Als entscheidender Bestandteil bei der Herstellung synthetischer Fasern hängen Qualität und Leistung von Papierhülsen aus synthetischen Fasern weitgehend von der wissenschaftlichen Natur und Präzision des Produktionsprozesses ab. Der gesamte Prozess umfasst die Rohmaterialvorbereitung, das Formen, die Verbundverstärkung, das Trocknen und Abbinden, das Präzisionsschneiden und die Oberflächenbehandlung. Jeder Schritt ist miteinander verbunden und stellt sicher, dass die Papierhülse den Anforderungen des Hochgeschwindigkeitswickelns und verschiedener Anwendungen hinsichtlich mechanischer Festigkeit, Maßhaltigkeit und Funktionsstabilität gerecht wird.
Die Rohstoffaufbereitung ist der Ausgangspunkt des Prozesses. Papiertuben aus synthetischen Fasern verwenden im Allgemeinen Holzzellstofffasern als Hauptbasismaterial, wobei je nach Produktpositionierung entweder Frischzellstoff oder recycelter Zellstoff ausgewählt wird. Frischzellstoff hat lange Fasern und eine starke Bindung, was der Papierhülse eine höhere Ringdruckfestigkeit und Rundheit verleiht. Durch Deinking-, Reinigungs- und Redispergierungsverfahren wird recycelter Zellstoff gewonnen, der grundlegende mechanische Eigenschaften gewährleistet und gleichzeitig zur Reduzierung der Rohstoffkosten und Kohlenstoffemissionen beiträgt. Bei Bedarf können Baumwoll-Linters oder synthetische Fasern beigemischt werden, um die Zug- und Reißfestigkeit in bestimmten Richtungen zu verbessern. Der Zellstoff muss geschlagen und eingedickt werden, um geeignete rheologische Eigenschaften und filmbildende Eigenschaften zu erreichen und so die Grundlage für die anschließende Formung zu legen.
Das Formen ist ein entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Zellstoff in einen röhrenförmigen Vorformling. Die gebräuchlichste Methode ist das Aufwickeln, bei dem nasse Papierbahnen mit einer speziellen Form spiralförmig auf einen Stahl- oder Papierdorn gewickelt werden und eine bestimmte Menge Klebstoff aufgetragen wird, um eine starke Verbindung zwischen den Schichten zu gewährleisten. Spannung und Geschwindigkeit müssen beim Aufwickeln kontrolliert werden, um gleichmäßige, dichte Papierschichten ohne Luftblasen und Falten zu gewährleisten. Bei mehrschichtigen Verbundpapiertuben wird die Laminierung verwendet. Vor-vorgetrocknete Papierstreifen werden entlang der Faserrichtung kreuz-laminiert, mit Klebstoff beschichtet und heiß-gepresst, um einen plattenähnlichen Vorformling zu bilden, der dann zur sekundären Bindung um den Dorn gewickelt wird. Dieser Prozess bestimmt die Festigkeit der Zwischenschichtbindung und die radiale Tragfähigkeit der Papierhülse.
Ziel der Verbundverstärkung ist es, die mechanischen und Haltbarkeitseigenschaften der Papierhülse zu verbessern. Je nach Anwendung können Harzbeschichtungen, Glasfasernetze oder andere Verstärkungen in die Rohrwand eingebettet oder beschichtet werden, wobei Wärme-Härtung oder Kalt-Pressen verwendet wird, um eine feste Verbindung zwischen der Verstärkung und dem Untergrund sicherzustellen. Dieser Schritt verbessert die Feuchtigkeitsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Schlagfestigkeit und Abriebfestigkeit der Papierhülse erheblich und erfüllt die Anforderungen von Hochgeschwindigkeitswicklungen und rauen Umgebungen.
Nach der Laminierung erfolgt die Trocknung und Fixierung. Mithilfe von Heißluftzirkulation oder Infrarot-Trocknungsverfahren wird der Feuchtigkeitsgehalt der Papierhülse auf einen sicheren Bereich reduziert und so ein Festigkeitsverlust oder eine Verformung aufgrund von Feuchtigkeitsaufnahme während der Lagerung und Verwendung verhindert. Trocknungstemperatur und -zeit müssen genau kontrolliert werden, um eine Versprödung des Substrats oder ein Versagen des Klebers zu verhindern.
Präzisionsschneiden und Stirnflächenbearbeitung sind die letzten Schritte, um die Maßhaltigkeit sicherzustellen. Zum Zuschneiden auf die eingestellte Länge werden CNC-Rohrschneidemaschinen und hochpräzise Schleifgeräte verwendet. Dabei werden die Parallelität und Rechtwinkligkeit beider Enden korrigiert, um sicherzustellen, dass der Innendurchmesser, der Außendurchmesser und die Längentoleranzen den Prozessstandards entsprechen und die Anforderungen an die Präzisionspassung des Dorns der Wickelmaschine erfüllen.
Oberflächenbehandlungen werden je nach Anwendungsanforderungen flexibel ausgewählt, einschließlich Kalandrierung mit hoher Glätte, Glanzbeschichtung, matte Oberfläche, feuchtigkeitsbeständige Beschichtung, antistatische oder antibakterielle Beschichtung usw. Glänzende Oberflächen verringern die Reibung beim Abwickeln, matte Oberflächen reduzieren Kratzer auf der Faseroberfläche und funktionelle Beschichtungen verbessern die Stabilität und Sicherheit der Papierhülse in bestimmten Umgebungen.
Von der Rohstoffauswahl bis zur Lieferung des fertigen Produkts zeichnet sich der Produktionsprozess von Chemiefaserpapiertuben durch seine Systematisierung und Verfeinerung aus. Die Qualitätskontrolle bei jedem Schritt wirkt sich direkt auf die Belastbarkeit und Leistung der Papierhülsen aus. Durch die kontinuierliche Optimierung der Prozessparameter und die Einführung fortschrittlicher Geräte kann die Produktleistung verbessert und gleichzeitig Energieeinsparungen und Emissionsreduzierungen erzielt werden. Dies stellt eine solide Unterstützungsgarantie für die effiziente und umweltfreundliche Entwicklung der Chemiefaserindustrie dar.
