Ako sa vyrába nylonové vlákno: aplikácie, výberové kritériá a praktické rady

Zvlákňovacia doska pre textilný nylon pojme viac ako 300 otvorov v kotúči s priemerom približne 60 mm. Každý otvor musí vytláčať roztavený polyamid von rovnakou rýchlosťou a pri rovnakej teplote celé hodiny. Jedna diera, ktorá je mierne horúca alebo mierne zablokovaná, sa neskôr ukáže ako pruh farby, zlomený koniec alebo denier, ktorý leží mimo tolerancie v špecifikácii dokončenej látky.

Krátka odpoveď na to, ako sa vyrába nylonové vlákno, je táto: malé molekuly sa zreagujú na polyamid s dlhým reťazcom, polymér sa roztaví a pretlačí cez jemné otvory, vlákna sa ochladia a potom sa natiahnu, kým sa ich molekulové reťazce nezarovnajú. Pracujú štyri stupne - príprava monoméru, polymerizácia, zvlákňovanie taveniny a ťahanie s konečnou úpravou - a každý z nich zanecháva na vlákne merateľný odtlačok: denier, počet filamentov, pevnosť, predĺženie, zmršťovanie, krimpovanie a absorpcia farbiva.

Všetko po prúde, od textúrovania po tkanie, pletenie a farbenie, môže fungovať len s tým, čo vyrobila spriadacia linka. To je dôvod, prečo sú užitočné otázky pre kupujúceho zriedkavo „čo je nylon“, ale „aká trasa, aké podmienky ťahania a aké tolerancie“.

Chémia: Dva monoméry a jedna molekula vody

Nylon je polyamid. Jeho hlavný reťazec opakuje amidovú väzbu a voľné amínové skupiny ponechané na koncoch reťazca sú miestami farbiva, na ktoré sa viažu kyslé farbivá. To je dôvod, prečo nylon ľahko farbí v bežnom farbiacom kúpeli, zatiaľ čo polyester potrebuje 130 °C a disperzné farbivá.

Nylon 6,6 je vyrobený z kyseliny adipovej a hexametyléndiamínu. Tieto dva sa spoja do soli a potom sa zahrievajú na približne 270 až 290 °C pod dusíkom. Ide o kondenzačnú polymerizáciu a voda je vedľajším produktom, ktorý sa musí odstrániť, aby sa zvýšila molekulová hmotnosť; oba monoméry nesú šesť atómov uhlíka, odkiaľ pochádza aj názov.

Nylon 6 vychádza z kaprolaktámu, šesťuhlíkového kruhu, ktorý sa otvára a polymerizuje pri teplote približne 240 – 270 °C s malým množstvom vody, ktorá pôsobí ako iniciátor. Neexistuje žiadny vodný vedľajší produkt, ktorý by sa mal odstrániť. Prvé komerčné nylonové vlákno z týchto trás sa dostalo na trh koncom tridsiatych rokov minulého storočia.

Molekulová hmotnosť riadi všetko, čo sa deje po reaktore, a vláknité triesky sú normálne riadené relatívnou viskozitou v kyseline mravčej. Príliš nízka a prestávky pri odstreďovaní stúpajú, zatiaľ čo húževnatosť klesá. Príliš vysoká a viskozita taveniny stúpa, kým sa tlak v balení nestane nestabilným a neutrpí rovnomernosť vlákna.

Spinning taveniny: Od triesky po vlákno

Obidva polyamidy sú zvlákňované z taveniny, čo znamená, že polymér sa zahrieva, kým netečie, takže nie je potrebné získavanie rozpúšťadla a proces je lacnejší ako zvlákňovanie v roztoku používané pre niektoré iné vlákna. Sekvencia na modernej linke prebieha takto.

1. Sušenie. Nylon je hygroskopický, takže triesky sa sušia, kým vlhkosť neklesne pod zhruba 0,03-0,05 percenta. Zvyšková voda hydrolyzuje taveninu a spôsobuje bubliny a lámanie vlákna.
2. Tavenie a dávkovanie. Závitovkový extrudér taví štiepky pri 250-290 °C a zubové čerpadlo dodáva fixný objem na otáčku. Prehriatím sa polyamid rýchlo znehodnotí.
3. Filtrácia. Pieskové alebo kovové vlákno zachytáva gély, aglomeráty a nečistoty. Tlak balenia, často medzi 10 a 20 MPa, je jedným z najjasnejších ukazovateľov kvality taveniny.
4. Extrúzia. Zvlákňovacia dýza tvaruje vlákno. Priemery otvorov sa bežne pohybujú od 0,15 do 0,5 mm a počet otvorov určuje počet vlákien - napríklad 36 vlákien pre priadzu 70 denier.
5. Kalenie. Krížový alebo radiálny vzduch pri 15-25 °C vlákna tuhne. Nerovnomerné chladenie vytvára nepravidelné prierezy a nepravidelné prierezy sa farbia nerovnomerne.
6. Dokončenie točenia. Aplikuje sa emulzia na vodnej báze, takže vlákna majú trenie a antistatické správanie, ktoré si vyžaduje ťahanie, textúrovanie a pletenie. Nárast oleja sa zvyčajne pohybuje medzi 0,4 a 0,8 percenta.
7. Naberanie. Bežné čiary sa navíjajú rýchlosťou 1 000 – 1 500 m/min a kreslia sa v druhom kroku. Vysokorýchlostné linky bežia rýchlosťou 4 000 – 6 000 m/min. a vyrábajú čiastočne orientovanú priadzu alebo POY na neskoršie tvarovanie.

Kreslenie robí vlákno pevným, tepelným nastavením je stabilné

Priamo z zvlákňovacej trysky je nylon slabý. Dlhé reťaze sú zamotané a sú náhodne orientované, takže pri zaťažení kĺžu jedna po druhej. Ťahanie ťahá vlákno na trojnásobok, štvornásobok alebo päťnásobok pôvodnej dĺžky, čím sa reťaze zarovnajú a zvýši sa kryštalinita. Pevnosť sa vyšplhá na 4,5 – 7,5 g/denier pre textilné druhy, pričom predĺženie pri pretrhnutí je kontrolované medzi zhruba 20 a 45 percentami.

Tepelné nastavenie potom uvoľní vnútorné napätie a zafixuje zvlnenie, ktoré určuje, ako veľmi sa priadza zrazí, keď mlyn ohrieva látku neskôr. Priadza, ktorá sa zrazí o tri percentá viac ako predchádzajúca šarža, môže stáť mlyn dve alebo tri percentá použiteľnej šírky tkaniny a pri dlhej výrobe sú to skutočné peniaze.

Nylon 6 a Nylon 6,6: Podobné, nezameniteľné

Oba sú polyamidy, oba sú zvlákňované z taveniny a oba sa farbia kyslými farbivami. Rozdiely sa prejavujú pri spracovaní okien a v ruke hotového súkna.

Vyberte si nylon 6, keď záleží na mäkkosti a hĺbke zafarbenia; vyberte si nylon 6,6 tam, kde záleží na tepelnej odolnosti. Zámena jedného za druhý bez opätovnej kontroly nastavenia teploty a teploty farbenia je bežnou a drahou chybou.

Od vlákna k látke: Tam, kde vlákno končí

Nylon opúšťa prívlač v troch širokých formách. Plochá priadza z nekonečného vlákna prechádza do ľahkých tkaných škrupín a podšívky. Textúrovaná priadza so svojou objemnosťou a pružnosťou sa hodí do plaviek, aktívneho oblečenia a pančuchového tovaru. Vysokopevnostné priadze s jemnosťou 840 – 1 680 denier idú do kobercov, lán a priemyselných popruhov.

Pletená nylonová sieťovina ukazuje, ako sa vlastnosti vlákna premietajú do hotového výrobku. Trikotová sieťovina sa opiera o odolnosť vlákna proti oderu a jeho tepelnú fixáciu do stabilnej otvorenej štruktúry, ktorá stále obnovuje svoj tvar, a preto sa objavuje v podšívkach, športových podprsenkách a technickom oblečení.

Priedušná ľahká trikotová sieťovina SUZHOU JUNHUI TEXTILE CO.,LTD Zobraziť produkt →

Recyklovaný nylon: Rovnaký polymér z inej suroviny

Recyklovaný nylon je dôležitý, pretože surovina je na báze fosílií a vlákno sa biologicky nerozkladá. Existujú dve cesty späť do spriadacej linky a nie sú rovnaké vo výstupnej kvalite.

Mechanická recyklácia rozomelie látkový odpad, rybárske siete alebo koberec na vločky, ktoré sa potom znovu roztavia a roztočia. Šetrí energiu a udržuje materiál mimo skládky, ale opakovaná história tepla znižuje molekulovú hmotnosť a zvyšuje kontamináciu, takže výstup sa zvyčajne zmiešava s pôvodným polymérom.

Chemická recyklácia depolymerizuje odpad späť na kaprolaktám, ktorý sa potom repolymerizuje. Pre nylon 6 je táto cesta dobre zavedená a polymér sa pri pradení správa ako pôvodný materiál, takže chemicky recyklovaná priadza môže spĺňať rovnaké špecifikácie. Pre nylon 6,6 je chémia tvrdšia a komerčne ju prevádzkuje menej rastlín.

Certifikácia je miesto, kde kupujúci získajú istotu a štandardy ako GRS sa spoliehajú skôr na dokumenty o spotrebiteľskom reťazci než na jediný výsledok testu. Tento návod na premena nylonového odpadu na ekologické vlákno podrobne sleduje kroky.

SD DTY (D/F) Vysokopevnostná recyklovaná polyesterová priadza SUZHOU JUNHUI TEXTILE CO.,LTD Zobraziť produkt →

Čo si pred kúpou overiť

Špecifikácie vlákien sú užitočné iba vtedy, ak obsahujú čísla, proti ktorým môžete veľa odmietnuť. Na každom certifikáte o analýze si vyžiadajte nasledujúce informácie a uschovajte si vzorky z každej zásielky.

• Denier a počet vlákien s uvedenou toleranciou; plus-mínus dve až tri percentá sú bežné a stály nedostatok potichu mení hmotnosť látky a cenu.
• Pevnosť a predĺženie pri pretrhnutí, s testovacou metódou nazvanou, napríklad ASTM D2256 alebo ISO 2062.
• Zmršťovanie horúcim vzduchom pri definovanej teplote, pretože zmršťovanie nad očakávanie spôsobuje stratu šírky po tepelnom vytvrdnutí.
• Naberanie oleja, pretože príliš veľa alebo príliš málo konečnej úpravy mení spôsob chodu priadze na pletacích a textúrovacích strojoch.
• Úroveň lesku - jasná, polomatná alebo matná - pretože obsah oxidu titaničitého posúva lesk aj odtieň farbiva.
• Obsah vlhkosti a balenie, pretože nylon absorbuje vodu pri prechode vlhkom a môže prísť ťažší a lepkavejší ako odišiel.
• Konzistencia medzi jednotlivými odtieňmi, najmä pre programy farbené alebo farbené v roztoku.

Väčšina tvrdení zlyhá skôr na malých číslach ako na dramatických: denier beží o niekoľko percent menej, zrážanie nad očakávanie, ktoré pohlcuje šírku látky, alebo vlhkosť nahromadená počas prepravy. Prechod medzi dodávateľmi bez porovnania týchto údajov na papieri je spôsob, akým tieto náklady prichádzajú neohlásene.

Ľahká vodeodolná nylonová tkanina na výrobu outdoorového vybavenia SUZHOU JUNHUI TEXTILE CO.,LTD Zobraziť produkt →

Nič z toho nie je exotická chémia. Nylonové vlákno sa vyrába veľmi pevným držaním reťaze bežných priemyselných krokov: štiepky vysušte, roztavte, prefiltrujte, pretlačte cez otvory, rovnomerne ich ochlaďte, natiahnite a nastavte.

Ak zvažujete nylonový program s polyesterom alebo porovnávate pôvodné a recyklované cesty, náš tím na Textil Suzhou Junhui dokáže prispôsobiť špecifikáciu konečnému použitiu, od čipsov a priadzí POY, FDY a DTY až po pletené a tkané látky.