Cum este fabricată fibra de nailon: aplicații, criterii de selecție și îndrumări practice

O placă de filare pentru nailon textil poate ține mai mult de 300 de găuri într-un disc de aproximativ 60 mm. Fiecare gaură trebuie să împingă poliamida topită afară în același ritm și aceeași temperatură ore întregi. O gaură care curge ușor fierbinte sau ușor blocată apare mai târziu ca o dungă de vopsea, un capăt rupt sau un denier care se află în afara toleranței într-o specificație de țesătură finită.

Răspunsul scurt la modul în care este fabricată fibra de nailon este următorul: moleculele mici reacţionează într-o poliamidă cu lanţ lung, polimerul este topit şi forţat prin găuri fine, filamentele sunt răcite şi apoi sunt întinse până când lanţurile lor moleculare se aliniază. Patru etape fac treaba - pregătirea monomerului, polimerizarea, filarea topită și desenarea cu finisare - și fiecare lasă o amprentă măsurabilă pe fibră: denier, număr de filamente, tenacitate, alungire, contracție, ondulare și absorbție de colorant.

Totul în aval, de la texturare la țesut, tricotat și vopsire, poate funcționa numai cu ceea ce a produs linia de filare. De aceea, întrebările utile pentru un cumpărător sunt rareori „ce este nailonul” ci „ce traseu, ce condiții de tragere și ce toleranțe”.

Chimia: doi monomeri și o moleculă de apă

Nailonul este o poliamidă. Coloana vertebrală a acestuia repetă o legătură amidă, iar grupările de amine libere rămase la capetele lanțului sunt locurile de colorare de care se atașează coloranții acizi. De aceea, nailonul se colorează ușor într-o baie de vopsea convențională, în timp ce poliesterul are nevoie de 130 °C și dispersează coloranții.

Nylonul 6,6 este construit din acid adipic și hexametilendiamină. Cele două sunt combinate într-o sare și apoi încălzite la aproximativ 270-290 °C sub azot. Aceasta este o polimerizare prin condensare, iar apa este produsul secundar care trebuie eliminat pentru a crește greutatea moleculară; ambii monomeri poartă șase atomi de carbon, de unde provine numele.

Nylonul 6 pornește de la caprolactamă, un inel cu șase atomi de carbon care este deschis și polimerizat la aproximativ 240-270 °C, cu o cantitate mică de apă care acționează ca inițiator. Nu există niciun produs secundar al apei de îndepărtat. Prima fibră de nailon comercială de pe aceste rute a ajuns pe piață la sfârșitul anilor 1930.

Greutatea moleculară guvernează tot ceea ce se întâmplă după reactor, iar cipurile de calitate fibre sunt în mod normal controlate de vâscozitatea relativă a acidului formic. Prea scăzut, iar pauzele de rotire cresc, în timp ce tenacitatea scade. Prea mare și vâscozitatea topiturii crește până când presiunea pachetului devine instabilă și uniformitatea filamentului suferă.

Filare prin topire: de la așchii la filament

Ambele poliamide sunt filate prin topire, ceea ce înseamnă că polimerul este încălzit până când curge, astfel încât nu este necesară recuperarea solventului și procesul este mai ieftin decât filarea cu soluție folosită pentru alte fibre. Secvența pe o linie modernă decurge astfel.

1. Uscare. Nailonul este higroscopic, așa că așchiile sunt uscate până când umiditatea scade sub aproximativ 0,03-0,05 la sută. Apa reziduală hidrolizează topitura și provoacă bule și ruperea filamentului.
2. Topire și dozare. Un extruder cu șurub topește așchiile la 250-290 °C, iar o pompă cu angrenaje oferă un volum fix pe rotație. Supraîncălzirea degradează rapid poliamida.
3. Filtrare. Un pachet de nisip sau fibre metalice prinde gelurile, aglomeratele și resturile. Presiunea ambalajului, adesea între 10 și 20 MPa, este unul dintre cei mai clari indicatori ai calității topiturii.
4. extrudare. Filamentul modelează filamentul. Diametrele găurilor sunt de obicei cuprinse între 0,15 și 0,5 mm, iar numărul de găuri stabilește numărul de filamente - 36 de filamente pentru un fir de 70 de denari, de exemplu.
5. stingere. Fluxul transversal sau aerul radial la 15-25 °C solidifică filamentele. Răcirea neuniformă produce secțiuni transversale neregulate, iar secțiunile transversale neregulate se vopsesc neuniform.
6. Terminare de centrifugare. Se aplică o emulsie pe bază de apă, astfel încât filamentele să aibă comportamentul de frecare și antistatic pe care le solicită desenul, texturarea și tricotarea. Preluarea uleiului se situează de obicei între 0,4 și 0,8 la sută.
7. A incepe. Liniile convenționale șerpuiesc cu 1.000-1.500 m/min și se trag într-o a doua etapă. Liniile de mare viteză rulează cu 4.000-6.000 m/min și produc fire parțial orientate, sau POY, pentru texturare ulterioară.

Desenul face ca fibra să fie puternică, setarea termică o face stabilă

Direct de pe filă, nailonul este slab. Lanțurile lungi stau încurcate și orientate aleatoriu, astfel încât alunecă unul pe lângă celălalt sub sarcină. Desenarea trage filamentul la trei, patru sau cinci ori lungimea sa originală, forțând lanțurile să se alinieze și crescând cristalinitatea. Tenacitatea crește la 4,5-7,5 g/denier pentru materialele textile, cu alungirea la rupere controlată între aproximativ 20 și 45 la sută.

Setarea la căldură relaxează apoi stresul intern și fixează ondularea, ceea ce determină cât de mult se va micșora firul atunci când o moara încălzește țesătura mai târziu. Un fir care se micșorează cu trei procente mai mult decât lotul anterior poate costa o moară două sau trei procente din lățimea utilizabilă a țesăturii și, pe o serie lungă de producție, este bani reali.

Nailon 6 și Nailon 6,6: similare, nu sunt interschimbabile

Ambele sunt poliamide, ambele sunt filate prin topire și ambele se colorează cu coloranți acizi. Diferențele apar în ferestrele de prelucrare și în mâna pânzei finisate.

Alegeți nailon 6 când moliciunea și adâncimea vopselei contează; alege nailon 6,6 unde rezistența la căldură contează. Schimbarea unuia cu celălalt fără a verifica din nou setarea căldurii și temperaturile de vopsire este o greșeală comună și costisitoare.

De la filament la țesătură: unde se termină fibra

Nailonul părăsește linia de filare în trei forme largi. Firele cu filament continuu plat se îndreaptă în cochilii și căptușeli țesute ușoare. Firele texturate, cu volumul și elasticitatea sa, merg în costume de baie, îmbrăcăminte activă și ciorapi. Firele de înaltă tenacitate la 840-1.680 de denari merg în covoare, frânghii și chingi industriale.

Plasa de nailon tricotată arată modul în care proprietățile fibrelor se traduc într-un produs finit. Plasa Tricot se sprijină pe rezistența la abraziune a fibrei și pe capacitatea acesteia de a fi instalată la căldură într-o structură deschisă stabilă, care încă își recuperează forma, motiv pentru care apare în căptușeli, sutiene sport și îmbrăcăminte tehnică.

Țesătură cu plasă tricot ușoară, respirabilă SUZHOU JUNHUI TEXTILE CO.,LTD Vizualizare produs →

Nailon reciclat: același polimer dintr-o materie primă diferită

Nailonul reciclat contează deoarece materia primă este pe bază de fosile, iar fibra nu se biodegradează. Există două rute înapoi în linia de filare și nu sunt egale în calitatea ieșirii.

Reciclarea mecanică macină deșeurile de țesături, plasele de pescuit sau covorul în fulgi, apoi le topește din nou și le toarnă din nou. Economisește energie și ține materialul departe de depozitul de gunoi, dar istoricul de căldură repetat scade greutatea moleculară și crește contaminarea, astfel încât rezultatul este de obicei amestecat cu polimer virgin.

Reciclarea chimică depolimerizează deșeurile înapoi la caprolactamă, care este apoi repolimerizată. Pentru nailonul 6 acest traseu este bine stabilit și polimerul se comportă ca material virgin la filare, astfel încât firele reciclate chimic pot îndeplini aceleași specificații. Pentru nailonul 6,6, chimia este mai grea și mai puține fabrici îl rulează comercial.

Certificarea este locul în care cumpărătorii își obțin asigurarea, iar standardele precum GRS se bazează mai degrabă pe documentele lanțului de custodie decât pe un singur rezultat al testului. Această trecere în revistă a transformând deșeurile de nailon în fibre ecologice urmează pașii în detaliu.

SD DTY (D/F) Fire de poliester reciclat de înaltă rezistență SUZHOU JUNHUI TEXTILE CO.,LTD Vizualizare produs →

Ce să verificați înainte de a cumpăra

Specificațiile pentru fibre sunt utile doar dacă vin cu numere împotriva cărora puteți respinge mult. Solicitați următoarele pe fiecare certificat de analiză și păstrați mostre de reținere de la fiecare transport.

• Număr de denari și de filamente, cu toleranța declarată; plus sau minus două până la trei procente este obișnuit, iar un deficit constant modifică în liniște greutatea și costul țesăturii.
• Tenacitate și alungire la rupere, cu metoda de testare numită, de exemplu ASTM D2256 sau ISO 2062.
• Contracția cu aer cald la o temperatură definită, deoarece contracția peste așteptări cauzează pierderea lățimii după setarea la căldură.
• Ridicarea uleiului, deoarece prea mult sau prea puțin finisaj schimbă modul în care funcționează firul pe mașinile de tricotat și de texturat.
• Nivelul Delustrant - luminos, semi-mat sau tern - deoarece conținutul de dioxid de titan schimbă atât luciul, cât și nuanța vopselei.
• Conținutul de umiditate și ambalajul, deoarece nailonul absoarbe apa în tranzitul umed și poate ajunge mai greu și mai lipici decât a rămas.
• Consistență de nuanță de la lot la lot, în special pentru programele vopsite sau vopsite în soluție.

Cele mai multe afirmații eșuează pe numere mici, mai degrabă decât pe cele dramatice: un denier care rulează câteva procente de lumină, contracție peste așteptări care consumă lățimea țesăturii sau umiditatea acumulată în timpul transportului. Comutarea între furnizori fără a compara aceste cifre pe hârtie este modul în care aceste costuri ajung neanunțate.

Țesătură ușoară din nailon, impermeabilă, pentru fabricarea de echipamente în aer liber SUZHOU JUNHUI TEXTILE CO.,LTD Vizualizare produs →

Nimic din toate acestea nu este chimie exotică. Fibra de nailon este realizată ținând foarte strâns un lanț de trepte industriale obișnuite: uscați așchiile, topiți-le, filtrați-le, împingeți-le prin găuri, răciți-le uniform, întindeți-le și fixați-le.

Dacă cântăriți un program de nailon cu poliester sau comparați rutele virgine cu cele reciclate, echipa noastră de la Suzhou Junhui Textile poate potrivi specificațiile cu utilizarea finală, de la chipsuri și fire POY, FDY și DTY până la țesături tricotate și țesute.