Bagaimana Serat Nilon Dibuat: Aplikasi, Kriteria Seleksi, dan Panduan Praktis

Pelat pemintal untuk nilon tekstil dapat menampung lebih dari 300 lubang pada cakram dengan lebar kira-kira 60 mm. Setiap lubang harus mendorong keluar poliamida cair dengan kecepatan dan suhu yang sama selama berjam-jam. Satu lubang yang sedikit panas, atau sedikit tersumbat, kemudian muncul sebagai coretan pewarna, ujung yang patah, atau denier yang berada di luar toleransi dalam spesifikasi kain jadi.

Jawaban singkat mengenai cara pembuatan serat nilon adalah sebagai berikut: molekul-molekul kecil direaksikan menjadi poliamida rantai panjang, polimer dicairkan dan dipaksa melalui lubang-lubang halus, filamen didinginkan, dan kemudian diregangkan hingga rantai molekulnya sejajar. Ada empat tahap yang melakukan pekerjaan ini – persiapan monomer, polimerisasi, pemintalan lelehan, dan menggambar dengan finishing – dan masing-masing tahap meninggalkan sidik jari terukur pada serat: denier, jumlah filamen, keuletan, pemanjangan, penyusutan, kerutan, dan serapan pewarna.

Segala sesuatu di hilir, mulai dari pembuatan tekstur hingga penenunan, rajutan, dan pewarnaan, hanya dapat bekerja dengan apa yang dihasilkan oleh jalur pemintalan. Itulah sebabnya pertanyaan yang berguna bagi pembeli jarang sekali adalah "apa itu nilon" melainkan "rute yang mana, kondisi penarikan yang mana, dan toleransi yang mana".

Kimia: Dua Monomer dan Satu Molekul Air

Nilon adalah poliamida. Tulang punggungnya mengulangi ikatan amino, dan gugus amina bebas yang tersisa di ujung rantai adalah tempat pewarna yang melekat pada pewarna asam. Itulah sebabnya pewarna nilon mudah diwarnai dalam rendaman pewarna konvensional sedangkan poliester membutuhkan suhu 130 °C dan pewarna dispersi.

Nilon 6,6 dibuat dari asam adipat dan heksametilenadiamina. Keduanya digabungkan menjadi garam dan kemudian dipanaskan hingga sekitar 270-290 °C di bawah nitrogen. Ini adalah polimerisasi kondensasi, dan air adalah produk sampingan yang harus dikeluarkan untuk meningkatkan berat molekul; kedua monomer tersebut membawa enam atom karbon, dari situlah namanya berasal.

Nilon 6 dimulai dari kaprolaktam, cincin enam karbon yang dibuka dan dipolimerisasi pada suhu sekitar 240-270 °C dengan sedikit air sebagai inisiator. Tidak ada produk sampingan air yang perlu dihilangkan. Serat nilon komersial pertama dari rute ini mencapai pasar pada akhir tahun 1930-an.

Berat molekul mengatur segala sesuatu yang terjadi setelah reaktor, dan chip tingkat serat biasanya dikontrol oleh viskositas relatif dalam asam format. Terlalu rendah, dan keruntuhan putaran meningkat sementara keuletan menurun. Terlalu tinggi, dan viskositas lelehan meningkat hingga tekanan paket menjadi tidak stabil dan keseragaman filamen menurun.

Pemintalan Meleleh: Dari Keripik ke Filamen

Kedua poliamida tersebut dipintal leleh, artinya polimer dipanaskan hingga mengalir, sehingga tidak diperlukan perolehan kembali pelarut dan prosesnya lebih murah dibandingkan pemintalan larutan yang digunakan untuk beberapa serat lainnya. Urutan pada garis modern berjalan seperti ini.

1. Pengeringan. Nilon bersifat higroskopis, jadi serpihan dikeringkan sampai kadar air turun di bawah sekitar 0,03-0,05 persen. Air sisa menghidrolisis lelehan dan menyebabkan gelembung dan filamen pecah.
2. Peleburan dan pengukuran. Ekstruder sekrup melelehkan chip pada suhu 250-290 °C, dan pompa roda gigi menghasilkan volume tetap per putaran. Panas berlebih akan menurunkan poliamida dengan cepat.
3. Penyaringan. Paket pasir atau serat logam memerangkap gel, aglomerat, dan serpihan. Tekanan paket, seringkali antara 10 dan 20 MPa, merupakan salah satu indikator kualitas lelehan yang paling jelas.
4. Ekstrusi. Pemintal membentuk filamen. Diameter lubang biasanya berkisar antara 0,15 hingga 0,5 mm, dan jumlah lubang menentukan jumlah filamen - 36 filamen untuk benang 70 denier, misalnya.
5. Pendinginan. Udara aliran silang atau radial pada suhu 15-25 °C mengeraskan filamen. Pendinginan yang tidak merata menghasilkan penampang yang tidak beraturan, dan penampang yang tidak beraturan menghasilkan warna yang tidak merata.
6. Putar selesai. Emulsi berbahan dasar air diterapkan sehingga filamen memiliki perilaku gesekan dan anti-statis yang sesuai dengan kebutuhan menggambar, memberi tekstur, dan merajut. Peningkatan minyak biasanya berkisar antara 0,4 dan 0,8 persen.
7. Pengambilan. Garis konvensional berputar dengan kecepatan 1.000-1.500 m/menit dan ditarik pada langkah kedua. Jalur berkecepatan tinggi berjalan pada kecepatan 4.000-6.000 m/menit dan menghasilkan benang berorientasi sebagian, atau POY, untuk pembuatan tekstur selanjutnya.

Gambar Membuat Serat Kuat, Pengaturan Panas Membuatnya Stabil

Langsung dari pemintal, nilon lemah. Rantai panjang tersebut kusut dan berorientasi acak, sehingga saling meluncur melewati satu sama lain di bawah beban. Penarikan akan menarik filamen menjadi tiga, empat, atau lima kali panjang aslinya, memaksa rantai menjadi sejajar dan meningkatkan kristalinitas. Keuletannya meningkat menjadi 4,5-7,5 g/denier untuk kualitas tekstil, dengan perpanjangan putus yang dikontrol antara sekitar 20 dan 45 persen.

Pengaturan panas kemudian meredakan tekanan internal dan memperbaiki kerutan, yang menentukan seberapa besar benang akan menyusut saat pabrik memanaskan kain nantinya. Sebuah benang yang menyusut tiga persen lebih banyak dari jumlah sebelumnya dapat menghabiskan dua atau tiga persen lebar kain yang dapat digunakan di pabrik, dan dalam jangka waktu produksi yang panjang, hal tersebut menghasilkan uang sungguhan.

Nilon 6 dan Nilon 6,6: Serupa, Tidak Dapat Dipertukarkan

Keduanya adalah poliamida, keduanya dipintal leleh, dan keduanya diwarnai dengan pewarna asam. Perbedaannya tampak pada pengolahan jendela dan tangan pada kain yang sudah jadi.

Pilih nilon 6 jika kelembutan dan kedalaman pewarna penting; pilih nilon 6,6 yang mengutamakan ketahanan panas. Mengganti satu sama lain tanpa memeriksa ulang pengaturan panas dan suhu pewarnaan adalah kesalahan yang umum dan mahal.

Dari Filamen ke Kain: Tempat Berakhirnya Serat

Nilon meninggalkan garis pemintalan dalam tiga bentuk lebar. Benang filamen kontinu datar masuk ke dalam cangkang dan lapisan anyaman ringan. Benang bertekstur, yang tebal dan lentur, dapat digunakan untuk pakaian renang, pakaian aktif, dan kaus kaki. Benang berkekuatan tinggi pada 840-1,680 denier digunakan untuk karpet, tali, dan anyaman industri.

Jaring nilon rajutan menunjukkan bagaimana sifat serat diterjemahkan ke dalam produk jadi. Jaring triko bersandar pada ketahanan serat terhadap abrasi dan kemampuannya untuk diatur panas ke dalam struktur terbuka stabil yang masih dapat memulihkan bentuknya, itulah sebabnya ia muncul dalam pelapis, bra olahraga, dan pakaian teknis.

Kain Jaring Triko Ringan Bernapas SUZHOU JUNHUI TEKSTIL CO.,LTD Lihat Produk →

Nilon Daur Ulang: Polimer yang Sama dari Bahan Baku Berbeda

Nilon daur ulang penting karena bahan mentahnya berbahan dasar fosil dan seratnya tidak terurai. Ada dua rute kembali ke jalur pemintalan, dan kualitas keluarannya tidak setara.

Daur ulang mekanis menggiling sisa kain, jaring ikan, atau karpet menjadi serpihan, kemudian melelehkannya kembali dan memutarnya kembali. Ini menghemat energi dan menjauhkan material dari TPA, namun riwayat panas yang berulang akan menurunkan berat molekul dan meningkatkan kontaminasi, sehingga hasilnya biasanya dicampur dengan polimer murni.

Daur ulang bahan kimia mendepolimerisasi limbah kembali menjadi kaprolaktam, yang kemudian dipolimerisasi ulang. Untuk nilon 6 rute ini sudah mapan dan polimer berperilaku seperti bahan perawan dalam pemintalan, sehingga benang daur ulang secara kimia dapat memenuhi spesifikasi yang sama. Untuk nilon 6,6 bahan kimianya lebih keras dan lebih sedikit pabrik yang menjalankannya secara komersial.

Sertifikasi adalah tempat pembeli mendapatkan jaminan, dan standar seperti GRS mengandalkan dokumen lacak balak dibandingkan hasil pengujian tunggal. Panduan ini mengubah limbah nilon menjadi serat ramah lingkungan ikuti langkah-langkahnya secara detail.

SD DTY (D/F) Benang Poliester Daur Ulang Kekuatan Tinggi SUZHOU JUNHUI TEKSTIL CO.,LTD Lihat Produk →

Apa yang Harus Diverifikasi Sebelum Anda Membeli

Spesifikasi serat hanya berguna jika disertai dengan angka-angka yang dapat Anda tolak. Mintalah hal-hal berikut pada setiap sertifikat analisis, dan simpan sampel retensi dari setiap pengiriman.

• Jumlah denier dan filamen, dengan toleransi yang dinyatakan; plus atau minus dua hingga tiga persen adalah hal biasa, dan kekurangan yang terus-menerus akan mengubah berat dan biaya kain.
• Keuletan dan perpanjangan putus, dengan nama metode pengujian, misalnya ASTM D2256 atau ISO 2062.
• Penyusutan udara panas pada suhu tertentu, karena penyusutan di atas ekspektasi menyebabkan hilangnya lebar setelah pengaturan panas.
• Pengambilan minyak, karena terlalu banyak atau terlalu sedikit hasil akhir mengubah cara kerja benang pada mesin rajut dan pembuat tekstur.
• Tingkat delustrant - cerah, semi kusam, atau kusam - karena kandungan titanium dioksida mengubah kilau dan warna pewarna.
• Kadar air dan kemasannya, karena nilon menyerap air dalam perjalanan yang lembab dan bisa menjadi lebih berat dan lengket dibandingkan saat masih tersisa.
• Konsistensi warna yang sangat banyak, terutama untuk program pewarnaan atau pewarnaan larutan.

Sebagian besar klaim gagal dalam jumlah kecil dibandingkan jumlah yang dramatis: denier menghasilkan beberapa persen cahaya, penyusutan di atas ekspektasi sehingga memakan lebar kain, atau kelembapan yang meningkat selama pengiriman. Beralih antar pemasok tanpa membandingkan angka-angka ini di atas kertas adalah penyebab biaya tersebut tiba tanpa pemberitahuan sebelumnya.

Kain Nilon Tahan Air Ringan untuk Pembuatan Perlengkapan Luar Ruangan SUZHOU JUNHUI TEKSTIL CO.,LTD Lihat Produk →

Semua ini bukanlah chemistry yang eksotik. Serat nilon dibuat dengan memegang rantai langkah industri biasa dengan sangat erat: mengeringkan keripik, melelehkannya, menyaringnya, mendorongnya melalui lubang, mendinginkannya secara merata, meregangkannya, dan mengaturnya.

Jika Anda menimbang program nilon dengan poliester, atau membandingkan rute murni dan daur ulang, tim kami di Tekstil Suzhou Junhui dapat mencocokkan spesifikasi dengan penggunaan akhir, mulai dari keripik dan benang POY, FDY dan DTY hingga kain rajutan dan tenun.