มาสเตอร์แบทสีสำหรับเส้นใยผ้าเป็นสารพรรณที่มีความเข้มข้นและเป็นพาหะสำหรับสีที่ช่วยให้ผู้ผลิตเส้นใยสามารถผลิตเส้นใยสีได้โดยตรงจากเครื่องฉีดไส้, ไม่ต้องใช้น้ำ,พลังงาน, และของเสียจากการพ่นสีในน้ำ ด้วยการละลายส่วนเล็กน้อยของมาสเตอร์แบทช์ในความร้อนของโพลีเมอร์ก่อนที่จะส่งเข้าเครื่องผลิตเส้นไหม ผู้ผลิตเส้นไหมสามารถได้รับสีที่สม่ำเสมอและคงที่ในเส้นไหมโพลีโพรพีเลน, โพลีเอทิลีน, โพลีเอสเตอร์, และโพลีเอมิไนด์ ความน่าสนใจทางการค้าเป็นอย่างมาก: การสีผสมจะลดขั้นตอนการผลิต, ลดปริมาณน้ำเสียจากโรงสี, และให้ความสม่ำเสมอระหว่างรุ่นได้อย่างยอดเยี่ยม ความท้าทายทางเทคนิคยังค่อนข้างสูงเนื่องจากเส้นใยสีต้องสามารถทนต่อแสงแดด การล้าง ความเสียดสี และอุณหภูมิสูงของการรีดผ้า หรือการย้อมสีโดยไม่ให้สีซีดหรือหลุดออก คู่มือนี้อธิบายความทนทานของสีของเส้นใยในทุกรูปแบบ, วิธีการเลือกสีที่สามารถรักษาสีได้, วิธีการที่คุณภาพการผสมและค่าความกดของกรองจะตัดสินว่ายางที่มีน้ำหนักเส้นละน้อยกว่านี้สามารถถักได้หรือไม่, วิธีการที่จะป้องกันการหักของเส้นใย, และวิธีการที่จะจับคู่ตัวนำมาสำหรับผสมกับโพลีเมอร์ของเส้นใย Kerke, โรงงาน Wanplas ที่สร้างเครื่องอัดผสมแบบสองแท่ง (twin-screw compounding extruder) มีโครงการ KTE-series ที่ใช้สำหรับเครื่องอัดผสมที่ใช้ในการผสมสีให้มีคุณภาพต่ำกว่า 1 ไมครอน ซึ่งเป็นความต้องการของผู้ผลิตผ้า
สำหรับผู้ซื้อเทคนิคที่โรงงานผลิตสีผสมหรือผู้ผลิตเส้นใยที่มีการรวมส่วนเป็นแนวตั้ง การตัดสินใจซื้อไม่ใช่เพียงเรื่องสีเท่านั้น เรื่องนี้เกี่ยวกับการผ่านการทดสอบความแข็งแรงของเมสเตอร์แบทช์, การเคลื่อนที่อย่างสะอาดผ่านสปินเนอร์ที่มีความละเอียด 20 ไมครอนด้วยความเร็วสูง, และการหลีกเลี่ยงเวลาหยุดทำงานที่รุนแรงจากเส้นไหมที่หักในขั้นตอนผลิตสินค้าด้วยเส้นไหมที่มีความหนาเล็กน้อย ผลลัพธ์เหล่านี้ถูกกำหนดในขั้นตอนการผสม, นานกว่าที่เส้นใยออกจากเครื่องผลิตเส้นใย คำอธิบายด้านล่างมองว่าเมสเตอร์แบทช์สีเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผสมผสานอย่างมีประสิทธิภาพ ไม่ใช่สีที่เพิ่มเข้ามาโดยตรง และอธิบายขั้นตอนการควบคุมที่แยกเมสเตอร์แบทช์สำหรับวัสดุเส้นใยออกจากเมสเตอร์แบทช์ที่ใช้ในการผลิตทั่วไป
อะไรคือ Masterbatch สีเส้นใยผ้า?
มาสเตอร์แบทสีเส้นใยผ้าเป็นเม็ดที่มีสีเข้มและไหลได้อย่างง่าย ซึ่งสีที่ไม่ละลายถูกกระจายอยู่ในปริมาณ 20 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ในพื้นที่รองรับของโพลีเมอร์ที่ตรงกับเส้นใยที่กำลังถัก เครื่องสปินจะนำปริมาณสีที่น้อยลงอย่างมาก (โดยทั่วไป 1 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก) เข้าไปในสารละลายของโพลีเมอร์ก่อนที่จะส่งไปยังเครื่องสปิน เพื่อให้ทุกเส้นไหมออกมาพร้อมกับสีที่กำหนดไว้ วิธีการสีผสมแบบละลายนี้เป็นวิธีที่ใช้เป็นมาตรฐานสำหรับเส้นใยโพลีโพรพิลีนที่ใช้ในการผลิตพรม, ผ้าใยสังเคราะห์, และผ้าไม่ผูก, สายไฟโพลีเอทิลีน, เส้นใยผ้าโพลีเอสเตอร์ POY และ DTY, และเส้นใยโพลีเอมิไนด์สำหรับพรมและเส้นใยเทคนิค เนื่องจากสีถูกจับอยู่ภายในโพลีเมอร์แข็ง จึงไม่สามารถไหลออกมาจากผิวได้เหมือนสีเคลือบผิว ซึ่งเป็นจุดสำคัญของเรื่องความทนทานที่จะกล่าวถึงต่อไปในคู่มือนี้
มี 2 รุ่นการผลิต ในแบบการผลิตมาสเตอร์แบทช์ที่เป็นเอกสิทธิ์, ผู้ผลิตสารผสมเฉพาะทำปุ๋ยที่มีความเข้มข้นและขายให้กับผู้ผลิตเส้นใยหลายราย; ในแบบที่มีการรวมกัน, ผู้ผลิตเส้นใยดำเนินการผลิตเส้นใยด้วยเครื่องบดสองลูกบาศก์เพื่อผลิตมาสเตอร์แบทช์ที่ได้รับการปรับให้ตรงกับช่วงการผลิตเส้นใยของตน ทั้งสองวิธีพึ่งพาในการใช้กฎทางฟิสิกส์การกระจาย: ปิโตรเลียมที่สั่งจากผู้ผลิตปิโตรเลียมต้องถูกแยกเป็นส่วนประกอบเล็ก ๆ และถูกเก็บไว้ด้วยเคลือบที่มั่นคงของตัวนำ เพื่อให้ไม่เกิดการกลุ่มตัวอีกครั้งระหว่างการผลิตเม็ดหรือการละลายใหม่ในภายหลัง คุณภาพของการกระจายดังกล่าวเป็นสิ่งที่มีผลต่อผลลัพธ์การสปินไฟเบอร์ทั้งหมด
ผู้ขนส่งไม่ใช่ส่วนประกอบเล็กน้อย น้ำเป็นตัวกลางที่ทำให้สีชุ่มชื้น, นำสีผ่านสกรู และต้องหายไปในโพลีเมอร์เส้นใยที่เครื่องผลิตเส้นใยจึงไม่มีช่วงชั้นที่แยกออกมา ผู้ขนส่งที่มีค่าความไหลของวัสดุที่ผิดหรือเคมีที่ไม่เข้ากันกับเส้นใย จะทิ้งเศษที่ไม่ละลาย ซึ่งกลายเป็นจุดอ่อนในเส้นใย Kerke, โรงงาน Wanplas, รองรับทั้งสองแบบด้วยเครื่องอัดรีดคู่หมุนแบบ KTE-Series ที่รวมถึงเครื่องอัดรีด KTE-16B สำหรับการทดลองสูตรจนถึงเครื่องผลิต KTE-135D ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นโดยใช้ชุดหมุนที่มีการช่วยด้วยคอมพิวเตอร์และมีการทำความสะอาดตัวเองอย่างเข้มแข็งเพื่อเปลี่ยนสีอย่างสะอาด
สิ่งที่ทำให้มาสเตอร์แบทไฟเบอร์เข้มงวดกว่ามาสเตอร์แบทสีประเภททั่วไปคือตัวสปินเนอร์ ภาพยนตร์หรือวัสดุที่ขึ้นรูปสามารถทนต่ออนุภาคขนาดไม่เกินหลายสิบไมโครเมตรได้; เส้นไนลอนที่ละเอียดจะถูกดึงออกมาจากท่อแคปไลซ์ขนาด 10 ถึง 30 ไมโครเมตร ดังนั้น อนุภาคใกล้เคียงขนาดนี้จะเป็นความผิดพลาด เนื่องจากมาตรฐานนี้จึงขับเคลื่อนการกระจายไปสู่ระดับต่ำกว่า 1 ไมครอน และต้องการค่ากระแสอากาศผ่านกรองที่ต่ำมาก ซึ่งจะมีการอธิบายรายละเอียดในส่วนต่อไปนี้ มาสเตอร์แบทช์ที่ดูดีในแผ่นที่ขึ้นรูปอาจยังทำลายเส้นใยได้ ซึ่งเป็นเหตุผลที่มาสเตอร์แบทช์สำหรับเส้นใยถูกจัดเป็นวิชาเฉพาะตัว
การเข้าใจความแข็งแรงของสีในเส้นใยผ้า
ความทนทานของสีคือความทนทานของวัสดุที่มีสีต่อการเปลี่ยนแปลงสีหรือการนำสีไปยังวัสดุอื่นเมื่อเปิดตัวให้ใช้งาน และสำหรับเส้นใยผ้า มักจะประเมินผ่าน 4 ด้านที่อิสระ ได้แก่ ความทนทานต่อแสงหรือสภาพอากาศ ความทนทานต่อการซัก ความทนทานต่อการขูดหรือการขาด และความทนทานต่อการซับซ้อน ความยาวแต่ละด้านจะตรวจสอบโหมดความผิดพลาดที่แตกต่างกัน ดังนั้นมาสเตอร์แบทช์อาจจะดีในด้านหนึ่งและไม่ดีในด้านอื่น การเข้าใจเครื่องมือที่อยู่เบื้องหลังแต่ละชนิดเป็นขั้นตอนแรกในการกำหนดสีและกระบวนการผสมที่ตอบสนองต่อมาตรฐานการใช้งานอย่างสมบูรณ์แบบ ไม่ว่าจะเป็นภายในรถยนต์, อุปกรณ์ปิดผนังภายนอก, เสื้อผ้ากีฬา หรือพรมสำเร็จรูป
ความทนทานต่อแสง หรือที่เรียกว่า ความทนทานต่อสภาพอากาศเมื่อรวมกับความร้อนและความชื้น ความทนทานต่อแสงนี้วัดความทนทานต่อการซีดจางภายใต้การเปิดแสง มันได้คะแนนตามมาตรฐานสีฟ้าแบบสากลจาก 1 เป็นชนิดที่แย่สุดไปจนถึง 8 เป็นชนิดที่ดีที่สุด โดยการใช้ในอุตสาหกรรมภายนอกและรถยนต์มักจะต้องใช้ชนิด 6 ถึง 8 เครื่องมือนี้คือการแตกตัวของสารพิกเมนต์ชรอโมฟอร (chromophore) ด้วยวิธีเคมีฟอตอนิก (photochemical breakdown); สีอินทรีย์เช่นไดอะซีนไททาเนียม, โอไซด์เหล็ก, และออกซิไดออกซิด์จะไม่ถูกทำลายโดยวิธีนี้ แต่สีออร์แกนิกที่มีประสิทธิภาพสูงเช่นฟทาลาโซไซแนน (phthalocyanine) และควินาไครดอน (quinacridone) จะไม่ถูกทำลาย ส่วนสีอโซที่มีราคาถูกหลายชนิดจะซีดจางเร็ว เนื่องจากสีถูกจับอยู่ภายในเส้นใยเป็นระยะทาง ทำให้ความทนทานต่อแสงเป็นคุณสมบัติของเคมีสีที่เลือกใช้ ไม่ใช่ของกระบวนการผลิตเส้นใย
ความทนทานในการล้างวัดความทนทานของสีในการไหลออกและความทนทานของเส้นใยในการเปลี่ยนสีระหว่างการล้าง, ระบุด้วยระดับสีจาก 1 ถึง 5 สีเป็นสารที่ไม่ละลายตามธรรมชาติ ดังนั้น สีที่ถูกผสมและบรรจุอย่างเหมาะสมจะมีความทนทานต่อการล้างน้อยมาก ซึ่งเป็นเหตุผลที่เส้นใยที่มีสีจะชนะเส้นใยที่ถูกพ่นสีในการทดสอบนี้ สาเหตุของการล้มเหลวไม่ใช่การละลายของสี แต่เป็นการรั่วของตัวนำหรือสารเสริมที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ หรือการลอกของสีที่ติดแน่นไม่ดี;ทั้งสองปัญหานี้ส่งผลต่อคุณภาพของเมสเตอร์แบทช์ ความร้อนและสารทำความสะอาดในการซักจะทำให้ส่วนประกอบที่อ่อนแอเกิดการระเหยเร็วขึ้น ดังนั้น การเลือกตัวนำและสารลดแรงตึงตัวต้องพิจารณาด้วยความมั่นคง
ความแข็งแรงการย้อม, ซึ่งเรียกว่า crocking, นับค่าของสีที่ถูกย้อมไปยังพื้นผิวที่มีการขัดถู, โดยใช้ระบบสีแบบ 1 ถึง 5 การกระจายที่ไม่ดีเป็นปัญหาทั่วไป: เมื่อสีไม่ถูกแคปซูลโดยโพลีเมอร์อย่างสมบูรณ์ บางส่วนจะอยู่ใกล้ผิวเส้นไฟเบอร์หรืออยู่บนผิวเส้นไฟเบอร์ และถูกย้ายไปตามการขัดถู มาสเตอร์แบทช์ที่มีค่าแรงดันกรองสูงและมีก้อนที่เห็นได้จะมีโอกาสล้มเหลวในการทำกระป๋องได้อย่างแน่นอนแม้ว่าความเคมีของมันจะดีก็ตาม เนื่องจากนี้ที่ทำให้ระยะทางและความทนทานเกี่ยวข้องกัน: สีพ่นที่ดีที่สุดก็ยังไม่สามารถใช้ได้ถ้าเครื่องผลิตผสมสีให้เป็นก้อนๆ
ความทนทานต่อการสลายตัว (sublimation fastness) เป็นการวัดว่าสีจะถูกย้ายไปยังเนื้อผ้าเมื่อเนื้อผ้าได้รับความร้อน เช่น การซัก, การตั้งรูปแบบด้วยความร้อน, หรือการพิมพ์ด้วยการย้ายสี สีแดสเปอร์แบบคลาสสิกจะซึมเหนี่ยวนำได้ง่าย ซึ่งเป็นเหตุผลที่ระบบที่มีสีถูกเลือกใช้เมื่อความทนทานต่อความร้อนสำคัญ แต่บางสีอินทรีย์มีความไวในช่วงอุณหภูมิ 180 ถึง 290 องศาเซลเซียสของการสปินและการทำความร้อน และสีที่มีความไวหรือความทนทานต่อความร้อนต่ำอาจเคลื่อนย้ายหรือเปลี่ยนสีภายใต้ความร้อน การเลือกสีที่มีอุณหภูมิสูงและมีอัตราการสลายตัวต่ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเส้นใยโพลีเอสเตอร์และโพลีเอมิไนด์ที่ต้องผ่านกระบวนการผลิตที่มีอุณหภูมิสูง
ประเภทความแข็งแรงและวิธีการทดสอบอ้างอิง
| Fastness dimension | What it measures | Reference method | Typical target rating |
|---|---|---|---|
| Light or weather | Fading under radiant exposure | ISO 105-B02 / AATCC 16 | 6 to 8 blue wool |
| Wash | Bleeding and shade change in laundering | ISO 105-C06 / AATCC 61 | 4 to 5 grayscale |
| Rub or crocking | Color transfer by abrasion | ISO 105-X12 / AATCC 8 | 4 to 5 grayscale |
| Sublimation | Transfer under heat | Heat-stamp sublimation method | 4 to 5 grayscale |
ความแข็งแรง 4 มิติจะถูกประเมินด้วยข้อมูลสีดำแบบแยกต่างหากหรือข้อมูลสีฟ้าแบบแยกต่างหาก และมาตรฐานถูกระบุในส่วนนี้เป็นข้อความธรรมดาเนื่องจากเนื้อหาในบทความไม่มีลิงก์ ผลิตภัณฑ์จากเส้นใยมีคุณภาพเท่ากับขนาดที่น้อยที่สุดของมัน ดังนั้นเส้นใยผ้าเชิงพาณิชย์อาจต้องมีความทนทานต่อแสงที่ยอดเยี่ยมแต่ความทนทานต่อการซักที่น้อยกว่า ส่วนเสื้อผ้าแอคทีฟจะต้องมีความทนทานต่อแสงที่ต่ำกว่าแต่ความทนทานต่อการซักที่สูงกว่า ดังนั้น สเปคของมาสเตอร์แบทช์ควรระบุค่าระดับการใช้งานที่แน่นอนที่ต้องการ และผู้ผลิตควรเลือกเคมีของสีและคุณภาพการผสมให้ตรงตามแต่ละค่าดังกล่าวแทนที่จะปรับค่าอย่างเดียวเพื่อให้ได้ค่าที่ดีที่สุด
การเลือกสีพิกเมนต์สำหรับการสีเส้นใย
การเลือกสีพ่นเป็นตัวแปรหลักที่กำหนดขีดสูงสุดของการประเมินความทนทาน และควรทำก่อนที่จะออกแบบสูตรการพ่น มีความเลือกที่กว้างใหญ่ คือระหว่างสีเคมีอินทรีย์และสีเคมีออแกนิก สีอินทรีย์ เช่น ไดอะออกซิได (TiO2) สีขาว, กรดคาร์บอนสีดำ, ไอริต์ออกซิไดสีแดง, สีเหลือง, และสีเหลืองอ่อน, ไอริต์ออกซิไดสีเขียว, และอัลตราแมรีนหรือคอเบลต์สีฟ้า มีความทนทานต่อความร้อนและแสงแดดได้ดี แต่มีสีสันที่แคบกว่า, ความเข้มสีต่ำกว่า, และอาจทำให้เส้นใยบาง ๆ หยาบหรืออ่อนแอได้หากใช้มากเกินไป สีอินทรีย์ให้สีที่สดใสและเข้มข้นมากขึ้นด้วยปริมาณที่น้อยกว่า แต่ความทนทานต่อความร้อน ความทนทานต่อแสง และความทนต่อการซึมผ่านแตกต่างกันอย่างมากตามเคมีของสี ดังนั้น การเลือกสีจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเส้นใยที่ถูกจักและทำความร้อนที่อุณหภูมิสูง
ภายในกลุ่มสินค้าที่เป็นธรรมชาติ การแบ่งระดับประสิทธิภาพตรงกับต้นทุนอย่างใกล้ชิด สีอะโซที่ใช้ในสินค้ามีราคาถูกและสีสันสดใส แต่บางครั้งความทนทานต่อแสงและความทนทานต่อการสลายตัวจะไม่ดีเท่าที่ควร ทำให้พวกมันเหมาะสำหรับวัสดุภายในที่ไม่มีความต้องการสูงเท่านั้น สีพ่นระดับกลาง เช่น สารแอนธราควินอน (anthraquinone) บางชนิดให้ความสมดุลที่ดีขึ้น สีพิกเมนต์ประสิทธิภาพสูง ได้แก่ สีฟ้าและเขียวจากกลุ่มพทาลาคไซแอนีน, ควินาคริดอน, เปอริเลน, และสีแดงจากกลุ่ม DPP มีคะแนนความทนทานต่อแสงระหว่าง 7 ถึง 8 และความทนทานต่อความร้อนสูง ทำให้พวกเขาเป็นสีที่ใช้เป็นค่าประจำสำหรับเส้นใยในอุตสาหกรรมรถยนต์, อุตสาหกรรมกลางแจ้ง, และเส้นใยสำหรับเสื้อผ้าแบรนด์ชั้นสูงแม้ว่าจะมีราคาที่สูงกว่า เนื่องจากสีเป็นส่วนเล็กของค่าใช้จ่ายของเส้นใย แต่กำหนดตลาดของเส้นใยนั้น ดังนั้นประเภทสีที่มีคุณภาพสูงมักจะเป็นตัวเลือกที่ถูกกว่าเมื่อพิจารณาระดับความเสี่ยงของความผิดพลาด
มีสองคุณสมบัติของสีที่ไม่สามารถขอเปลี่ยนแปลงได้สำหรับเส้นใย สิ่งแรกคือความทนทานต่อความร้อนเกินอุณหภูมิการหมุน: โพลีโพรพิลีนและโพลีเอทิลีนหมุนที่ประมาณ 230 ถึง 260 องศาเซลเซียส, โพลีเอสเตอร์ประมาณ 280 ถึง 290 องศาเซลเซียส, และโพลีเอมิดประมาณ 270 ถึง 285 องศาเซลเซียส ดังนั้นสีต้องไม่แตกตัวหรือหายไปในช่วงนี้หรือจะทำให้สีเปลี่ยนสีและติดค้างในเครื่องหมุน The second is particle-size distribution after dispersion; primary particles in the sub-micron to low-micron range are required, and the masterbatch must keep them separated. สีที่มีความสามารถในการผสมผสานที่ไม่ดีแม้จะใช้เครื่องเจาะที่ดีที่สุดก็ไม่สามารถผลิตเป็นเส้นใยได้ ดังนั้น ผู้ผลิตจะต้องประเมินสีบนเครื่องเจาะในห้องปฏิบัติการก่อนที่จะเริ่มการผลิตอย่างเต็มรูปแบบ
คู่มือการเลือกกลุ่มสี
| Pigment class | Color range | Light fastness | Thermal stability | Relative cost tier |
|---|---|---|---|---|
| Inorganic (TiO2, iron oxide, etc.) | White, black, earth tones | Excellent, 7 to 8 | Very high | Low to Medium |
| Phthalocyanine | Blue, green | Excellent, 7 to 8 | High | Medium |
| Quinacridone, DPP, perylene | Red, violet, orange | Excellent, 7 to 8 | High | High |
| Commodity azo | Yellow, red, orange | Variable, 3 to 6 | Medium | Low |
| Carbon black | Black | Excellent, 8 | Very high | Low |
การเคลือบผิวและสารช่วยกระจายทำให้ภาพสมบูรณ์ หลายชนิดของสีปัจจุบันถูกจัดเตรียมให้พร้อมด้วยตัวทำให้เข้ากันหรือตัวทำให้ชื้นที่ช่วยเพิ่มความเข้ากันของสีกับตัวนำและเร่งกระบวนการลดการกลุ่มตัวของสีบนเครื่องลวด; ผู้ผลิตควรตรวจสอบว่าการจัดเตรียมดังกล่าวเหมาะกับตัวนำที่เลือกใช้และไม่ทำให้ความแข็งแรงหรือความสามารถในการสปินลดลง การใส่ส่วนเล็ก ๆ ของแผ่นที่เข้ากันได้หรือสารป้องกันการด่างเป็นเรื่องปกติ แต่ทุกตัวสารเพิ่มเติมต้องมีความทนทานต่อความร้อนและไม่หลุดลอก เพราะการทดสอบการล้างและการสลายตัวจะเปิดเผยตัวโมเลกุลที่อ่อนแอ การปฏิบัติคือเพิ่มสิ่งที่กระบวนการต้องการเท่านั้น และไม่ใส่สิ่งใดที่อาจทำให้ผ่านการทดสอบความแข็งแรงได้ไม่ดีในภายหลัง
ทดสอบคุณภาพการกระจายและค่ากลไกของกรอง
คุณภาพการกระจาย (dispersion quality) จะกำหนดว่าแผ่นหลัก (masterbatch) จะสามารถถักเป็นเส้นใยที่มีความหนา (denier) มากน้อยแค่ไหน และค่าความดันของกรอง (filter pressure value), ซึ่งมักจะสั้นลงเป็น FPV หรือ DF เป็นตัวเลขเดียวที่ใช้วัดค่าความดันนี้ การกระจายอธิบายถึงความละเอียดที่กระจายของก้อนของสีถูกแยกออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ และความสม่ำเสมอของการกระจายของส่วนประกอบหลักในตัวนำ; การกระจายที่ดีแสดงไม่มีจุดสีที่เห็นได้ชัดใต้แผ่นตัดด้วยไมโครสคอป และไม่มีก้อนที่ใหญ่กว่าไม่กี่ไมครอน การกระจายที่ไม่ดีทำให้เกิดก้อนแข็งที่อยู่ที่เครื่องผลิตไหม้ ซึ่งในกรณีของเครื่องผลิตไหม้จะดูเหมือนกับหินในท่อส่งน้ำสวน ทำให้ไหม้บดบังหรือบางลงจนแตก
การทดสอบค่ากดของกรองทำให้วัสดุผสมไหลผ่านชุดกรองที่กำหนดไว้ด้วยความถ่ายเทและอุณหภูมิที่สม่ำเสมอ และบันทึกความเร็วที่กดเพิ่มขึ้น สารละลายที่สะอาดและถูกกระจายอย่างดีจะผ่านไปอย่างไม่มีอุปสรรคและมีรอยแรงดันที่เรียบ; ส่วนผสมหลักที่เต็มไปด้วยอะกลเลอร์เกล, เกลือ, หรือสารปนเปื้อนจะทำให้แรงดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากหน้ากรองติดขัด ค่าที่รายงานเป็นอัตราการเพิ่มความดัน ซึ่งบางครั้งถูกปรับเป็นอัตราต่อหน่วยมวล และเป็นตัวแทนทางคณิตศาสตร์ที่ตรงไปตรงมาและเป็นตัววัดที่ชัดเจนสำหรับจำนวนและขนาดของอนุภาคที่จะบล็อกแผ่นสปินเนอร์ อุปกรณ์สำหรับการทดสอบนี้รวมถึงเครื่องวิเคราะห์ออนไลน์ที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับการทดสอบโดยใช้หลักของเครื่องวัดความแข็งไดนามิกแบบแคปไลซ์ (capillary rheometer) และการวัดความแข็งไดนามิกที่ใช้ในการทดสอบนี้ถูกอธิบายโดย ASTM D3835 ซึ่งจะอ้างอิงในบทความนี้เป็นข้อความธรรมดา เมื่อค่าเท่ากับมากขึ้น ความเสี่ยงของเมสเตอร์แบทสำหรับเส้นใยเล็กก็จะเพิ่มขึ้น
เหตุผลที่เรื่องนี้สำคัญอย่างมากต่ออุตสาหกรรมผ้า คือขนาดของมัน เส้น BCF ของผ้าม่านที่มีความหนาแน่นสูงและมีความยาวเส้นใยที่ใหญ่กว่ามักจะสามารถรับมือกับค่ากระแสน้ำที่สูงได้ แต่เส้นใย PET หรือ PA ที่มีความหนาแน่นต่ำและถูกผลิตจากรูห่อที่มีขนาด 10 ถึง 30 ไมครอนไม่สามารถทำได้; ในกรณีนี้ การผสมสารหลักต้องมีค่าที่ต่ำมาก หรือกดดันในเครื่องผลิตเส้นใยจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและเส้นใยจะหักภายในไม่กี่นาที หลายผู้ผลิตเส้นใยกำหนดค่าสิ้นสุดความดันกรองที่สูงในเงื่อนไขการซื้อและปฏิเสธการจัดส่งมาสเตอร์แบชที่เกินค่าของมัน, ซึ่งตรงกับการปฏิเสธเคมีที่ไม่ตรงตามเงื่อนไข การลงทุนในการผสมกระจายเพื่อเข้าสู่ขีดจำกัดนี้คือสิ่งที่ทำให้มาสเตอร์แบทช์มีสถานะเป็นวัสดุเส้นใย
ค่ากดอากาศของกรองและการใช้ที่เหมาะสม
| Filter pressure value band | Dispersion quality | Suitable fiber application | Risk of breakage |
|---|---|---|---|
| Very low | Excellent, sub-micron | Fine denier PET and PA yarn | Low |
| Low | Good | PP BCF and staple fiber | Low to Medium |
| Medium | Fair, some agglomerates | Coarse tape, monofilament | Medium |
| High | Poor, many lumps | Molding only, not fiber | Very High |
พร้อมกับค่ากระแสน้ำที่ใช้กรอง ผู้ผลิตเมสเตอร์แบชช์จะทำการตรวจจำนวนของเจลและตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์เพื่อตรวจสอบคุณภาพของผง การนับเจลชี้ให้เห็นจำนวนของอนุภาคที่นิ่มและหยุดละลายบางส่วนที่แตกต่างจากกลุ่มของสีที่แข็งแรง; สองสิ่งนี้ทั้งสองสามารถปิดกั้นสายพันได้ แต่เจลมักจะมาจากสารพานที่เสื่อมสภาพหรือความชื้น และถูกกำจัดโดยการควบคุมกระบวนการแทนที่จะถูกกำจัดด้วยแรงฉีดของเครื่องเจาะ สายการควบคุมคุณภาพที่ใช้ได้จริงคือการวัดค่าแรงดันของกรองในแต่ละรุ่น, แสดงผลบนกราฟควบคุม, และเชื่อมโยงการเคลื่อนตัวขึ้นไปกับการสึกหรอของเครื่องวัด, การปรับแต่งอุปกรณ์ใส่วัตถุ, หรือรุ่นของสีที่ใหม่ เพื่อให้เครื่องผลิตเส้นใยไม่ได้รับเม็ดที่ไม่ตรงตามคุณภาพ
ปัญหาแตกหักของเส้นใยและเส้นไฟเบอร์ที่มีความหนาแน่นสูง
การแตกของเส้นใย, ซึ่งในโรงงานเรียกว่า 断丝, เป็นวิธีการล้มเหลวที่มีค่าใช้จ่ายสูงสุดในการสปินเส้นใยขนาดเล็ก และมักจะสามารถติดตามได้จากมาสเตอร์แบทช์มากกว่ามอเตอร์สปิน เมื่ออนุภาคที่ใหญ่กว่าเส้นใยสายพานผ่านเข้าไปในส่วนวัดปริมาณ จะกดทับหรือทำให้เส้นใยที่กำลังออกมาเล็กกว่าเดิม ในขณะที่มีแรงดึงสูงในการสปินเส้นใยที่มีความหนาแน่นต่ำ, จุดที่บางลงจะแตก, สิ่งที่แตกจะรอบรอบตัว godet หรือ roll และเส้นใยจะหยุด ในความเร็วปัจจุบัน การผลิตชิ้นส่วนที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดเวลาหยุดทำงานหลายชั่วโมงและผลิตภัณฑ์ที่ไม่มีคุณภาพมากกว่า 1 ตัน ดังนั้น การป้องกันการแตกหักจึงเป็นเหตุผลทางเศรษฐกิจสำคัญที่ทำให้ใช้เทคโนโลยีการกระจายเส้นใยเป็นทางเลือก
เหตุผลเหล่านี้แบ่งออกเป็นห้ากลุ่ม และวัตถุประสงค์ของวัตถุดิบหลักแก้ไขได้ถึงสี่กลุ่ม ก้อนของสีที่ไม่ถูกกระจายเป็นสาเหตุที่คลาสสิก;แม้แต่ก้อนเล็ก ๆ ที่มีขนาดเท่าเม็ดถั่วแดงต่อกรัมก็เพียงพอในกรณีของเส้นใยที่มีความหนาเล็ก กรดจากแผ่นพื้นที่ถูกทำลายหรือไม่ถูกนำออกจากความชื้นจะสร้างการติดขัดที่นุ่มนวลและมีผลเช่นกัน เกิดจุดบนพื้นผิวที่ไม่เข้ากันเมื่อตัวนำไม่เข้ากับโพลีเมอร์ของไฟเบอร์และไม่สามารถละลายเข้ากับวัสดุหลักได้ จึงทำให้เกิดจุดแข็งขึ้น สีที่มีความไวในการระเหยหรือไม่คงที่ทางความร้อนที่อุณหภูมิการหมุนจะแยกตัวเป็นก๊าซหรือสะสมเป็นสารที่ทำให้กระบวนการไหลลื่นเกิดความผิดปกติ ท้ายที่สุด การมีสารโลหะหรือสารตกค้างจากภายนอกจะส่งผลให้เกิดชิ้นส่วนแข็งที่ไม่สามารถผ่านไปได้โดยเครื่องบรรจุแบบหมุน ความชื้นเป็นสาเหตุที่ห้า ซึ่งสามารถควบคุมได้โดยการแห้ง แต่จะแย่ลงหากเม็ดสำเร็จรูปมีความชื้นในพื้นผิวจากการผลิตเม็ดที่ไม่ดี
การแก้ไขปัญหาได้ถูกนำไปใช้ในการออกแบบมาสเตอร์แบทช์ และได้รับการยืนยันโดยค่าความดันของกรอง การผสมที่มีความกระจายสูงช่วยทำลายกลุ่มเม็ด; การดิเวอลาติลิเซชั่นด้วยความดันลบสูงช่วยกำจัดสารที่จะกลายเป็นเกล หรือ ก๊าซ; การจัดการสีที่เหมาะสมช่วยป้องกันการเกิดสีที่ไม่เข้ากัน; และการควบคุมวัตถุดิบต้นทางอย่างเข้มงวด รวมถึงการจัดการความเสียหายของสกรูและท่อช่วยป้องกันการเกิดสนิมและสารตกค้าง เครื่องหมุนยังมีส่วนในการผลิตด้วยการใช้แพ็คสีที่เหมาะสมในเครื่องหมุนและการยืนยันว่าอัตราส่วนการไหลของสีหลักอยู่ภายในช่วงที่ได้รับการยืนยัน เพราะการนำเข้าเกินหรือน้อยเกินไปจะเปลี่ยนความหนืดของสีและอาจทำให้เกิดการแตกได้เอง ส่วนการนำเข้าเกินหรือน้อยเกินไปจะเปลี่ยนความหนืดของสีและอาจทำให้เกิดการแตกได้เอง
แผนภาพสาเหตุและวิธีแก้ไขการหักของไฟล์
| Cause of breakage | Root source | Masterbatch remedy |
|---|---|---|
| Pigment agglomerate | Poor dispersion | Strong kneading, validated filter pressure value |
| Gel particle | Carrier degradation, moisture | Vacuum devolatilization, controlled temperature |
| Incompatible speck | Wrong carrier | Carrier matched to fiber polymer |
| Thermal deposit | Unstable pigment or additive | Heat-stable pigment selection |
| Metal or foreign body | Contamination, wear | Incoming QC, screw and barrel maintenance |
วิธีที่มีประโยชน์ในการคิดเกี่ยวกับการแตกหักคือในเชิงของขนาดของอนุภาคในการเทียบกับท่อแคปไลน์ หากชิ้นส่วนที่ใหญ่ที่สุดในวัตถุดิบแม่แบบอยู่ต่ำกว่าด้านขนาดของรูห่อสายพ่นอย่างสบายแล้ว การแตกหักจะหายาก; เมื่อขนาดของชิ้นส่วนใกล้เคียงกับขนาดของรูห่อสายพ่น ความแตกหักจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและไม่เป็นระเบียบ เพราะเหตุใดจึงเป็นเหตุผลที่ผงปรับสีระดับไฟเบอร์ต้องการการกระจายที่ต่ำกว่า 1 ไมครอนและค่ากระแสอากาศที่ต่ำกว่าความสอดคล้องของสีที่ดีเท่านั้น และเพราะเหตุใดผงปรับสีที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูปที่เหมาะสมอย่างสมบูรณ์สำหรับการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถเป็นอันตรายอย่างมากในการผลิตเส้นใยที่มีความหนาเล็กน้อย คำสั่งซื้อต้องระบุเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและขนาดของอนุภาคที่ยอมรับได้สูงสุดอย่างชัดเจน
การตรวจสอบความสมบูรณ์ของสารเคลือบ
การตรงกับสารนำสำหรับการผลิตเส้นใยคือวิชาที่เลือกสารนำมาสำหรับการผลิตเส้นใยที่ตรงกับหรือมีความเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับโพลีเมอร์ที่กำลังถูกผลิตออกมา เพื่อให้สารนำในเครื่องผลิตเส้นใยละลายไปทั้งหมดในโครงสร้างเส้นใยและไม่มีสภาวะที่สองเกิดขึ้น กฎนี้ชัดเจน: เส้นใยโพลีโพรพิลีน ใช้ตัวนำโพลีโพรพิลีน, เส้นใยโพลีเอทิลีน ใช้ตัวนำโพลีเอทิลีน, เส้นใยโพลีเอสเตอร์ ใช้ตัวนำโพลีเอสเตอร์หรือโคพอลีเอสเตอร์, และเส้นใยโพลีเอมิด์ ใช้ตัวนำโพลีเอมิด์ การแตกต่างจากกฎนี้เพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายเป็นสาเหตุที่พบมากที่สุดของการแตกหักของสีที่ไม่เข้ากันและความแข็งแรงที่ไม่เพียงพอในมาสเตอร์แบทช์ที่มีสีเข้มมาก
ความสอดคล้องกันไม่ใช่แค่เคมี แต่ยังรวมถึงการไหลของวัสดุที่ละลายด้วย อัตราการไหลของตัวนำควรใกล้เคียงหรือสูงกว่าอัตราการไหลของโพลีเมอร์ที่ใช้ในเส้นใย เพื่อให้ตัวนำจะละลายและผสมก่อนที่โพลีเมอร์จะละลาย โดยเฉพาะในบริเวณอุณหภูมิของเครื่องสปินเนอร์และการแยกแรง ซึ่งจะช่วยให้เกิดสภาวะของสารเดียวที่มีความสมบูรณ์ สารนำที่มีความไหลของวัตถุที่ละลายต่ำกว่าฟิล์มมากจะคงอยู่เป็นเม็ดแข็ง; สารนำที่มีความไหลสูงกว่านั้นสามารถทำให้ฟิล์มละลายในบริเวณนั้นและเปลี่ยนคุณสมบัติของมันได้ การคำนวณความสมดุลอย่างถูกต้องเป็นส่วนหนึ่งของเทคนิคการคำนวณที่แตกต่างกันระหว่างผู้จัดจำหน่ายสารไฟเบอร์และผู้จัดจำหน่ายทั่วไป
สำหรับเส้นใยที่รีไซเคิลหรือผสมกัน การเลือกตัวนำจะมีความซับซ้อนขึ้น สายผลิตโพลีโพรพีลีนที่รีไซเคิลและมีความหนืดที่เปลี่ยนแปลงต้องใช้ตัวนำที่ปรับให้เข้ากับสายรีไซเคิล โดยมักจะมีความไหลของวัตถุดิบที่สูงขึ้นเล็กน้อย และแพ็คเกจสารเพิ่มเติมเพื่อควบคุมความเข้มของผง เส้นใย PP และ PE ที่ผสมกันต้องมีตัวนำที่เข้ากันทั้งสองชนิด หรือจะแบ่งมาสเตอร์แบทช์เป็นส่วนผสมก่อน Kerke, โรงงาน Wanplas, จะให้คำแนะนำแก่ลูกค้าของมาสเตอร์แบทช์เกี่ยวกับการเลือกสารพานในขณะที่กำหนดค่าการใช้งานสาย และสามารถจัดหาความตั้งแต่ลูกบอลและท่อ, อุปกรณ์ใส่ข้าง, และระบบลดน้ำหนักที่สามารถดูแลสารพานพิเศษเหล่านี้ได้อย่างสม่ำเสมอ
การตรวจสอบคู่สายโดยใช้โพลีเมอร์ไฟเบอร์
| Fiber polymer | Recommended carrier | Spinning temperature (deg C) | Key matching note |
|---|---|---|---|
| Polypropylene | PP homopolymer or copolymer | 230 to 260 | Match melt flow to fiber grade |
| Polyethylene | HDPE or LDPE | 210 to 250 | Use PE carrier for tape and monofilament |
| Polyester | PET or copolyester | 280 to 295 | Strict drying of carrier required |
| Polyamide | PA 6 or PA 66 | 270 to 285 | Match PA type to fiber |
เครื่องรับสัญญาณที่ไม่ตรงกันง่ายที่จะตรวจพบและมีค่าใช้จ่ายสูงในการตรวจพบในช่วงสุดท้าย อาการคือจุดสีขาวหรือสีอื่น ๆ ที่ปรากฏเป็นจุด ๆ ในเส้นใย, ความกดของเครื่องผลิตสายลวดสูงขึ้น, และจำนวนการแตกของเส้นใยเพิ่มขึ้น ซึ่งการทำความสะอาดด้วยมือของเครื่องผลิตสายลวดไม่สามารถแก้ไขได้ เนื่องจากความผิดปกติถูกทำให้แห้งในชิ้นเปลือก วิธีแก้ไขคือคืนไปใช้เครื่องพิมพ์ที่ตรงกับมาตรฐานและทำการตรวจสอบคุณสมบัติของมาสเตอร์แบทช์ใหม่ด้วยการทดสอบแรงดันของกรองและการทดสอบการหมุน การนำการตรวจสอบความสอดคล้องของตัวนำเข้าสู่ข้อกำหนดของผงสำเร็จรูปตั้งแต่ต้นจะช่วยป้องกันกลุ่มความผิดพลาดทั้งหมด
วิธีการผสมสำหรับมาสเตอร์แบทช์ผ้า
การผลิตมาสเตอร์แบทสีสำหรับวัสดุไฟเบอร์เป็นกระบวนการผสมที่เป็นการกระจายก่อน และการสีสันเป็นกระบวนการต่อไป เป้าหมายของสกรูคือการเปลี่ยนแปลงกลุ่มเม็ดสีที่ส่งมอบโดยผู้ผลิตสี ซึ่งมักมีขนาดหลายเทนส์มิลลิเมตร (µm) เป็นเม็ดสีหลักขนาดเล็กกว่า 1 µm ซึ่งถูกเก็บไว้อย่างสม่ำเสมอด้วยตัวนำ โดยยังคงประวัติความร้อนอยู่ในระดับต่ำพอที่จะไม่ทำให้เม็ดสีหรือตัวนำเสื่อมสภาพ เครื่องอัดรีดคู่สายพานคู่ที่หมุนร่วมกันเป็นแพลตฟอร์มมาตรฐานเนื่องจากสายพานหมุนแบบโมดูลของเครื่องช่วยให้ผู้ผลิตสามารถวางการผสมที่แรงแค่ในจุดที่จำเป็นสำหรับสี และการนำไปที่อื่น ๆ ให้เป็นการนำที่เบา ซึ่งการทำความสะอาดตัวเองช่วยให้สามารถเปลี่ยนสีได้อย่างสะอาด
การวางแผนตัวน็อตที่เป็นตัวแทนจะดำเนินจากช่องใส่ไปยังตัวแกนดังนี้ ระบบสารพานเข้าสู่เครื่องใส่วัสดุแบบน้ำหนักหลักและทำให้พลาสติกในโซนแรกด้วยการขนส่งอย่างปานกลางและบล็อกปั่นแรกที่สร้างความละเอียดของวัสดุ สีพ่น, ที่มักจะผสมก่อนด้วยส่วนของสารพื้นฐานหรือใส่ผ่านทางอุปกรณ์ใส่ข้าง, จะเข้าสู่เครื่องบดและถูกกระทำการบดอย่างเข้มข้นในหนึ่งหรือสองโซนบดด้วยแผ่นที่มีมุมแคบและสูงที่สร้างแรงกดกระแทกอย่างแรงเพื่อทำลายกลุ่มก้อน โซนผสมระยะกว้างต่อไปนี้จะกระจายสีที่เป็นละเอียดแล้วอย่างสม่ำเสมอ โซนการระบายอากาศจะนำความชื้นและสารไวไฟที่จะเกิดเป็นเกลออกไป ภาควัดความดันสร้างแรงดันสำหรับการผลิตเม็ดสาย อัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) มีค่าโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 40 ถึง 48 เพื่อให้มีพื้นที่สำหรับปฏิบัติการทั้งหมดนี้โดยไม่ทำให้ช่องตัดแคบเกินไป
การควบคุมอุณหภูมิเป็นการปรับสมดุล ความร้อนที่เพียงพอจำเป็นเพื่อให้ตัวนำละลายและลดความหนืดของตัวนำให้พื้นที่การผสมสามารถกระจายสีได้ แต่ความร้อนที่มากเกินไปจะทำให้สารอินทรีย์ที่ต้องการความเย็นเสื่อมลงและทำให้สีขาวมีสีเหลือง ดังนั้นโปรไฟล์จึงตั้งไว้สูงพอที่จะให้มีการไหลและถูกควบคุมอย่างสม่ำเสมอด้วยการทำความเย็นท่ออย่างเหมาะสม และระยะเวลาที่อยู่ในท่อถูกคงไว้สั้นด้วยการทำงานที่อัตราการส่งมอบที่ดี เครื่อง Kerke รุ่น KTE ที่จัดจำหน่ายโดยเครือข่ายโรงงาน Wanplas ได้รับการปรับให้เหมาะกับงานกระจายแบบนี้ โดยมีส่วนหมุนที่ออกแบบให้มีระบบทำความสะอาดตัวเอง และบล็อกท่อที่วางอุปกรณ์ใส่เส้นด้านข้าง, ช่องระบายอากาศ, และช่องใส่สารละลายอยู่ในตำแหน่งแกนที่เหมาะสม; ระบบตัดและบดสามารถกำหนดให้เป็นระบบทำความเย็นด้วยน้ำหรือระบบทำความเย็นด้วยอากาศเพื่อป้องกันเม็ดบดที่บอบบางจากการกระจายอย่างสมบูรณ์
ชุดค่าปรับทั่วไป
| Process stage | Key setting | Purpose |
|---|---|---|
| Plasticizing | Moderate conveying plus one knead | Form homogeneous carrier melt |
| Dispersive mixing | Narrow high-angle kneading | Break pigment agglomerates |
| Distributive mixing | Wide-pitch mixing element | Uniform particle placement |
| Devolatilization | Vacuum vent | Remove moisture and volatiles |
| Pelletizing | Strand, water or air cooled | Protect dispersed pellet |
การจัดวางอาหารมีความสำคัญต่อคุณภาพและการดูแลรักษา ฝุ่นของสีเป็นปัญหาและเป็นความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ ดังนั้น การใส่ผงสีผ่านอุปกรณ์ใส่อาหารขนาดเล็กที่ปิดผนึกหรือตาข่ายที่ผสมล่วงหน้า จะลดปัญหาเหล่านี้ทั้งสองอย่าง สารเพิ่มเติมในรูปของสารละลายเช่น สารช่วยให้ผิวสัมผัสได้หรือสารป้องกันการดาย สามารถนำเข้าได้โดยเครื่องใส่สารละลายที่จุดการผสม เพื่อให้สารละลายเคลือบผิวของสีอย่างถูกต้องเมื่อจำเป็น ในระหว่างการผลิต, ผู้ปฏิบัติงานติดตามความหนาแน่นของเครื่องยนต์, ความดันของสารละลาย, และลักษณะของเส้น; การเพิ่มขึ้นที่ไม่มีเหตุผลในความดันหรือการขยายตัวของเส้นเป็นสัญญาณเตือนแรกของการเคลื่อนที่ของสารที่แตกออกหรือการติดตั้งที่ผิดปกติบนหน้าจอ ซึ่งถ้าไม่ได้รับการแก้ไขจะส่งออกเป็นสารหล่อลื่นที่ไม่ตรงตามมาตรฐาน
โปรโตคอลควบคุมคุณภาพและการทดสอบ
มาสเตอร์แบทช์สำหรับวัสดุเส้นใยมีความน่าเชื่อถือเท่ากับโปรโตคอลคุณภาพของมัน และโปรโตคอลนั้นต้องครอบคลุมเรื่องการกระจายตัว, ความเข้มข้น, และความทนทาน การตรวจสอบภายในโรงงานเริ่มต้นด้วยค่ากระแสอากาศของกรองในแต่ละชุดผลิตภัณฑ์ ซึ่งจะได้รับการยืนยันด้วยการวัดความเร็วของการไหลของวัสดุและการตรวจสอบความชื้นเนื่องจากน้ำที่อยู่บนผิวจะส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเจลและการแตกหัก เครื่องมือการตัดท่อนิ้วเล็ก หรือกล้องจุลทรรศน์แบบแผ่นละเอียดจะให้ค่าการจุลทรรศน์เป็นรูปแบบภาพ และเครื่องจับแกลกอัตโนมัติจะให้ค่าสำหรับอนุภาคที่นิ่มเป็นตัวเลขที่สามารถซ้ำได้ การทดสอบ 4 ประเภทภายในโรงงานมีความเร็วที่เพียงพอสำหรับการทำทุกล็อต และเป็นรากฐานของการตัดสินใจปล่อยสินค้า
การทดสอบความแข็งแรงจะดำเนินการตามความต้องการของการใช้งานจริงแทนที่จะทดสอบทุกล็อต โดยทั่วไปจะใช้ตัวอย่างการคัดเลือกและหลังจากเปลี่ยนสีหรือตัวนำ ความทนทานต่อแสงตาม ISO 105-B02, ความทนทานต่อการซัก ISO 105-C06, ความทนทานต่อการขูด ISO 105-X12, และการซับลิเมชันด้วยวิธีการพิมพ์ด้วยความร้อนที่เกี่ยวข้องทั้งหมดถูกอ้างถึงในบทความนี้เป็นข้อความธรรมดา ผู้ผลิตเมาสเตอร์แบชช์ควรมีเอกสารการรับรองสำหรับแต่ละสีและการผสมเส้นใย เพื่อให้ผู้ผลิตเส้นสามารถตรวจสอบหลักฐานว่าสินค้าได้มาตรฐานตามสัญญา ก่อนที่จะนำมาผลิตในสายผลิตที่มีความหนาแน่นสูง เอกสารนี้เป็นส่วนหนึ่งของเหตุผลที่ทำให้ระดับค่าของมาสเตอร์แบชช์ประเภทไฟเบอร์สูงกว่าระดับของสินค้าที่เป็นวัตถุทั่วไป
การทดสอบควบคุมคุณภาพที่แนะนำ
| Test | Reference method | Frequency | What it guards |
|---|---|---|---|
| Filter pressure value | Screen-pack rheometer, ASTM D3835 basis | Every batch | Spin pack blockage |
| Melt flow rate | ISO 1133 | Every batch | Carrier identity |
| Moisture content | Gravimetric oven or analyzer | Every batch | Gel and breakage |
| Light fastness | ISO 105-B02 | On qualification | Outdoor fading |
| Wash and rub fastness | ISO 105-C06, ISO 105-X12 | On qualification | End-use performance |
นอกจากการทดสอบการปล่อยแล้ว บริษัทผู้ผลิตเมสเตอร์แบชช์ควรทำการทดสอบการหมุนเป็นระยะ ๆ บนสายใยวัสดุที่เป็นเป้าหมายจริง เพราะการทดสอบที่แน่ชัดว่าผลิตภัณฑ์มีคุณภาพตามมาตรฐานหรือไม่ คือการหมุนที่สะอาดและมีความเสียหายต่ำที่ความหนา (denier) ที่กำหนด หลายข้อพิพาทระหว่างผู้ผลิตสารผสมและผู้ผลิตเครื่องจักรถักทอถูกแก้ไขได้เฉพาะด้วยการทดสอบเช่นนี้เท่านั้น ซึ่งเปิดเผยถึงการสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนการปล่อย (let-down ratio), วัสดุเครื่องจักรถักทอ (spinneret geometry), และสารผสมที่ไม่มีการทดสอบบนโต๊ะสามารถจับได้อย่างสมบูรณ์ การนำการทดสอบการหมุนเข้าสู่กระบวนการคัดเลือก และการซ้ำเติมหลังจากเปลี่ยนสูตรจะช่วยป้องกันทั้งสองฝ่ายและรักษาเส้นขนาดเล็กให้คงความเรียบร้อย
การใช้งานผ่านชนิดไฟเบอร์
มาสเตอร์แบทช์สีสามารถใช้กับหลายชนิดของวัสดุ และความแข็งแรงและความกระจายต่าง ๆ จะเปลี่ยนไปตามแต่ละชนิด เส้นใยผ้า PP BCF เป็นสินค้าที่มีความต้องการสูงที่สุด ซึ่งความทนทานต่อแสง, ความทนทานต่อการขัดถู, และค่าความต้านทานการกรองที่ต่ำมากช่วยให้เส้นใยผ้าเคลื่อนตัวอย่างต่อเนื่อง; เคมีภายใน PP นี้ปรากฏอยู่ในเส้นใยสำหรับผ้าไม่ผูก, ผ้าปูที่นอน, และผ้าเกษตร ซึ่งราคาและสีที่สม่ำเสมอมักจะมีความสำคัญมากกว่าความทนทานที่สูงสุด กาวโพลีเอทิลีนและไฟล์สำหรับวัสดุจากไม้รำ, เส้นเชือก, และเครื่องมือสำหรับใช้ภายนอกต้องใช้สีที่มีความทนทานต่อแสงอัลตราไวโอเลตและตัวนำโพลีเอทิลีน เส้นใยโพลีเอสเตอร์ POY และ DTY สำหรับใช้ในอุตสาหกรรมเสื้อผ้าต้องมีการกระจายที่แน่นมากเนื่องจากความหนาแน่นที่ต่ำและอุณหภูมิการสปินที่สูง รวมถึงความแข็งแรงในการสลิมบิชันสำหรับเนื้อผ้าแบบตั้งแต่ร้อนและเนื้อผ้าแบบถ่ายโอน
เส้นใยโพลีเอมิไนด์สำหรับผ้าม่านและผ้าเทคนิคต้องมีตัวนำโพลีเอมิไนด์และสีที่มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงของการสปินโพลีเอมิไนด์ และมีความทนทานต่อแสงที่ดีสำหรับตลาดรถยนต์และตลาดสัญญา เส้นใยพิเศษเช่นเส้นใยอุตสาหกรรมที่ถูกตกแต่งด้วยสีทางการชลประทาน, ผสมอารามิด, และการผลิตที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าหรือป้องกันไฟเพิ่มความจำเป็นในการรองรับสารเสริม แต่ใช้หลักการเดียวกันกับการผลิตผงหล่อ: ต้องตรงกับตัวนำ, ผสมอย่างเข้มข้น, ตรวจสอบค่ากระแสของกรอง, และตรวจสอบความแข็งแรงสำหรับการใช้งานสุดท้าย ในทุกกรณีนี้ ผู้ผลิตมาสเตอร์แบทช์ที่สามารถจัดทำข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายและความแข็งแรงได้รับสถานะผู้จัดหาผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติ ซึ่งช่วยให้ได้รับการสั่งซื้อซ้ำ
ข้อกำหนดของมาสเตอร์แบทช์ตามประเภทเส้นใย
| Fiber type | Carrier | Critical fastness | Dispersion demand |
|---|---|---|---|
| PP BCF carpet | PP | Light, rub | Low filter pressure value |
| PP nonwoven staple | PP | Wash, light | Medium |
| PET POY or DTY | PET or copolyester | Sublimation, wash | Very high |
| PA carpet or technical | PA 6 or PA 66 | Light, heat | High |
| PE tape or monofilament | PE | Light, weather | Medium |
การวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจในตลาดทั้งหมดเหล่านี้เป็นไปตามหลักการเดียวกัน: มาสเตอร์แบทช์เป็นส่วนเล็กของค่าเส้นใย แต่เป็นตัวกำหนดว่าสามารถผลิตเส้นใยได้หรือไม่ และว่าจะผ่านมาตรฐานความแข็งแรงหรือไม่ การจ่ายค่าใช้จ่ายระดับสูงสำหรับมาสเตอร์แบทช์ที่มีคุณภาพเหมาะสำหรับไฟเบอร์และมีค่าแรงดันการกรองต่ำ และมีคุณสมบัติความแข็งแรงที่เหมาะสมนั้นจะมีราคาถูกกว่าการหยุดทำงาน, ผลิตภัณฑ์ที่ไม่มีคุณภาพ, และคำขอคืนสินค้าที่ตามมาได้อย่างแน่นอน นี่คือคำเสนอที่เครือข่ายโรงงาน Wanplas ที่มีความเชี่ยวชาญรองรับ และ Kerke จะเป็นผู้จัดหาเครื่องผลิตผสมแบบสองลูกสูบ และความรู้ด้านการใช้งานที่เกี่ยวข้อง
คำถามที่ถามบ่อย
ความแตกต่างระหว่างสีและสารพ่นสำหรับเส้นใยผ้า คืออะไร?
สีเป็นอนุภาคที่ไม่ละลายที่กระจายอยู่ในโพลีเมอร์ และเป็นสีที่ไม่ละลายและทนต่อแสงโดยธรรมชาติ ส่วนสีจะละลายลงในเส้นใยและสามารถเคลื่อนย้ายหรือละลายได้ ส่วนผสมสำหรับเส้นใยที่ผลิตด้วยการหมุนแบบละลายใช้สีเนื่องจากสีเหล่านี้สามารถผ่านผ่านช่องหมุนและอยู่ในเส้นใยได้ ข้อเสียคือสีต้องมีการกระจายที่ยอดเยี่ยมเพื่อป้องกันการติดขัดของเครื่องผลิตรองเท้า
ทำไมเส้นไหมจะเกิดการแตกหักในการสปินไหมขนาดเล็ก?
ฝุ่นที่มีขนาดใหญ่กว่าสายท่อของเครื่องฉีดเส้นไหม เช่น กลุ่มของสีที่ไม่ถูกกระจายออก, เกลือ, หรือชิ้นส่วนของพื้นผิวที่ไม่เข้ากัน ทำให้เส้นไหมบางลงหรือติดอยู่ในบริเวณนั้นจนกระทั่งแตกเมื่อมีแรงดึง; สาเหตุหลักคือคุณภาพของผงสีที่ใช้ในการกระจายและความเข้ากันของพื้นผิว การแห้งและการดูแลถุงกรองบนฝั่งเครื่องหมุนช่วยได้ แต่ปัญหาเกิดจากเม็ดพลาสติก
ค่าแรงดันของกรองคืออะไร และทำไมถึงสำคัญ?
ค่าแรงดันของกรองคืออัตราการเพิ่มแรงดันเมื่อผงสำเร็จรูปถูกบีบผ่านถุงกรองที่กำหนดมาตรฐาน; ค่าแรงดันที่สูงแสดงว่ามีกลุ่มก้อนและเจลที่จะติดกับช่องของเครื่องผลิตไหมและทำให้เกิดไหมที่หักในเส้นไหมที่มีความหนาเล็ก ใช่เลขหมายสเปคเข้ามาที่มีความสำคัญสูงสุดสำหรับมาสเตอร์แบชช์ไฟเบอร์
ทดสอบความแข็งแรงแบบไหนที่ใช้กับสีเมสเตอร์บัตรเส้นใย?
ชุดหลักประกอบด้วยความทนทานต่อแสงตาม ISO 105-B02, ความทนทานต่อการล้างตาม ISO 105-C06, ความทนทานต่อการขูดหรือการแตกหักตาม ISO 105-X12, และความทนทานต่อการซับซ้อนด้วยวิธีการพิมพ์ด้วยความร้อน ซึ่งทั้งหมดถูกอ้างถึงในบทความนี้เป็นข้อความธรรมดาโดยไม่มีลิงก์ คะแนนที่ต้องการอย่างถูกต้องขึ้นอยู่กับการใช้งานสุดท้าย ซึ่งอาจเป็นในอุตสาหกรรมรถยนต์หรือเสื้อผ้า
เราสามารถตรวจสอบตัวแทนของสารผสมกับโพลีเมอร์ไฟเบอร์ได้อย่างไร?
ใช้ครอบคลุมเดียวกัน: แผ่นพีวีซีสำหรับเส้นใย PP, แผ่นโพลีเอสเตอร์หรือโพลีเอสเตอร์คอมโพสิตสำหรับเส้นใย PET, แผ่นโพลีเอมิเนียมสำหรับเส้นใย PA เพื่อให้แผ่นครอบคลุมละลายเข้ากับวัสดุหลักอย่างสมบูรณ์และไม่มีเศษที่ไม่ละลาย การคำนวณค่า Indice Flow ของวัสดุที่จะใช้กับระดับเส้นใยเป็นสิ่งที่สำคัญอย่างยิ่ง
สามารถใช้มาสเตอร์แบทช์เดียวกันสำหรับเส้นใย PP และ PET ได้หรือไม่?
ไม่, เนื่องจากตัวนำไม่เข้ากัน; การใช้ตัวนำ PP ในการสปิน PET จะทำให้เกิดชิ้นส่วนที่ไม่ละลาย ซึ่งจะทำให้เกิดการแตกหักและความแข็งแรงที่น้อยลง ดังนั้น จำเป็นต้องใช้สายพันธุ์ที่แตกต่างกันตามประเภทของโพลีเมอร์ไฟเบอร์ การใช้มาสเตอร์แบทช์เดียวกันในโพลีเมอร์ที่ไม่เกี่ยวข้องกันเป็นความผิดพลาดที่พบบ่อยและมีค่าใช้จ่ายสูง
สีไหนที่ให้ความแข็งแรงต่อแสงที่ดีที่สุดในเส้นใยที่ใช้ภายนอก?
สีอินทรีย์และสีออร์แกนิกประสิทธิภาพสูงเช่นสีฟ้าและเขียวจากพทาลาคไซเนน, ควินาคริดอน, และสีแดงจาก DPP มีคะแนน 7 ถึง 8 ในชั้นวูลสีฟ้า ส่วนสีอโซจากวัตถุดิบที่มีราคาถูกหลายชนิดจะซีดจางเร็วในแสงแดด สำหรับเส้นใยภายนอกหรือสำหรับรถยนต์ คุณภาพระดับความทนทานสูงเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยแม้จะมีราคาแพงกว่าค่ะ
เครื่องอัดลวดแบบไหนเหมาะสำหรับการผลิตปิโมทสำหรับผสมสีผ้า?
เครื่องอัดฉีดคู่สายพาราเลลล์ที่หมุนร่วมกัน มีการผสมผสานที่มีความกระจายสูง และการลดความชื้นด้วยการดูดความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น เครื่องอัดฉีดคู่สายพาราเลลล์ Kerke KTE Series จากเครือข่ายโรงงาน Wanplas จะผลิตความกระจายที่มีค่าแรงดันกรองต่ำ ซึ่งเป็นสิ่งที่การสปินเนอร์เนื้อผ้าที่มีความหนาเล็กต้องการ ตัววาล์วแบบโมดูลของเครื่องผสมช่วยให้ผู้ใช้สามารถวางแรงกระแทกอย่างเข้มข้นตรงจุดที่สีต้องการ
คำสรุป
การผลิตเมสเตอร์แบทสีสำหรับเส้นใยผ้าประสบความสำเร็จหรือไม่สำเร็จขึ้นอยู่กับสามคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกัน ได้แก่ ความเคมีของสีที่สามารถรักษาสีได้ในสภาวะแสง, การล้าง, การขัด, และความร้อน; ความละเอียดที่เพียงพอที่จะผ่านผ่านผ้าเครื่องผลิตเส้นใยขนาด 20 ไมครอนโดยไม่เกิดการติดขัด; และตัวนำที่คัดเลือกให้ตรงกับโพลีเมอร์ของเส้นใยอย่างสมบูรณ์จนกระทั่งไม่มีสภาวะที่สองใด ๆ เกิดขึ้น ความสว่าง, การล้าง, การขัด, และความทนทานต่อการซับซ้อนแต่ละอย่างกำหนดด้วยการเลือกแตกต่างกันจากระดับสีไปจนถึงความทนทานของสารเพิ่มเติม และควรระบุตามการใช้งานสุดท้ายแทนที่จะนิยามโดยอ้างอิง ค่าแรงดันของกรองเป็นประตูคุณภาพที่แสดงความกระจาย และเป็นตัวเลขที่สามารถคาดการณ์ได้ว่ายางที่มีความหนาเล็กจะสามารถสปินได้อย่างเรียบร้อยหรือไม่
สำหรับผู้ผลิตมาสเตอร์แบทช์และผู้ผลิตสปินเนอร์แบบรวม, ทางไปยังคุณภาพเส้นใยมีอยู่ในการผสมด้วยเครื่องผสมคู่สองลูกสูบแบบแบ่งส่วนที่มีการควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด, การดูดความชื้นด้วยการใช้ความดันลบ, และโปรโตคอลคุณภาพที่เข้มงวด ได้แก่ ค่าความดันของกรอง, ความไหลของวัสดุที่ละลาย, ความชื้น, และการทดสอบความแข็งแรง Kerke, โรงงาน Wanplas, จะจัดหาเครื่องอัดรีดคู่หมุนแบบ KTE-series และความรู้ด้านการใช้งานที่จำเป็นสำหรับงานนี้ พร้อมด้วยมาตรฐานการให้บริการที่ร่วมกันของเครือข่าย Wanplas ซึ่งรวมถึงสิทธิการรับสินค้าฟรีทุกปี และการคอมมิชชั่นที่สถานที่ ทำการสนทนากับทีมเทคนิคของ Kerke เพื่อระบุการตั้งค่าแปรง, การใส่วัสดุด้านข้าง, และการผลิตเม็ดเพื่อให้ได้มาสเตอร์แบทช์สีที่มีค่าแรงดันกรองต่ำและมีคุณสมบัติการยึดเกาะที่เหมาะสมสำหรับประเภทเส้นใยของคุณอย่างแน่นอน ไม่ว่าจะเป็นเส้นใย PP สำหรับพรมหรือเส้นใย PET และ PA ที่มีความหนาเล็กน้อย
