니다(예: 2~5% 단계) 수집기 속도와 공기 설정을 일정하게 유지하면서 자연스러운 변화 방향을 관찰합니다.
3. 섬유가 거칠어지면 드로우 에너지를 높여 보상합니다. 장비 한도 내에서 기본 공기 흐름/압력 및/또는 공기 온도를 올린 다음 직경 분포를 다시 확인합니다.
4. 사격이 나타나면 즉시 해결하십시오. 속도를 줄이거나 공기 운동량/온도를 높이십시오. 또한 다이 구역의 용융 온도 안정성도 확인합니다.
5. 평량 재균형: 섬유 품질이 회복되면 새롭고 안정적인 섬유 상태를 유지하면서 수집기 속도를 gsm에 도달하도록 조정합니다.

일반적으로 압출 속도에 따라 움직이는 기계 설정

• 1차 공기 온도 및 공기 흐름/압력(흡입력 추가)
• 다이-컬렉터 거리(DCD) 및 흡입(섬유 냉각, 레이다운 및 웹 개방성에 영향을 미침)
• 용융 온도 프로파일 및 용융 펌프 안정성(출력이 증가함에 따라 CD 변동 감소)

운영상 시사점: 압출 속도를 높이는 것만으로는 생산량이 "무료"로 증가하는 경우가 거의 없습니다. 대부분의 경우 동일한 섬유 특성을 유지하려면 추가적인 공기/열 용량이 필요하거나 더 거친 섬유 구조를 수용해야 합니다.

높은 압출율로 인해 불량이 발생할 경우 문제 해결 체크리스트

일반적인 증상 및 예상 원인

• 샷/비즈 증가: 감쇠 용량이 초과되었습니다. 공기 운동량이 너무 낮습니다. 다이에서 너무 차갑거나 점성이 있는 상태로 녹습니다.
• 섬유 직경이 위쪽으로 이동합니다. 비례적인 공기 에너지 증가 없이 처리량 증가; 온도 드리프트가 점도를 변화시킵니다.
• CD 줄무늬 또는 두꺼운 띠: 다이 온도 불균일은 더 높은 유량에서 증폭됩니다. 오염/부분 막힘; 용융 펌프 리플.
• 융합된 반점/필름 같은 영역: 너무 뜨거운 레이다운, 짧은 DCD 또는 과도한 국부 질량 플럭스로 인해 섬유가 응고되기 전에 착지하게 됩니다.

빠른 시정 조치(가장 효과적인 것부터)

1. 마지막 안정 지점까지 압출 속도를 줄이고 결함이 사라지는 것을 확인합니다(용량 한계 대 무작위 혼란 입증).
2. 섬유 직경과 샷을 모니터링하면서 공기 유입량(유량/압력 먼저, 그 다음 온도)을 높이세요.
3. 다이 온도 프로필을 안정화합니다(폭 전체에 걸쳐 영역 제어, 절연 및 센서 정확도 확인).
4. 줄무늬나 간헐적인 샷이 지속되면 용융 여과, 스크린 팩 상태 및 다이 청결도를 확인하십시오.

섬유 특성을 장기적으로 제어하기 위해 문서화해야 할 사항

압출 속도가 섬유 특성에 어떻게 영향을 미치는지 지속적으로 관리합니다. 멜트블로운 부직포 기계 , 각 제품 등급에 대한 간결한 "프로세스 지문"을 캡처합니다.

• 압출 속도는 다음과 같이 표현됩니다. g/min/hole (또는 kg/h/m)에 용융 펌프 rpm 및 다이 압력을 더한 값입니다.
• 1차 공기 온도 및 공기 압력/유량 설정.
• DCD, 흡입, 수집기 속도 및 기본 중량 목표.
• 측정된 결과: 섬유 직경(평균 및 퍼짐), 샷 수(또는 정성 등급), 공기 투과도/압력 강하 및 (해당하는 경우) 여과 효율.

이러한 입력을 함께 추적하면 압출 속도 변화를 예측할 수 있게 됩니다. 더 높은 속도가 필요한 경우 사후에 품질 손실에 대응하는 대신 일치하는 공기/열 조정을 미리 계획할 수 있습니다.