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应用

面向世界的应用 塑料: 合成纤维纺丝


合成纤维生产占 全球聚合物产量的约15%, 应用范围涵盖纺织品至特种纱线。

在熔融纺丝(通常称为“ 纤维熔融纺丝”)过程中,聚合物被熔化、计量并转化为连续丝束。在此应用中,精确控制压力和温度至关重要: 微小变化都会影响熔体的粘度、工艺稳定性和最终纤维质量

需求:

需求:

温度控制

通过正确的温度调节,可获得稳定的流变性能和相应的挤出物尺寸稳定性。

确保这些区域的热稳定性至关重要,这样系统才能快速响应热负荷或工艺变化,避免潜在缺陷(表面不稳定、厚度变化或产品光学质量改变)。

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1850

PID控制器双回路,1/4 DIN

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GRP-H

带高级诊断功能的单相固态继电器,最高120A

Gefran挤出机温度控制技术基于 固态 继电器PID 调节器和 热电偶

  • 每根加热丝均通过PID调节进行闭环控制,该功能可集成于PLC或由专用控制器 (如1850型)执行,使熔体温度保持在设定值±0.5°C范围内,确保粘度恒定且无表面或尺寸缺陷
  • GRP-H固态继电器结构紧凑,配备集成散热器,可实现高达120安培的精确电流控制。IO-Link通信技术通过集成命令、报警和电流消耗管理功能,有效减少了I/O卡的使用数量

该解决方案具有可扩展性,兼容集成在PLC或远程模块中的PID。配方存储和趋势历史化功能支持快速的生产转换和持续的质量改进。

需求:

熔体温度测量

熔融聚合物的实际温度是挤出工艺中的关键参数,因为它直接影响聚合物的粘度及其最终的机械和光学特性。

通过直接接触熔体测量温度,而非仅限于气缸表面,可更真实地反映材料的实际状态,在流变控制方面具有显著优势。

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TCM

塑料行业

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TRM

氧化镁 - 塑料工业

Gefran推出的TCM和TRM熔体 传感器采用不锈钢保护套或与聚合物类型兼容的其他材料(例如腐蚀性聚合物用哈氏合金)专门设计,可直接测量熔体温度,配备两种热电偶技术:

  • K型(NiCr-NiAl)最常用于挤出工艺:工作温度高达850°C,响应迅速,适用于大多数工程塑料
  • J型(Fe-CuNi)适用于稍低温度(最高400°C)和较低腐蚀性环境

TCM/TRM传感器可独立安装,也可与熔体压力传感器组合集成,采用紧凑型配置,以节省空间并简化布线。

需求:

熔体泵流量控制

在纤维生产中 ,无论螺杆压力如何变化, 保持 纺丝头熔体流量恒定至关重要 。

熔体泵在挤出机和喷丝头之间起稳定作用。该泵通过闭环控制调节,基于上游和下游的压力读数。

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ME

汞填充 - 输出 4…20mA

Gefran采用 高精度、法兰连接的ME系列汞填充熔体 传感器,用于调节泵速,保持熔融聚合物压力稳定、流量恒定。熔体压力传感器非常适合合成纤维纺丝厂等关键环境:

  • 即使在400°C以上温度下仍保持热稳定性
  • 高精度测量,适用于动态控制和高精度调节
  • 可提供 Atex 认证和 HART 协议配置

需求:

纺丝模头压力控制

在纺丝环节,纺丝头尺寸紧凑且存在微细丝,使得该工艺对压力变化极为敏感。

必须精确控制纺丝泵的进出压力,以确保丝束均匀性并防止断裂。安装需采用体积小、性能强的传感器。

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ME

汞填充 - 输出 4…20mA

ME系列汞填充熔体传感器采用M10工艺接口和紧凑型膜片,专为纺丝头安装设计,该区域空间有限且温度超过300°C。此外,该产品兼容HART协议并获得Atex认证,可适应多种设备布局。

主要特性:

  • 紧凑设计适用于关键安装场景
  • 高计量稳定性
  • 可选配集成温度传感器

通过这种集成设计,ME传感器可确保满足高品质纺纱应用所需的精确控制。

需求:

卷绕机张力控制

在纺纱的最后阶段,固化的丝束通过卷绕系统缠绕在滚筒上,该系统必须以受控速度运行并与上游工艺同步。张力不当会导致纱线尺寸变化、卷绕不稳定或断裂。

持续张力监测可保持牵引速度与丝束机械强度之间的正确平衡,确保产品均匀性和工艺稳定性,即使在高速运行时亦然。

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TR

用于主轴张力测量的力传感器

解决方案:

在卷绕机上安装 一个或 多个TR力 传感器,可直接持续测量丝线牵引力,为张力控制提供可靠参考。

主要特性:

  • 双重功能:精确测量张力并为旋转部件提供机械支撑
  • 信号与通信:模拟力信号由专用放大器处理,输出稳定、线性化且经过滤波,可直接集成到控制系统中
  • 动态控制:系统通过电机驱动装置实现张力快速调节,保持恒定的卷绕条件

凭借此配置,Gefran解决方案可实现精确可靠的绕组张力控制,减少工艺缺陷,确保成品丝材的质量。

工作原理:

熔融纺丝过程中,聚合物通常为PET尼龙或聚丙烯经计量混合后送入 挤出机,在挤出机内 完成塑料材料的熔融与均质化计量泵确保熔体以恒定流量输送至过滤系统, 去除可能影响丝束完整性的杂质

熔融材料 随后被 输送至纺丝头,穿过 由 数千个微孔 组成的 纺丝模头(spinneret) ,这些微孔决定了 丝束的数量直径和截面

在生产线出口处,纤维经过快速冷却(淬火)固化聚合物 结构并 固定其分子取向。最后进行卷绕工序,完成 整个生产周期

需求与技术

熔体纺丝工艺对压力和温度变化极为敏感 几巴或 几度的偏差 就可能 改变聚合物的粘度,导致 流体不稳定丝束 缺陷或 生产中断

因此, 熔体压力和温度传感器 对于监控 挤出机出口熔体 泵和 最终纺丝阶段聚合物至关重要

纺丝头结构紧凑工作 温度高且 测量需具备可重复性,因此需要采用 热漂移小机械尺寸紧凑的可靠传感器

Gefran 通过提供 专门 用于 压力温度控制测量解决方案 来满足这些需求 ,即使在 最严苛的条件下

推荐产品 塑料: 合成纤维纺丝