스펀본드 라인이 실제로 어떻게 구성되어 있는지

사람들이 "라고 물으면 스펀본드 라인은 일반적으로 어떤 구성 요소로 구성됩니까? ,” 그들은 일반적으로 부품 목록 이상의 것을 원합니다. 모듈이 안정적이고 제어 가능한 프로세스에 어떻게 연결되는지 이해하고 싶어합니다. 생산 측면에서 스펀본드 라인은 밀접하게 연결된 세 단계를 통해 폴리머 펠릿을 결합된 부직포 웹으로 변환하는 연속 시스템입니다. 용융 준비 , 필라멘트 형성/레이다운 , 그리고 웹 본딩/와인딩 .

대부분의 산업용 라인은 폴리프로필렌(PP)용으로 설계되었지만 PET 및 PA 변형도 존재합니다. 일반적인 작동 범위는 폴리머 및 제품 등급에 따라 다르지만 많은 PP 스펀본드 라인은 다음 수준에서 실행됩니다. 분당 수백 미터 웹 속도, 종종 다양한 범위의 기본 중량 생성 ~10~200gsm 구성 및 시장에 따라 다릅니다.

폴리머 취급 및 공급 구성 요소

안정적인 투입 재료 흐름은 일관된 부직포 품질을 위한 첫 번째 요구 사항입니다. 공급 속도의 작은 변동이라도 접착 후 기본 중량 변화 또는 약한 부분으로 하류에 나타날 수 있습니다.

업스트림 자재 물류

• 폴리머 사일로 또는 대형 백 스테이션: 오염과 분리를 최소화하기 위한 보관 및 제어된 운반.
• 공압식 운반 및 먼지 제거: 필터 막힘 및 방사구 모세관 막힘을 가속화할 수 있는 미세먼지를 줄입니다.
• 건조기(폴리머 의존형): 흡습성 폴리머(예: PET)가 가수분해 및 점도 손실을 방지하는 데 필수적입니다.

투여 및 첨가제 시스템

대부분의 상업용 스펀본드 제품은 제어된 첨가제 패키지에 의존합니다. 일반적인 예로는 불투명도를 위한 TiO2 마스터배치, 위생 커버스톡을 위한 친수성 마감재 또는 실외용 직물용 안정제가 있습니다. 실제적인 규칙은 다음과 같습니다. 사료 정확성 및 혼합 일관성 명목상 첨가 비율보다 더 중요한 것은 줄무늬가 일반적으로 제형 자체보다는 불량한 분포에서 발생하기 때문입니다.

• 중량 측정 피더: 일정한 질량 흐름을 유지하고 폐쇄 루프 기본 중량 제어를 가능하게 합니다.
• 블렌더/믹서: 펠릿과 마스터배치를 균질화하여 "소금과 후추" 결함을 줄입니다.

압출, 용융 여과 및 계량 구성요소

이 구역은 펠릿을 예측 가능한 점도를 지닌 깨끗하고 온도에 안정적인 용융물로 변환합니다. 용융물이 불안정한 경우 다운스트림 제어(공기 흡입, 담금질, 결합)가 강제로 보상되며 일반적으로 스크랩이 증가합니다.

압출기 시스템

• 단축 압출기(스펀본드에 일반적): 폴리머를 가소화하고 압력을 생성합니다. 배럴 구역은 단계적 가열을 제공합니다.
• 용융 펌프/기어 펌프: 압출 변동을 회전으로부터 분리합니다. 필라멘트 균일성의 핵심입니다. 방사구금으로의 흐름을 안정화시키기 때문입니다.

용융물 여과 및 분배

여과는 겔, 탄화 폴리머 및 이물질로부터 방사 팩과 방사 돌기를 보호합니다. 실제 작업에서 필터 상태는 많은 다운스트림 매개변수보다 결함률(깨진 필라멘트, 구멍, 로프 자국)과 더 강하게 상관관계가 있는 경우가 많습니다.

• 스크린 체인저(수동 또는 자동): 가동 중지 시간을 최소화하면서 필터를 교체할 수 있습니다.
• 용융 필터 및 캔들 필터(라인에 따라 다름): 더 깨끗한 회전과 더 긴 실행 주기를 위해 정밀한 여과 기능을 제공합니다.
• 분배 배관/매니폴드: 용융 흐름을 멀티 빔 회전으로 균등화합니다. 균형이 좋지 않으면 CD 무게 줄무늬가 나타날 수 있습니다.

방사 빔, 방사 팩 및 방사구 구성요소

회전하는 빔은 라인의 "정밀 심장"입니다. 일관된 필라멘트 형성을 위해서는 폭 전체에 걸쳐 균일한 온도와 압력을 유지해야 합니다. 스펀본드에서 제품 균일성은 빔이 정상 상태 조건을 얼마나 잘 유지하는지와 밀접한 관련이 있습니다.

스핀 팩 및 계량 하드웨어

• 스핀 펌프(종종 빔 설계와 통합됨): 계측기는 모세관까지 정확하게 녹습니다. 필라멘트 데니어를 안정화시킵니다.
• 스핀 팩(필터, 차단기 플레이트, 분배 레이어): 구멍을 통해 압출되기 전에 최종 용융 세척 및 흐름 분배를 보장합니다.
• 히터 및 단열재: 점도 구배 및 CD 변화를 유발할 수 있는 냉점을 줄입니다.

방사구금(다이) 및 모세관

방사구금 플레이트에는 수천 개의 정밀 구멍(모세관)이 포함되어 있습니다. 일반적인 스펀본드 필라멘트 직경은 다음에서 자주 논의됩니다. ~15~35μm 많은 PP 제품의 범위는 다양하지만 실제 결과는 모세관 설계, 구멍당 처리량, 연신 조건 및 담금질 효율성의 함수입니다.

작동상 방사구금 상태는 파손 빈도에 대한 주요 지표입니다. 예방적 청소 및 엄격한 취급(스크래치 및 토크 왜곡 방지)은 일반적으로 만성 필라멘트 끊김 문제를 해결하는 것보다 비용이 저렴합니다.

담금질 및 필라멘트 감쇠 구성 요소

압출 후 필라멘트를 냉각하고 늘려야 합니다(감쇠). 이 단계는 최종 섬유 직경 분포를 크게 결정하고 웹 균일성과 강도 잠재력에 크게 기여합니다.

담금질 시스템

• 냉각 공기 장치(직교류 또는 방사형 설계): 필라멘트 구조를 "설정"하기 위해 제어된 냉각을 제공합니다.
• 에어컨 및 여과: 온도와 습도를 안정화합니다. 깨끗한 공기는 침전물을 줄이고 가동 시간을 향상시킵니다.
• 덕트 및 댐퍼: 폭 전체에 걸쳐 공기 흐름의 균형을 유지합니다. 불균형은 CD 무게 줄무늬와 고르지 못한 결합 반응을 유발할 수 있습니다.

감쇠(도면) 단위

Spunbond는 일반적으로 공압 드로잉(에어 드로우)을 사용하여 필라멘트를 늘립니다. 연신 장치(종종 이젝터/벤츄리 유형 장치)는 필라멘트를 고속으로 가속합니다. 여러 분야에서 실용적인 최적화는 다음을 목표로 합니다. 최소한의 필라멘트 끊어짐으로 안정적인 감쇠 최대 추첨보다는.

• 드로잉 제트/이젝터: 필라멘트 직경을 줄이는 공기 구동 드래프트를 생성합니다.
• 디퓨저 및 드로우 덕트: 기류 확장을 제어하고 하강 전 난기류를 줄입니다.

레이다운 및 웹 형성 구성요소

레이다운은 개별 필라멘트를 균일한 웹으로 변환합니다. 공기 흐름, 정전기, 벨트 진공 또는 진동이 조정되지 않으면 "좋은 섬유"가 여전히 "나쁜 직물"이 될 수 있습니다.

섹션 하드웨어 형성

• 레이다운 헤드 및 분배 요소: 필라멘트를 폭 전체에 분산시켜 CD 프로파일을 제어합니다.
• 이동 성형 벨트/와이어: 웹을 지지합니다. 벨트 상태는 표시와 균일성에 영향을 미칩니다.
• 흡입 상자/진공 시스템: 벨트를 통해 공기를 끌어당겨 침전물을 안정화하고 비산을 줄입니다.
• 엣지 트림 및 폐기물 제거: 웹 폭을 관리하고 와인딩을 불안정하게 만들 수 있는 엣지 축적을 방지합니다.

균일성 제어(운영자가 실제로 조정하는 것)

실제 균일성 목표는 일반적으로 CD 기본 중량 프로파일 및 전체 변동성(종종 CV%로 추적됨) 측면에서 논의됩니다. 정확한 목표는 애플리케이션에 따라 다르지만 가장 일반적인 제어 철학은 다음과 같습니다. 먼저 용융 흐름을 안정화한 다음 공기를 안정화(급냉/흡수)한 다음 레이다운 프로파일을 수정합니다. .

• CD 프로파일 액추에이터(라인에 따라 다름): 가장자리와 중앙의 무게 차이를 수정하기 위한 댐퍼 또는 분포 조정.
• 정전기 방지 조치: 누워 있는 동안 필라멘트 반발 및 "로핑"을 방지하는 데 도움이 됩니다.

접착(캘린더) 및 열 마감 부품

스펀본드 웹은 일반적으로 열적으로 접착되며, 가장 일반적으로 엠보싱 패턴 롤을 사용하는 가열 캘린더를 사용합니다. 접착은 깨지기 쉬운 웹을 사용 가능한 직물로 변환하며 인장 강도, 신도, 강성, 두께 및 촉감에 큰 영향을 미칩니다.

캘린더 및 엠보싱 시스템

• 가열된 롤(부드러운 엠보싱 쌍이 일반적임): 결합 지점에서 섬유를 융합하기 위해 열 에너지와 압력을 제공합니다.
• 닙 로딩/압력 제어: 강도와 부드러움의 균형을 유지합니다. 과도한 닙은 강성을 높이고 부피를 줄일 수 있습니다.
• 온도 제어 루프: 접착 안정화; 불안정한 롤 온도로 인해 밴딩 현상과 취약한 부분이 발생할 수 있습니다.

옵션 접착/마감 모듈

제품에 따라 라인에는 국소 처리(예: 친수성 마감 적용), 표면 와인딩 보조제 또는 특수 접착 개념과 같은 추가 마감 단계가 포함될 수 있습니다. 중요한 결정은 모듈이 실행성을 손상시키지 않고 측정 가능한 특성(습윤 시간, 마모, 보푸라기)을 향상시키는지 여부입니다.

와인딩, 슬리팅, 롤 핸들링 부품

다운스트림 장비는 종종 과소평가됩니다. 실제로 많은 "품질 불만 사항"은 섬유 형성보다는 롤 결함(신축, 주름, 코어 파손, 가장자리 불량)에서 비롯됩니다.

웹 전송 및 장력 제어

• 풀 롤 및 웹 가이드: 안정적인 추적을 유지하여 가장자리 손상과 주름을 방지합니다.
• 장력 측정(로드 셀/댄서): 일관된 권선 밀도 및 롤 경도를 지원합니다.

와인더 및 슬리터

• 표면/중앙 와인더(구성은 다양함): 경도와 가장자리 품질이 제어된 롤을 만듭니다.
• 슬리팅 시스템: 마스터 롤을 고객 폭으로 변환합니다. 칼 선택 및 설정으로 가장자리 품질과 보푸라기 생성이 촉진됩니다.
• 코어 처리 및 롤 포장 인터페이스: 손상을 줄이고 추적성을 향상시킵니다.

유틸리티, 제어 시스템 및 인라인 품질 구성요소

"스펀본드 라인이 일반적으로 구성되는 구성 요소"에 대한 완전한 대답에는 공정 제어를 유지하는 시스템(공기 처리, 진공, 열 전달 유틸리티, 자동화 및 측정)이 포함되어야 합니다. 이는 종종 운영되는 라인과 수익성 있게 운영되는 라인의 차이입니다.

공기, 진공 및 에너지 유틸리티

• 공정 공기 시스템(팬, 필터, 냉각기/히터): 냉각 및 흡기 공기 조건을 안정화합니다.
• 진공 송풍기 및 덕트: 성형 벨트 흡입을 지원하고 플라이 및 증착 안정성을 제어하는 ​​데 도움이 됩니다.
• 열 오일 또는 전기 가열 시스템: 안정적인 제어 응답으로 빔 및 롤 온도를 유지합니다.

자동화 및 인라인 측정

최신 스펀본드 라인은 일반적으로 PLC/DCS 제어와 레시피 관리 및 경보를 통합합니다. 인라인 계측기는 특히 근본 원인 분석에 대한 추세를 제공할 때 추측을 줄이고 문제 해결 주기를 단축합니다.

• 기본 중량 측정(종종 스캐닝): 처리량 및 프로파일 수정에 대한 폐쇄 루프 제어를 지원합니다.
• 온도, 압력 및 용융 흐름 센서: 웹 결함이 되기 전에 불안정성을 감지합니다.
• 결함 감지/검사(애플리케이션에 따라 다름): 줄무늬, 구멍 또는 오염 이벤트를 격리하는 데 도움이 됩니다.

실용적인 내용: 스펀본드 라인을 매핑하거나 지정하는 경우 공기 시스템, 여과 및 측정을 추가 옵션이 아닌 "핵심" 구성 요소로 처리하십시오. 안정성, 가동 시간 및 일관된 품질을 직접적으로 결정하기 때문입니다.

빠른 체크리스트: 결함을 유발할 가능성이 가장 높은 구성 요소

목표가 문제 해결이나 교육인 경우 구성 요소 목록을 사용하는 가장 건설적인 방법은 이를 오류 모드에 연결하는 것입니다. 아래 체크리스트는 웹에 문제가 나타날 때 흔히 발생하는 "첫 번째 의심"을 강조합니다.

• 필터 및 스핀팩 상태 : 젤/오염으로 인해 끊어진 필라멘트, 구멍 및 줄무늬가 발생합니다.
• 냉각 공기 균형 : 불균일한 냉각은 CD 변화 및 일관성 없는 결합 반응으로 나타납니다.
• 그리기 단위 안정성 : 난기류와 불안정한 통풍으로 인해 파손이 증가하고 로프가 생성됩니다.
• 벨트 진공성 및 청결성 형성 : 레이다운 안정성, 핀홀, 벨트 자국에 영향을 미칩니다.
• 캘린더 온도 및 닙 로딩 : 강도/부드러움 균형 및 결합 균일성을 촉진합니다.
• 와인더 장력 제어 : 롤 결함은 최종 고객이 "원단 결함"으로 오해할 수 있습니다.