シール部品(補助材料)に関する要因:
① 材質が不適切:変形にはシールリングの硬さが重要です。硬度が低すぎる場合(純アルミニウムなど)、過度の変形が発生する可能性があります。硬度が高すぎる場合(シリコンアルミニウム合金など)、十分に変形しません。どちらの場合も、内圧下で隙間を効果的に埋めることができず、スラリー漏れが発生します。アルミニウム-マグネシウム合金(5052など)は適度な硬さを持ち、より優れた性能を発揮します。
② 寸法・形状のずれ:シール部品の寸法(直径、厚さ、角度など)や平面度が要件を満たしていない場合、隣接する部品との嵌合不良や封止不良が発生し、効果的なシールができない可能性があります。
部品圧力と背圧要因:
① 部品圧力不足:特にセルフシール構造を採用している部品の場合、初期圧力が低すぎるとシール不良を引き起こす可能性があります。たとえば、セルフシール部品が多孔質の微細フィラメントを製造している場合、効果的なセルフシールを確保するには、一般に圧力を 15 ~ 19 MPa 以上に維持する必要があります。
② スピナープレートの過大な背圧(抵抗): スピナープレートが発生する背圧が内部部品圧力の60%を超えると、シール構造内に異常な圧力差が生じ、スラリー漏れが発生しやすくなります。
③ 圧力変動や超高圧:製造時の部品圧力の過度な変動や、最終圧力が設計限界(例:23.0MPa)を超えると、シールや配管が破損する恐れがあります。
設備および運転要因:
① 油圧プレスの状態が悪い: 油圧プレスが水平でない場合、パンチ圧力が不均一になったり、油圧が不足したりして、シール部品が効果的にロックされなくなる可能性があります。
② 組立・分解時の損傷:組立・清掃時の不適切な取り扱い(特に熱分解)により、傷を付ける工具の使用、衝撃による損傷、高所からの落下などにより、配電板やサンドカップなどの主要部品に変形や傷が発生し、シール面の平坦度が損なわれる可能性があります。
③ 頻繁な発停運転や長時間のアイドル時間:内部の温度や圧力に大きな変化が生じ、シールの安定性に影響を与える可能性があります。
④ 紡糸位置によるメルト圧力の大きな差:DIO 部品の場合、左右のメルト圧力が異なるように設計されているにもかかわらず、過度にずれると、シールの不均衡を引き起こす可能性もあります。
特殊な繊維品種のさらなる課題
① アイランドシルク/複合フィラメント: 部品構造が複雑で、シール面の数が従来の部品に比べて大幅に増加しています (例: シール面が 8 ~ 9 面)。このため、すべての部品の寸法精度、変形、表面状態に非常に高い要件が課されます。わずかな傷や変形があるとスラリー漏れの原因となります。
②フルマット/セミマット/改質繊維: TiO₂ またはその他の添加剤 (抗菌剤など) の含有量が高いため、溶融特性が変化し、コンポーネントの圧力が急激に上昇する可能性があり、シールの耐久性に課題が生じます。
上記の理由に応じて、次の解決策をまとめました。
シーリングコンポーネントの選択と管理を最適化
① 厳密な材料選択: シールリングにはアルミニウム - マグネシウム合金 5052 など、適度な硬度と安定した変形特性を備えた材料を選択します。
② 寸法検査の強化:シール部品の重要な寸法(直径、角度、平面度など)について厳格な内部管理基準を設け、部品との完璧な嵌合を保証するための徹底した検査を実施します。
プロセスパラメータの最適化と安定化
① 適切な初期圧力を設定する: コンポーネントのシール形状 (メカニカルシール/セルフシール) と製品仕様 (特に細繊維および多孔質フィラメント) に基づいて、初期圧力を設定し、安定させます。たとえば、自己シール性の多孔質微細POYは15〜19MPaで推奨されます。
② スピナープレート設計の最適化: 過剰な背圧を避けるために、適切なスピナープレートの穴径と長さと直径の比率を選択します。特殊な品種の場合、中央リングの紡糸コンポーネントを目の形のデザインに置き換えて、溶融物の分布を改善し、スラリーの漏れを減らすことができます。
運用手順の標準化と洗練
① 組立・分解作業の改善:
組立:環境管理「5S」を実施し、部品をアルコールで洗浄し、フィルター材を清浄な圧縮空気で吹き飛ばします。
分解(特にアイランドコンポーネント) :銅(真鍮または青銅)製の柔らかい工具を使用してください。部品の衝突を防ぐために作業台と輸送車両にシリコンマットを敷いてください。激しい衝撃を避けるために、分解中に油圧を制御してください。
② 洗浄プロセス保護の強化: コンポーネントの高圧洗浄中の水圧を制御するか、保護ネットを追加します。超音波洗浄時に針板などの緩みやすい部品を固定します。
③ 機械の操作を標準化する: 古いコンポーネントを取り外した後、スピナーボックスコンポーネントの下端と取り付けツールの残留物を徹底的に清掃し、新しいコンポーネントの取り付け面の清潔さを確保します。
設備保全・部品管理の強化
① 定期点検・研削:配電板などの主要な平面部品の平面度を確認し、平行度基準を超えているものは研削して補修します。
② 部品設計の改善: 変形に対する耐性を向上させるために分配プレートの厚さを増やすか、微小な変形を補償してスラリー漏れを防ぐためにスピナー プレートとハウジングの間に銅製ガスケットを追加することを検討します。
スピナー プレート、シーリング コンポーネントなどの使用アーカイブを確立し、期限を過ぎた使用による欠陥の蓄積を避けるために定期的な交換を義務付けます。
包括的な「保護」作業の実施: 分解、洗浄、輸送から組み立てまでの各段階では、コンポーネントへの物理的損傷の防止に重点を置く必要があります。
構造上の改善を検討する: たとえば、断熱パッドの形状とサイズを改善することで、潜在的な微量の浸透を特定の内部領域に抑えることができ、通常の生産への影響を回避し、効果的な生産サイクルを延長できます。
紡糸部品のスラリー漏れは、複数の要因 (材料、プロセス、設備、操作) の影響を受ける問題です。根本的な解決策は、認定されたシール材とコンポーネントを選択し、コンポーネントの科学的な作動圧力を設定および安定させ、ライフサイクル全体 (分解、洗浄、組み立てから設置まで) を通じて詳細かつ標準化された操作およびメンテナンス プロセスを実行して、コンポーネントの損傷と汚染を最小限に抑えることにあります。
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