“อัตราการอัดรีด” หมายถึงอะไรในเครื่องจักรผ้านอนวูฟเวนแบบเมลต์โบลน

On a เครื่องเป่าผ้านอนวูฟเวนแบบละลาย อัตราการอัดขึ้นรูปคือปริมาณการหลอมโพลีเมอร์ที่ส่งไปยังแม่พิมพ์ ในการผลิตแบบวันต่อวัน การแสดงสิ่งนี้มีประโยชน์มากที่สุด:

• Per-hole throughput (กรัม/นาที/รู): เหมาะที่สุดสำหรับการเปรียบเทียบแม่พิมพ์กับจำนวนรูที่ต่างกัน
• Throughput per die width (กก./ชม./ม.): ใช้งานได้จริงสำหรับการวางแผนระดับสายการผลิตและการควบคุมน้ำหนักพื้นฐาน
• Total extruder output (กก./ชม.): สะดวก แต่ซ่อนเอฟเฟกต์รูปทรงของแม่พิมพ์ไว้

The keyword intent “ อัตราการอัดรีดส่งผลต่อคุณลักษณะของเส้นใยอย่างไร ” เป็นคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับความสมดุลของมวล: เมื่อคุณดันมวลโพลีเมอร์มากขึ้นผ่านระบบลดทอนเดียวกัน (DCD เรขาคณิตของแม่พิมพ์อากาศร้อน) ฟิสิกส์ของการก่อตัวของเส้นใยจะต้องเปลี่ยนไป เว้นแต่คุณจะเพิ่มพลังงานการดึงตามสัดส่วน

เหตุใดอัตราการอัดรีดจึงเปลี่ยนแปลงการสร้างเส้นใย

1) การไหลของมวลเทียบกับพลังงานดึงที่มีอยู่

เส้นใยเมลต์โบลนจะถูกทำให้อ่อนลงด้วยลมร้อนความเร็วสูง หากความเร็วลม/อุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง และคุณเพิ่มอัตราการอัดขึ้นรูป อากาศจะต้องยืดตัว more mass per unit time. The typical outcome is เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ยที่ใหญ่กว่า และก การกระจายเส้นผ่านศูนย์กลางกว้างขึ้น เว้นแต่คุณจะเพิ่มพลังงานลม (อุณหภูมิ ความดัน/การไหล) หรือแก้ไขการตั้งค่าแม่พิมพ์/มีดลม

2) เวลาที่อยู่อาศัยและความคงตัวของอุณหภูมิหลอมละลาย

ในอัตราที่สูงขึ้น การหลอมจะใช้เวลาน้อยลงในเครื่องอัดรีดและปั๊มหลอมเหลว ที่สามารถลดสมดุลทางความร้อนและเพิ่มการไล่ระดับอุณหภูมิได้ หากอุณหภูมิหลอมละลายแตกต่างกันไปตามแม่พิมพ์ เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยและความสม่ำเสมอของรางจะแตกต่างกันไปตามความกว้าง

3) ผลกระทบด้านความหนืดและความยืดหยุ่น

สำหรับเกรด PP Melt Blown ทั่วไป (อัตราการหลอมละลายสูง) การเปลี่ยนแปลงความหนืดเล็กน้อยจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางที่เห็นได้ชัดเจน อัตราการอัดขึ้นรูปที่สูงขึ้นสามารถเพิ่มความร้อนเฉือนในแม่พิมพ์และเปลี่ยนความหนืดที่ปรากฏ ซึ่งสามารถช่วยหรือทำร้ายการลดทอนได้ ขึ้นอยู่กับความเสถียรของการควบคุมอุณหภูมิ ในทางปฏิบัติ: หากการควบคุมอุณหภูมิของท่อแคบ แรงเฉือนที่สูงขึ้นสามารถช่วยการไหลได้เล็กน้อย ถ้าไม่เช่นนั้น ก็จะขยายความแปรปรวน

ลักษณะของเส้นใยที่ไวต่ออัตราการอัดขึ้นรูปมากที่สุด

เส้นผ่านศูนย์กลางและการกระจายของเส้นใย

ในการตั้งค่าเมลต์โบลนส่วนใหญ่ การเพิ่มอัตราการอัดรีดที่สภาวะอากาศคงที่จะเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใย ตัวอย่างการใช้งานจริงที่มักพบเห็นในไลน์ PP เกรดการกรอง:

• ที่สภาวะ "สมดุล" เส้นใยอาจมีค่าเฉลี่ย ~2–4 μm .
• หลังจากที่ปริมาณงานเพิ่มขึ้นโดยไม่เพิ่มการดึงอากาศ ค่าเฉลี่ยสามารถลอยไป ~4–7 μm โดยมีเส้นใยหยาบมากขึ้นและมีอุลตร้าไฟน์น้อยลง

การเปลี่ยนแปลงที่แน่นอนขึ้นอยู่กับรีโอโลยีของโพลีเมอร์ เส้นผ่านศูนย์กลาง/ระยะห่างของรูแม่พิมพ์ ช่องว่างช่องอากาศ ความดันอากาศ/การไหล และระยะห่างจากตัวสะสม (DCD) แต่ทิศทางจะสอดคล้องกัน: มวลที่มากขึ้นด้วยการดึงเท่ากันมีแนวโน้มที่จะสร้างเส้นใยที่หนาขึ้น

ช็อต ลูกปัด และเส้นใย "เชือก"

เมื่ออัตราการอัดขึ้นรูปเพิ่มขึ้นเกินความสามารถในการลดทอน กระแสที่หลอมละลายอาจไม่เกิดการปั่นป่วนเต็มที่ อาการต่างๆ ได้แก่ เม็ดบีด/ช็อต (หยดโพลีเมอร์) เส้นใยคล้ายริบบิ้น และการมัดรวมของเส้นใยเฉพาะที่ กฎการปฏิบัติงานที่เป็นประโยชน์คือ การโจมตีมักจะเกิดขึ้นพร้อมกับ:

• โมเมนตัมอากาศไม่เพียงพอ สำหรับการไหลของมวลใหม่ (ความกดอากาศ/การไหลต่ำเกินไปสำหรับอัตรานี้) หรือ
• อุณหภูมิหลอมเหลวต่ำเกินไป ที่เอาต์พุตสูงกว่า (ละลายมีความหนืดเกินไปจนอ่อนตัวได้อย่างราบรื่น)

ความสม่ำเสมอของเว็บและโปรไฟล์น้ำหนักพื้นฐาน

ปริมาณงานที่สูงขึ้นจะเพิ่มความเสี่ยงของเส้นน้ำหนักพื้นฐานแบบข้ามทิศทาง (CD) หากแรงดันตกของแม่พิมพ์และการกระจายอุณหภูมิไม่สม่ำเสมอ ในทางปฏิบัติ หากอุณหภูมิแม่พิมพ์เปลี่ยนแปลงเพียงไม่กี่องศา สภาพที่มีอัตราสูงกว่ามักจะทำให้ข้อบกพร่องของโปรไฟล์มองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เนื่องจากหน้าต่างกระบวนการแคบลง

ขนาดรูพรุนและพื้นที่ผิว

เส้นใยหยาบจะลดพื้นที่ผิวจำเพาะและโดยทั่วไปจะเพิ่มขนาดรูพรุนที่มีประสิทธิภาพ นั่นอาจเป็นประโยชน์สำหรับตัวกลางการไหลเวียนของอากาศ แต่สามารถลดประสิทธิภาพของสิ่งกีดขวางได้หากผลิตภัณฑ์ต้องใช้เส้นใยละเอียดในการสกัดกั้นอนุภาค

ผลกระทบต่อประสิทธิภาพการกรองและอุปสรรค

สำหรับการกรอง (สื่อหน้ากาก HVAC ตัวกรองอุตสาหกรรม) การกระจายเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของประสิทธิภาพในการดักจับและแรงดันตกคร่อม เมื่ออัตราการอัดขึ้นรูปเพิ่มขึ้นและเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยมีขนาดใหญ่ขึ้น (โดยไม่ชดเชยการดึงอากาศ) การเปลี่ยนแปลงโดยทั่วไปคือ:

• ประสิทธิภาพลดลงโดยน้ำหนักพื้นฐานเท่ากัน (บางเฉียบน้อยลง, พื้นที่ผิวลดลง)
• แรงดันตกคร่อมต่ำลง สามารถเกิดขึ้นได้ (รูขุมขนกว้างขึ้น) แต่อาจไม่ได้ผลเสมอไปหากประสิทธิภาพลดลงมากเกินไป
• ความแปรปรวนมากขึ้นแบบแบทช์ต่อแบทช์ ถ้าการควบคุมอุณหภูมิ/ความดันมีน้อย เนื่องจากการทำงานที่อัตราสูงกว่ามักจะทำให้หน้าต่างมีเสถียรภาพแน่นขึ้น

หากใช้การชาร์จแบบอิเล็กเตรต เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยยังคงมีความสำคัญ: แม้จะมีการชาร์จ การเปลี่ยนจากเส้นใยส่วนใหญ่ ~2–4 μm ไปเป็นเส้นใย ~ 5–8 μm สามารถลดการมีส่วนร่วมในการดักจับเชิงกล ทำให้ระดับประจุสูงขึ้นหรือน้ำหนักพื้นฐานที่สูงขึ้น เพื่อรักษาระดับการกรองเท่าเดิม

หน้าต่างกระบวนการที่ใช้งานได้จริงและสิ่งที่คาดหวังได้จากอัตราการอัดขึ้นรูปต่ำหรือสูง

วิธีปฏิบัติจริงในการกำหนดหน้าต่าง "ปลอดภัย" คือการกำหนดเป้าหมายไฟเบอร์ (เช่น สารกรองมักจะจัดลำดับความสำคัญของอนุภาคละเอียดสูง) จากนั้นค้นหาอัตราการอัดขึ้นรูปสูงสุดที่ยังคงตรงตามขีดจำกัดเส้นผ่านศูนย์กลาง/การฉีดเมื่ออุณหภูมิ/ความดันอากาศ, DCD และความเร็วของตัวรวบรวมอยู่ที่จุดกำหนดที่ยั่งยืน

วิธีปรับอัตราการอัดรีดโดยไม่สูญเสียคุณภาพเส้นใย

เมื่อคุณเพิ่มอัตราการอัดขึ้นรูป ให้ถือว่ามันเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ประสานกันใน "แพ็คเกจดึง" ที่หลอมละลาย เป้าหมายคือการรักษาความสามารถในการลดทอนตามสัดส่วนของการไหลของมวล เพื่อให้ลักษณะของเส้นใยยังคงมีเสถียรภาพ

กระบวนการปรับแต่งทีละขั้นตอน

1. ล็อคตัวชี้วัดคุณภาพของคุณก่อน: ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเป้าหมาย จำนวนช็อตสูงสุดที่อนุญาต ความทนทานต่อน้ำหนักพื้นฐาน และขีดจำกัดการกรอง/การซึมผ่านของอากาศ
2. เพิ่มอัตราการอัดขึ้นรูปทีละน้อย (เช่น 2–5% ขั้นตอน) โดยคงความเร็วของตัวสะสมและการตั้งค่าอากาศให้คงที่เพื่อสังเกตทิศทางการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติ
3. หากเส้นใยหยาบ ให้ชดเชยด้วยการเพิ่มพลังงานดึง: เพิ่มการไหล/ความดันอากาศหลัก และ/หรืออุณหภูมิอากาศภายในขีดจำกัดของอุปกรณ์ จากนั้นตรวจสอบการกระจายของเส้นผ่านศูนย์กลางอีกครั้ง
4. หากกระสุนปรากฏขึ้น ให้แก้ไขทันที: ลดอัตราหรือเพิ่มโมเมนตัม/อุณหภูมิอากาศ ตรวจสอบความเสถียรของอุณหภูมิหลอมละลายที่โซนแม่พิมพ์ด้วย
5. ปรับสมดุลน้ำหนักพื้นฐาน: เมื่อคุณภาพของเส้นใยกลับคืนมา ให้ปรับความเร็วของตัวรวบรวมเพื่อให้ถึงระดับ GSM ขณะเดียวกันก็รักษาสภาพของเส้นใยใหม่ให้คงที่

ซึ่งการตั้งค่าเครื่องมักจะเคลื่อนที่ตามอัตราการอัดรีด

• อุณหภูมิอากาศหลักและการไหลของอากาศ/ความดัน (เพิ่มกำลังดึง)
• ระยะทางจาก Die-to-collector (DCD) และการดูด (ส่งผลต่อการระบายความร้อนของไฟเบอร์ การเลย์ดาวน์ และการเปิดของราง)
• โปรไฟล์อุณหภูมิหลอมเหลวและความเสถียรของปั๊มหลอมเหลว (ลดความแปรผันของ CD เมื่อเอาต์พุตเพิ่มขึ้น)

การดำเนินการ: การเพิ่มอัตราการอัดรีดเพียงอย่างเดียวไม่ค่อยเพิ่มผลผลิต "ฟรี" ในกรณีส่วนใหญ่ การรักษาคุณลักษณะของเส้นใยให้คงเดิมนั้นจำเป็นต้องมีความจุอากาศ/ความร้อนเพิ่มเติม หรือการยอมรับโครงสร้างเส้นใยที่หยาบกว่า

รายการตรวจสอบการแก้ไขปัญหาเมื่ออัตราการอัดขึ้นรูปที่สูงขึ้นทำให้เกิดข้อบกพร่อง

อาการที่พบบ่อยและสาเหตุที่เป็นไปได้

• ช็อต/ลูกปัดเพิ่มขึ้น: เกินความสามารถในการลดทอน; โมเมนตัมอากาศต่ำเกินไป ละลายเย็นเกินไป/หนืดตอนแม่พิมพ์
• เส้นผ่านศูนย์กลางของไฟเบอร์เลื่อนขึ้น: เพิ่มปริมาณงานโดยไม่เพิ่มพลังงานอากาศตามสัดส่วน อุณหภูมิดริฟท์เปลี่ยนความหนืด
• เส้นซีดีหรือวงดนตรีหนัก: อุณหภูมิแม่พิมพ์ไม่สม่ำเสมอขยายที่การไหลที่สูงขึ้น การปนเปื้อน/การเสียบปลั๊กบางส่วน; ละลายระลอกปั๊ม
• จุดหลอมละลาย / พื้นที่คล้ายฟิล์ม: การนอนที่ร้อนเกินไป DCD สั้น หรือมีฟลักซ์มวลเฉพาะที่มากเกินไป ส่งผลให้เส้นใยเกาะตัวก่อนที่จะแข็งตัว

การดำเนินการแก้ไขอย่างรวดเร็ว (มีประสิทธิภาพสูงสุดก่อน)

1. ลดอัตราการอัดรีดให้เหลือจุดคงที่สุดท้าย และยืนยันว่าข้อบกพร่องหายไป (พิสูจน์ขีดจำกัดของกำลังการผลิตเทียบกับความไม่พอใจแบบสุ่ม)
2. เพิ่มการดึงอากาศ (การไหล/ความดันก่อน จากนั้นอุณหภูมิ) ในขณะที่ตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยและช็อต
3. ปรับโปรไฟล์อุณหภูมิแม่พิมพ์ให้คงที่ (ตรวจสอบการควบคุมโซน ฉนวน และความแม่นยำของเซ็นเซอร์ตลอดความกว้าง)
4. ตรวจสอบการกรองแบบหลอมเหลว สภาพของสกรีนแพ็ค และความสะอาดของแม่พิมพ์ หากยังมีรอยเส้นหรือการฉีดเป็นระยะๆ

สิ่งที่ต้องจัดทำเอกสารเพื่อควบคุมลักษณะของเส้นใยในระยะยาว

เพื่อจัดการอย่างต่อเนื่องว่าอัตราการอัดขึ้นรูปส่งผลต่อคุณลักษณะของเส้นใยบน a อย่างไร ละลายเครื่องผ้านอนวูฟเวนเป่า บันทึก "ลายนิ้วมือของกระบวนการ" อย่างกระชับสำหรับแต่ละเกรดผลิตภัณฑ์:

• อัตราการอัดรีดแสดงเป็น กรัม/นาที/รู (หรือกก./ชม./ม.) บวกกับรอบต่อนาทีของปั๊มหลอมเหลวและแรงดันดาย
• อุณหภูมิอากาศหลักและการตั้งค่าความดันอากาศ/การไหล
• DCD, การดูด, ความเร็วสะสม และเป้าหมายน้ำหนักพื้นฐาน
• ผลลัพธ์ที่วัดได้: เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใย (เฉลี่ยและการแพร่กระจาย) จำนวนช็อต (หรือคะแนนเชิงคุณภาพ) การซึมผ่านของอากาศ/แรงดันตก และ (หากเกี่ยวข้อง) ประสิทธิภาพการกรอง

เมื่ออินพุตเหล่านั้นถูกติดตามร่วมกัน การเปลี่ยนแปลงอัตราการอัดขึ้นรูปจะสามารถคาดเดาได้: หากจำเป็นต้องใช้อัตราที่สูงกว่า คุณสามารถวางแผนล่วงหน้าสำหรับการปรับอากาศ/ความร้อนที่ตรงกัน แทนที่จะตอบสนองต่อการสูญเสียคุณภาพในภายหลัง