Was ist eine Spinndüse?
Eine Spinndüse ist eine industrielle Ausrüstung, die zur Herstellung von Polymerfasern verwendet wird. Mithilfe eines Extrusionsverfahrens kann eine Einrichtung flüssige Polymere durch die Spinndüse drücken und sie in lange Stränge verwandeln, die zu verwendbaren Fasern aushärten. Dieser Prozess ähnelt dem bei Spinnenseide, und der Name dieses Geräts leitet sich von den Organspinnen ab, die zur Herstellung von Fäden für Bahnen und andere Aktivitäten verwendet werden.
Das Verfahren zur Herstellung von Fasern mit einer Spinndüse beginnt mit der Herstellung der Polymere entweder durch Schmelzen oder durch Lösungsmittelbehandlung, um das Polymer in eine flüssige Substanz umzuwandeln. Je nach Art und Verwendungszweck können Farbstoffe zugesetzt werden, um farbige Produkte herzustellen, oder die fertige Faser kann nach der Verarbeitung gefärbt werden. Wenn es durch winzige Löcher im Kopf der Spinndüse gedrückt wird, richten sich die Ketten in den Polymeren aus und bilden lange Stränge. Luft oder Flüssigkeit auf der anderen Seite stellen ein Kühlbad bereit, um die Fasern zu härten und zu tempern, damit sie verwendet werden können, und das Unternehmen kann sie zur Verteilung auf Spulen aufwickeln.
Dieser Prozess ist als Gel- oder Polymerspinnen bekannt. Hersteller mit dieser Fähigkeit können die entstehenden Fasern an Textilunternehmen vertreiben oder ihre eigenen Textilien in Eigenregie produzieren, je nachdem, welche Art von Produkten und Dienstleistungen sie anbieten möchten. Synthetische Fasern, die mit dieser Technik hergestellt werden, sind in der Regel stark und haltbar und reichen von Kevlar® für kugelsichere Westen bis zu Polyester für Kleidungsstücke. Die Bedingungen an der Spinndüse müssen genau kontrolliert werden, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
Der Kopf jeder Spinndüse repräsentiert einen Schwachstellenpunkt im System. Die winzigen Löcher können durch Polymere und Verunreinigungen verstopfen und das Gerät unbrauchbar machen. Es stehen Reinigungstechniken zur Verfügung, einschließlich der Reinigung im Betrieb und der Entfernung der Köpfe zur Behandlung in einer anderen Einrichtung, um Schichten von Polymeren und anderen Materialien zu entfernen, die diese verstopfen könnten. Firmen, die Reinigungsdienste anbieten, stehen Unternehmen zur Verfügung, die ihren eigenen Wartungsbedarf nicht decken möchten.
Forschungs- und Entwicklungsabteilungen analysieren ständig die Spinndüsenproduktion von Fasern. Diese Abteilungen suchen nach neuen Wegen zur Herstellung von Synthesefasern und arbeiten an der Entwicklung neuer Fasertypen, um den Bedürfnissen der Verbraucher gerecht zu werden. Einige untersuchen auch Möglichkeiten zur Verbesserung des Designs von Spinndüsen, um allgemeine Probleme anzugehen oder die Herstellung ungewöhnlicher Fasern zu ermöglichen. Textilingenieure, die diese Art von Forschung betreiben, haben in der Regel fortgeschrittene Abschlüsse und sind mit der Physik hinter Polymeren und der Bildung von Polymerfasern bestens vertraut.