تعد خطوط الألوان واحدة من شكاوى الجودة الأكثر استمرارًا في إنتاج الخيوط الملونة ذات الأصبغة الرئيسية. يمكن أن يعمل خط الغزل عند درجة حرارة وسرعة ثابتتين ويستمر في إنتاج خيوط ذات أشرطة ملونة مرئية، أو عدم تناسق في خط الصبغ، أو اختلاف في الظل بين العبوات. في معظم الحالات، لا يكون السبب الجذري هو تركيبة الأصبغة الرئيسية، بل هو كذلك قص غير كافٍ عند النقطة التي يلتقي فيها تيار ذوبان الخليط الرئيسي مع تيار ذوبان البوليمر الرئيسي . تبحث هذه المقالة على وجه التحديد في سبب فشل الخلط الثابت في كثير من الأحيان في تطبيقات الغزل المباشر، وكيف يمكن خلاط ذوبان ديناميكي يعالج تلك الفجوة.
في الغزل الرئيسي الملون، عادةً ما تتم إضافة الأصبغة الرئيسية بمعدل انخفاض منخفض — في كثير من الأحيان 1-5% من إجمالي تيار الذوبان . يعتمد الخلاط الثابت كليًا على طاقة التدفق الخاصة بالذوبان لطي وإعادة توزيع التيارين أثناء مرورهما عبر العناصر الداخلية الثابتة. عند نسب التخفيض المنخفضة ومعدلات التدفق المنخفضة نسبيًا المعتادة في مواضع الغزل الدقيقة، فإن طاقة التدفق هذه غالبًا لا تكون كافية لتكسير تكتلات الأصبغة الرئيسية بالكامل أو تحقيق توزيع موحد عبر المقطع العرضي الذائب.
يمكن أن يؤدي رفع الضغط الخلفي أو زيادة جرعة الأصبغة الرئيسية إلى إخفاء المشكلة مؤقتًا، ولكن كلا الأسلوبين يزيدان التكلفة ويضيفان حملًا غير ضروري على مضخة القياس وحزمة الدوران.
يستبدل خلاط الذوبان الديناميكي عناصر الطي السلبية للخلاط الثابت بـ دوار الخلط الدوار مدفوع بشكل مستقل عن تدفق الذوبان . يؤدي هذا إلى تغيير آلية الخلط بطريقة تستهدف بشكل مباشر سبب ظهور خطوط الألوان:
ونظرًا لأن سرعة الدوار يتم ضبطها بشكل مستقل عن سرعة الخط، فإن مدخلات القص لم تعد تعتمد على مدى سرعة تدفق المادة المصهورة. يمكن للمشغلين طلب صبغة معينة أو احتياجات إضافية في مستوى القص، بدلاً من التقيد بأي طاقة تدفق متبقية متاحة.
يؤدي الخلط الدوراني إلى كشف أسطح الذوبان الطازجة بشكل مستمر إلى منطقة الخلط، والجمع بين الخلط التوزيعي (توزيع الخليط الرئيسي بالتساوي عبر المقطع العرضي) مع الخلط المشتت (تكسير التكتلات) في نفس المسار - وهو أمر لا يمكن للعنصر الثابت ذو الهندسة الثابتة القيام به بفعالية عند معدلات التدفق المنخفضة.
يظهر التأثير العملي للتحول من الخلط الثابت إلى المزج الديناميكي في عدد قليل من الأماكن القابلة للقياس على خط الغزل المباشر:
| عامل الإنتاج | خلط ثابت | الخلط الديناميكي |
|---|---|---|
| السيطرة على القص | ثابت بواسطة معدل تدفق الذوبان | قابل للتعديل بشكل مستقل عن طريق سرعة الدوار |
| الأداء عند نسبة خمول منخفضة | عرضة لخطوط اللون | يحافظ على التشتت الموحد |
| جرعة Masterbatch اللازمة | في كثير من الأحيان جرعة زائدة للتعويض | أقرب إلى نسبة الخذلان المصاغة |
| الاستجابة لتغيير المنتج | هندسة ثابتة، لا تعديل | تم ضبط سرعة الدوار لكل تركيبة |
إن تقليل الجرعة الزائدة من الأصبغة الرئيسية له فائدة مباشرة من حيث التكلفة بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن الأصبغة الرئيسية عادة ما تكون أغلى بكثير للكيلوغرام الواحد من شريحة البوليمر الأساسية التي يتم إدخالها فيها.
نفس قيود الخلط التي تسبب خطوط اللون تؤثر أيضًا على إنتاج الألياف الوظيفية - تعتمد عوامل التلميع والمواد المضافة المضادة للبكتيريا ومثبطات اللهب والأصبغة المقاومة للكهرباء الساكنة على التوزيع المتساوي لأداء ثابت على طول الفتيل. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي التشتت غير المتساوي لعامل التلميع إلى إنتاج بريق غير متناسق بين الخيوط في نفس حزمة الغزل، في حين أن التوزيع السيئ للأصبغة الرئيسية المثبطة للهب يمكن أن يخلق نقاط ضعف تفشل في تلبية عتبات الاعتماد. يساعد الخلاط الديناميكي الذي يضبط القص بشكل مستقل عن معدل التدفق في الحفاظ على اتساق هذه الخصائص الوظيفية عبر النطاق الكامل لنسب التخفيض التي قد تعمل بها المطحنة.
أحد الاهتمامات العملية للمطاحن التي تقوم بتقييم المفتاح هو ما إذا كان التغيير يتطلب إعادة بناء موضع الدوران. في معظم الحالات لا يحدث ذلك. يتم تركيب الخلاط الديناميكي في نفس النقطة في مسار الصهر حيث يوجد بالفعل خلاط ثابت أو نقطة حقن ماستر، ويحتفظ الخط بالقدرة على تشغيل الخيوط الطبيعية (غير الملونة) عندما لا يكون الخلاط قيد الاستخدام - نفس المطاحن المرنة التي تعتمد عليها بالفعل عند التبديل بين عمليات الإنتاج الملونة والطبيعية.
تقوم شركة Jiaxing Shengbang Mechanical Equipment Co., Ltd. بتصنيع أ خلاط ديناميكي حاصل على براءة اختراع تم تصميمها خصيصًا لمعدات إضافة الأصبغة الرئيسية ذات الغزل المباشر، والتي تم تصميمها للحفاظ على لون موحد وتشتت إضافي عبر ظروف التدفق المنخفض ومنخفضة الخمول النموذجية لغزل خيوط الدنير الدقيقة. يتم دمج المعدات في خطوط غزل الصهر الموجودة لإنتاج الألياف الملونة والوظيفية، ويمكن أيضًا تطبيق نفس وحدة الخلط على المواد الأخرى المعالجة بالذوبان مثل الأفلام والأحبار التي تتطلب خلطًا موحدًا. بالنسبة للمطاحن التي تقوم بتقييم ما إذا كانت مشاكلها الحالية المتعلقة بخطوط الألوان أو التشتت تنبع من قيود الخلط بدلاً من التركيب، فإن مراجعة طريقة الخلط الموجودة بالفعل عند نقطة الحقن هي خطوة أولى عملية.