Sợi nylon được tạo ra như thế nào: Ứng dụng, tiêu chí lựa chọn và hướng dẫn thực hành

Một tấm máy trộn dùng cho vải nylon có thể chứa hơn 300 lỗ trên một đĩa có đường kính khoảng 60 mm. Mỗi lỗ phải đẩy polyamit nóng chảy ra ngoài với tốc độ và nhiệt độ như nhau trong nhiều giờ liền. Một lỗ hơi nóng hoặc hơi bị tắc, sau đó sẽ xuất hiện dưới dạng vệt thuốc nhuộm, đầu bị đứt hoặc lớp phủ nằm ngoài dung sai cho phép trong thông số kỹ thuật của vải thành phẩm.

Câu trả lời ngắn gọn về cách tạo ra sợi nylon là: các phân tử nhỏ phản ứng thành polyamit chuỗi dài, polyme bị nóng chảy và ép qua các lỗ nhỏ, các sợi được làm nguội và sau đó chúng được kéo căng cho đến khi chuỗi phân tử của chúng thẳng hàng. Bốn giai đoạn thực hiện công việc - chuẩn bị monome, trùng hợp, kéo sợi nóng chảy và vẽ với quá trình hoàn thiện - và mỗi giai đoạn để lại dấu vân tay có thể đo lường được trên sợi: denier, số lượng sợi, độ bền, độ giãn dài, độ co, độ uốn và độ hấp thụ thuốc nhuộm.

Mọi thứ ở hạ nguồn, từ dệt vải, dệt kim và nhuộm, chỉ có thể hoạt động với những gì dây chuyền kéo sợi tạo ra. Đó là lý do tại sao những câu hỏi hữu ích cho người mua hiếm khi là "nylon là gì" mà là "tuyến đường nào, điều kiện vẽ nào và dung sai nào".

Hóa học: Hai đơn phân và một phân tử nước

Nylon là một polyamit. Xương sống của nó lặp lại một liên kết amit và các nhóm amin tự do còn sót lại ở đầu chuỗi là vị trí thuốc nhuộm mà thuốc nhuộm axit gắn vào. Đó là lý do tại sao thuốc nhuộm nylon dễ dàng được sử dụng trong bể nhuộm thông thường trong khi polyester cần nhiệt độ 130°C và thuốc nhuộm phân tán.

nylon 6,6 được chế tạo từ axit adipic và hexamethylenediamine. Cả hai được kết hợp thành muối và sau đó đun nóng đến khoảng 270-290°C trong môi trường nitơ. Đây là phản ứng trùng hợp ngưng tụ và nước là sản phẩm phụ phải được loại bỏ để tăng trọng lượng phân tử; cả hai monome đều mang sáu nguyên tử carbon, đó là nguồn gốc của tên gọi.

Nylon 6 bắt đầu từ caprolactam, một vòng sáu carbon được mở ra và trùng hợp ở khoảng 240-270 ° C với một lượng nhỏ nước đóng vai trò là chất khởi đầu. Không có sản phẩm phụ nước để loại bỏ. Sợi nylon thương mại đầu tiên từ những tuyến đường này được đưa ra thị trường vào cuối những năm 1930.

Trọng lượng phân tử chi phối mọi thứ xảy ra sau lò phản ứng và các chip loại sợi thường được kiểm soát bởi độ nhớt tương đối trong axit formic. Quá thấp và độ đứt quay tăng lên trong khi độ bền giảm. Quá cao, độ nhớt tan chảy tăng lên cho đến khi áp suất gói trở nên không ổn định và độ đồng đều của dây tóc bị ảnh hưởng.

Kéo sợi nóng chảy: Từ chip đến dây tóc

Cả hai polyamit đều được kéo sợi nóng chảy, có nghĩa là polyme được nung nóng cho đến khi chảy, do đó không cần thu hồi dung môi và quy trình này rẻ hơn so với phương pháp kéo sợi dung dịch được sử dụng cho một số loại sợi khác. Trình tự trên một dây chuyền hiện đại chạy như thế này.

1. Sấy khô. Nylon có tính hút ẩm nên chip được sấy khô cho đến khi độ ẩm giảm xuống dưới khoảng 0,03-0,05%. Nước dư sẽ thủy phân chất tan chảy và gây ra bong bóng và đứt dây tóc.
2. Nóng chảy và đo lường. Máy đùn trục vít làm nóng chảy chip ở nhiệt độ 250-290°C và bơm bánh răng cung cấp thể tích cố định trên mỗi vòng quay. Quá nóng làm suy giảm polyamit một cách nhanh chóng.
3. Lọc. Gói cát hoặc sợi kim loại sẽ giữ lại gel, chất kết tụ và mảnh vụn. Áp suất đóng gói, thường từ 10 đến 20 MPa, là một trong những chỉ số rõ ràng nhất về chất lượng tan chảy.
4. Phun ra. Spinneret định hình dây tóc. Đường kính lỗ thường dao động từ 0,15 đến 0,5 mm và số lượng lỗ quy định số lượng sợi - ví dụ: 36 sợi cho sợi 70 denier.
5. Làm nguội. Dòng khí xuyên qua hoặc xuyên tâm ở nhiệt độ 15-25°C làm cứng các sợi. Làm mát không đồng đều tạo ra các mặt cắt không đều và các mặt cắt không đều nhuộm màu không đều.
6. Quay xong. Một chất nhũ tương gốc nước được áp dụng để các sợi có đặc tính ma sát và chống tĩnh điện đáp ứng nhu cầu vẽ, tạo họa tiết và đan. Lượng dầu thu được thường nằm trong khoảng từ 0,4 đến 0,8%.
7. Đưa lên. Các đường dây thông thường cuộn với tốc độ 1.000-1.500 m/phút và vẽ ở bước thứ hai. Dây chuyền tốc độ cao chạy ở tốc độ 4.000-6.000 m/phút và tạo ra sợi định hướng một phần, hay POY, để tạo kết cấu sau này.

Vẽ làm cho sợi chắc chắn, đặt nhiệt làm cho nó ổn định

Nói thẳng ra khỏi máy trộn, nylon yếu. Các chuỗi dài bị rối và định hướng ngẫu nhiên, vì vậy chúng trượt qua nhau khi chịu tải. Việc kéo kéo dây tóc lên gấp ba, bốn hoặc năm lần chiều dài ban đầu của nó, buộc các chuỗi thẳng hàng và nâng cao độ kết tinh. Độ bền tăng lên 4,5-7,5 g/denier đối với các loại vải dệt, với độ giãn dài khi đứt được kiểm soát trong khoảng từ 20 đến 45%.

Sau đó, cài đặt nhiệt sẽ làm giảm ứng suất bên trong và cố định nếp gấp, điều này quyết định mức độ co lại của sợi khi nhà máy làm nóng vải sau đó. Một sợi co lại nhiều hơn ba phần trăm so với lô trước đó có thể khiến nhà máy tốn hai hoặc ba phần trăm chiều rộng vải có thể sử dụng được và trong thời gian dài sản xuất thì đó là tiền thật.

Nylon 6 và Ni-lông 6,6: Tương tự, không thể thay thế cho nhau

Cả hai đều là polyamit, cả hai đều được kéo thành sợi nóng chảy và đều được nhuộm bằng thuốc nhuộm axit. Sự khác biệt xuất hiện ở cửa sổ xử lý và trên tay vải thành phẩm.

Chọn nylon 6 khi độ mềm và độ sâu của thuốc nhuộm quan trọng; chọn nylon 6,6 vì khả năng chịu nhiệt rất quan trọng. Trao đổi cái này với cái kia mà không kiểm tra lại nhiệt độ cài đặt nhiệt và nhuộm là một sai lầm phổ biến và tốn kém.

Từ sợi tóc đến vải: Nơi sợi kết thúc

Nylon rời khỏi dây chuyền kéo sợi ở ba dạng rộng. Sợi sợi phẳng liên tục đi vào các lớp vỏ và lớp lót dệt nhẹ. Sợi có kết cấu, với độ co giãn và độ đàn hồi cao, được dùng để sản xuất đồ bơi, quần áo năng động và hàng dệt kim. Sợi có độ bền cao ở mức 840-1.680 denier được dùng để sản xuất thảm, dây thừng và vải công nghiệp.

Lưới nylon dệt kim cho thấy các đặc tính của sợi được chuyển thành sản phẩm hoàn thiện như thế nào. Lưới Tricot dựa vào khả năng chống mài mòn của sợi và khả năng chịu nhiệt của nó để tạo thành cấu trúc mở ổn định mà vẫn lấy lại được hình dạng, đó là lý do tại sao nó xuất hiện trong lớp lót, áo ngực thể thao và trang phục kỹ thuật.

Vải lưới Tricot nhẹ thoáng khí CÔNG TY TNHH DỆT MAY JUNHUI TÔ CHÂU Xem sản phẩm →

Nylon tái chế: Cùng một loại polymer từ một nguyên liệu thô khác

Nylon tái chế rất quan trọng vì nguyên liệu thô có nguồn gốc từ hóa thạch và sợi không bị phân hủy sinh học. Có hai tuyến quay trở lại dây chuyền kéo sợi và chúng không có chất lượng đầu ra như nhau.

Tái chế cơ học nghiền rác thải vải, lưới đánh cá hoặc thảm thành từng mảnh, sau đó nấu chảy lại và quay lại chúng. Nó tiết kiệm năng lượng và giữ vật liệu không bị chôn lấp, nhưng quá trình gia nhiệt lặp đi lặp lại làm giảm trọng lượng phân tử và tăng ô nhiễm, do đó sản phẩm thường được trộn với polyme nguyên chất.

Tái chế hóa học sẽ khử chất thải thành caprolactam, sau đó được tái polyme hóa. Đối với nylon 6, lộ trình này đã được thiết lập tốt và polyme hoạt động giống như nguyên liệu thô khi kéo sợi, do đó sợi tái chế hóa học có thể đáp ứng các thông số kỹ thuật tương tự. Đối với nylon 6,6, tính chất hóa học khó hơn và ít nhà máy sản xuất nó thương mại hơn.

Chứng nhận là nơi người mua nhận được sự đảm bảo và các tiêu chuẩn như GRS dựa vào các tài liệu về chuỗi hành trình sản phẩm thay vì một kết quả kiểm tra duy nhất. Hướng dẫn này của biến rác thải nylon thành sợi thân thiện với môi trường thực hiện theo các bước một cách chi tiết.

Sợi Polyester tái chế độ bền cao SD DTY (D/F) CÔNG TY TNHH DỆT MAY JUNHUI TÔ CHÂU Xem sản phẩm →

Những điều cần xác minh trước khi mua

Thông số kỹ thuật của sợi chỉ hữu ích nếu chúng đi kèm với những con số mà bạn có thể từ chối rất nhiều. Yêu cầu những thông tin sau trên mỗi giấy chứng nhận phân tích và lưu giữ các mẫu từ mỗi lô hàng.

• Số lượng Denier và dây tóc, với dung sai đã nêu; cộng hoặc trừ hai đến ba phần trăm là phổ biến, và sự thiếu hụt nhất quán sẽ lặng lẽ thay đổi trọng lượng và giá thành của vải.
• Độ bền và độ giãn dài khi đứt, với phương pháp thử được đặt tên, ví dụ: ASTM D2256 hoặc ISO 2062.
• Độ co ngót do không khí nóng ở nhiệt độ xác định, vì độ co ngót trên mức mong đợi sẽ gây ra hiện tượng mất chiều rộng sau khi cài đặt nhiệt.
• Hấp thụ dầu do quá trình hoàn thiện quá nhiều hoặc quá ít sẽ làm thay đổi cách sợi chạy trên máy dệt kim và máy dệt.
• Mức độ tẩy rửa - sáng, hơi xỉn hoặc xỉn màu - vì hàm lượng titan dioxide làm thay đổi cả độ bóng và màu nhuộm.
• Độ ẩm và bao bì, vì nylon hấp thụ nước trong quá trình vận chuyển ẩm và có thể nặng hơn và dính hơn so với khi còn lại.
• Tính nhất quán về màu sắc giữa các lô, đặc biệt đối với các chương trình nhuộm hoặc nhuộm dung dịch.

Hầu hết các tuyên bố đều thất bại ở những con số nhỏ chứ không phải là những con số ấn tượng: bộ phủ sóng chỉ nhẹ vài phần trăm, độ co rút trên mức mong đợi làm ăn theo chiều rộng của vải hoặc hơi ẩm tích tụ trong quá trình vận chuyển. Việc chuyển đổi giữa các nhà cung cấp mà không so sánh những số liệu này trên giấy tờ là cách khiến những chi phí đó xuất hiện không báo trước.

Vải nylon chống thấm nhẹ để làm bánh răng ngoài trời CÔNG TY TNHH DỆT MAY JUNHUI TÔ CHÂU Xem sản phẩm →

Không ai trong số này là hóa học kỳ lạ. Sợi nylon được tạo ra bằng cách giữ rất chặt một chuỗi các bước công nghiệp thông thường: làm khô phoi, làm tan chảy, lọc, đẩy qua các lỗ, làm nguội đều, kéo căng và định hình.

Nếu bạn đang cân nhắc chương trình nylon với polyester hoặc so sánh các tuyến đường nguyên chất và tái chế, nhóm của chúng tôi tại Dệt may Tô Châu Junhui có thể phù hợp với đặc điểm kỹ thuật cho mục đích sử dụng cuối cùng, từ chip và sợi POY, FDY và DTY cho đến vải dệt kim và dệt thoi.