Selección de parámetros del proceso de hilado

Los parámetros del proceso durante el hilado determinan los cambios en la formación de las fibras e influyen significativamente en la hilabilidad, la estructura y las propiedades del hilo bobinado, así como en las características del filamento acabado.

1. Temperatura de fusión
También conocida como temperatura de hilado, está determinada por la extrusora de tornillo, el colector de hilado y la presión de compactación. Un control adecuado de la temperatura de fusión garantiza una buena hilabilidad y da como resultado excelentes propiedades físicas y mecánicas del filamento final. Cuando la viscosidad intrínseca de la viruta se encuentra entre 0,64 y 0,66, la temperatura de fusión se controla preferiblemente en el rango de 285–290 °C.

2. Presión de extrusión del tornillo
La presión de fusión a la salida de la extrusora de tornillo se denomina presión de extrusión del tornillo, la cual se mide, visualiza y controla mediante un sensor de presión. Esta presión se utiliza para vencer la resistencia del material fundido en las tuberías, mezcladores y demás equipos, garantizando así una presión de fusión constante a la entrada de la bomba dosificadora.

3. Caudal de la bomba
El peso del material fundido suministrado por la bomba dosificadora por unidad de tiempo constituye el caudal de la bomba. Este caudal se ajusta mediante la velocidad de la bomba. Generalmente, la velocidad admisible de la bomba dosificadora es de 15 a 40 rpm, y se recomienda una velocidad de 20 a 30 rpm.

4. Presión de empaque
La presión de compactación se utiliza para superar la resistencia que encuentra el material fundido al pasar por el medio filtrante y los orificios de la hilera, y está estrechamente relacionada con la uniformidad de la calidad de la fibra. Durante el hilado a alta presión, cuando la presión de compactación se encuentra en el rango de 98 × 10⁵ a 245 × 10⁵ Pa, la calidad del hilo enrollado es relativamente buena.

5. Temperatura, humedad y velocidad del aire de refrigeración
Para el hilado de filamentos, se suele emplear el enfriamiento por aire de flujo cruzado, que implica principalmente tres parámetros: temperatura, humedad y velocidad del aire, además de la distribución de la velocidad del aire a través de la pantalla de enfriamiento. La temperatura del aire de enfriamiento se controla entre 20 y 30 °C. Si la velocidad de hilado aumenta, la temperatura del aire debe reducirse adecuadamente para acelerar el enfriamiento. Una cierta humedad en el aire de enfriamiento evita la electricidad estática causada por la fricción entre el filamento y el aire seco en el conducto, reduciendo la vibración del filamento. El aire húmedo también ayuda a mantener una temperatura constante en la sala de hilado, facilita la transferencia de calor y mejora el enfriamiento del filamento. Una humedad relativa en el rango de 65-80 % es aceptable. La velocidad del aire tiene un efecto significativo en la preorientación y la relación de estiramiento del hilo bobinado. A medida que aumenta la velocidad del aire, la birrefringencia del hilo bobinado disminuye y la relación de estiramiento en frío aumenta.

6. Velocidad de bobinado
La velocidad de bobinado es un factor importante que afecta el grado de preorientación del hilo bobinado. Cuanto mayor sea la velocidad de bobinado, mayor será el grado de preorientación y menor la relación de estiramiento posterior.

7. Frecuencia recíproca de la guía de desplazamiento
La frecuencia de oscilación de la guía de desplazamiento determina el ángulo de bobinado del paquete y también afecta a la tensión de bobinado; es fundamental para lograr una buena formación del paquete. Para evitar una formación deficiente del paquete debido al bobinado de la cinta, la frecuencia de oscilación de la guía de desplazamiento debe variarse periódicamente. El rango de variación se denomina amplitud, y el intervalo de tiempo, periodo. La amplitud suele ser de ±15–25 r/min, y el periodo, de 15–25 s.

8. Velocidad del rodillo de aceite y concentración de aceite
La cantidad de acabado aplicada al hilo bobinado determina directamente el contenido de acabado del multifilamento terminado. Cuanto mayor sea la concentración de aceite y mayor la velocidad del rodillo de aceite, mayor será la absorción de acabado en el hilo bobinado.

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