Pruge u boji jedna su od najupornijih pritužbi na kvalitetu u proizvodnji filamenata u boji masterbatch. Linija za predenje može raditi na stabilnoj temperaturi i brzini i još uvijek proizvoditi pređu s vidljivim trakama boja, nejednakostima boje ili varijacijama u nijansi između paketa. U većini slučajeva glavni uzrok nije formulacija masterbatcha - ona jest nedovoljno smicanje na mjestu gdje se struja taline masterbatch susreće s glavnom strujom taline polimera . Ovaj članak posebno razmatra zašto statičko miješanje često ne uspijeva u primjenama s izravnim centrifugiranjem i kako a dinamička miješalica taline rješava taj jaz.
Kod predenja u boji masterbatch-a, masterbatch se obično dodaje u niskom omjeru raspadanja – često 1–5% ukupne struje taline . Statički mikser se u potpunosti oslanja na vlastitu energiju protoka taline za savijanje i redistribuciju dva toka dok prolaze kroz fiksne unutarnje elemente. Pri niskim omjerima raspuštanja i relativno niskim brzinama protoka tipičnim za fino denier položaje predenja, ta energija protoka često nije dovoljna za potpuno razbijanje aglomerata masterbatch-a ili postizanje jednolike raspodjele po presjeku taline.
Povećanje povratnog tlaka ili povećanje doze masterbatcha može privremeno prikriti problem, ali oba pristupa povećavaju troškove i dodaju nepotrebno opterećenje pumpe za doziranje i centrifuge.
Dinamička miješalica za taljenje zamjenjuje pasivne preklopne elemente statične miješalice s rotirajući rotor za miješanje pogonjen neovisno o protoku taline . Ovo mijenja mehanizam miješanja na način koji izravno cilja na uzrok pruga u boji:
Budući da se brzina rotora postavlja neovisno o brzini cijevi, unos smicanja više ne ovisi o tome koliko brzo talina teče. Operateri mogu birati razinu smicanja za određeni pigment ili aditiv koji je potreban, umjesto da budu ograničeni bilo kojom preostalom energijom protoka koja je dostupna.
Rotacijsko miješanje kontinuirano izlaže svježe površine taline zoni miješanja, kombinirajući distributivno miješanje (ravnomjerno širenje masterbatcha po presjeku) s disperzivnim miješanjem (razbijanje aglomerata) u istom prolazu — nešto što statički element fiksne geometrije ne može učiniti tako učinkovito pri niskim brzinama protoka.
Praktični učinak prebacivanja sa statičkog na dinamičko miješanje pokazuje se na nekoliko mjerljivih mjesta na užetu s izravnom vrtnjom:
| Faktor proizvodnje | Statičko miješanje | Dinamičko miješanje |
|---|---|---|
| Kontrola smicanja | Fiksirano brzinom protoka taline | Neovisno podesivo preko brzine rotora |
| Učinkovitost pri niskom omjeru slabljenja | Sklona šarenim prugama | Održava jednoliku disperziju |
| Potrebna doza masterbatch-a | Često se predozira da bi se nadoknadilo | Bliže formuliranom omjeru smanjenja |
| Odgovor na promjenu proizvoda | Fiksna geometrija, bez podešavanja | Brzina rotora podešena po formulaciji |
Smanjenje predoziranja masterbatchom ima izravnu troškovnu korist također, budući da je masterbatch obično daleko skuplji po kilogramu od osnovnog polimernog čipa u koji se stavlja.
Isto ograničenje miješanja koje uzrokuje pruge u boji također utječe na funkcionalnu proizvodnju vlakana — sredstva za matiranje, antibakterijski aditivi, usporivači plamena i antistatičke masterbatch-ovi ovise o ravnomjernoj raspodjeli radi dosljednog rada duž duljine niti. Neravnomjerna disperzija sredstva za matiranje, na primjer, može proizvesti nedosljedan sjaj između filamenata u istom paketu pređe, dok loša distribucija masterbatcha koji usporava plamen može stvoriti slabe točke koje ne zadovoljavaju pragove certifikacije. Dinamički mikser koji prilagođava smicanje neovisno o brzini protoka pomaže u održavanju ovih funkcionalnih svojstava dosljednim u cijelom rasponu omjera raspuštanja koji mlin može pokrenuti.
Jedna praktična briga za tvornice koje procjenjuju prekidač je zahtijeva li promjena ponovnu izgradnju položaja predenja. U većini slučajeva nije. Dinamički mikser instaliran je na istoj točki na stazi taljenja gdje se već nalazi statički mikser ili točka ubrizgavanja masterbatch-a, a linija zadržava mogućnost pokretanja prirodne (nebojane) pređe kada se mikser ne koristi — ista fleksibilnost na koju se mlinovi već oslanjaju kada se prebacuju između obojenih i prirodnih proizvodnih ciklusa.
Jiaxing Shengbang Mechanical Equipment Co., Ltd. proizvodi a patentirani dinamički mikser dizajniran za opremu za dodavanje masterbatcha s izravnim predenjem u taljenju, napravljen za održavanje ujednačene boje i disperzije aditiva u uvjetima slabog protoka i slabog raspuštanja tipičnih za fino predenje filamenta. Oprema se integrira u postojeće linije za predenje taline za proizvodnju obojenih i funkcionalnih vlakana, a ista jedinica za miješanje može se primijeniti i na druge materijale obrađene taljenjem kao što su filmovi i tinte koji zahtijevaju ravnomjerno miješanje. Za tvornice koje procjenjuju proizlaze li njihovi trenutni problemi s prugama u boji ili disperzijom iz ograničenja miješanja, a ne iz formulacije, pregled metode miješanja koja je već uspostavljena na točki ubrizgavanja praktičan je prvi korak.