Comprendre les filières :équipement clé dans la production de fibres polymères

Une filière est un équipement industriel utilisé dans la production de fibres polymères. Grâce à un processus d'extrusion, une installation peut forcer des polymères liquides à travers la filière, les transformant en longs brins qui durcissent en fibres utilisables. Ce processus est similaire à celui observé avec la soie d'araignée, et le nom de cet équipement est dérivé des organes d'araignées utilisés pour produire du fil pour les toiles et d'autres activités.

Le processus de création de fibres avec une filière commence par la préparation des polymères, soit par fusion, soit par traitement au solvant pour transformer le polymère en substance liquide. Des colorants peuvent être ajoutés pour créer des produits colorés, ou la fibre finie peut être teinte après traitement, selon le type et l'utilisation prévue. Lorsqu'elles sont forcées à travers de minuscules trous dans la tête de la filière, les chaînes des polymères s'alignent et créent de longs brins. L'air ou le liquide de l'autre côté fournit un bain de refroidissement pour durcir et tempérer les fibres afin qu'elles soient utilisables, et l'entreprise peut les enrouler sur des bobines pour les distribuer.

Ce processus est connu sous le nom de filage de gel ou de polymère. Les fabricants disposant de cette capacité peuvent distribuer la fibre obtenue aux entreprises textiles ou produire leurs propres textiles en interne, en fonction des types de produits et de services qu'ils souhaitent offrir. Les fibres synthétiques produites à l'aide de cette technique ont tendance à être solides et durables et vont du Kevlar® pour les gilets pare-balles au polyester pour les vêtements. Les conditions à la filière doivent être étroitement contrôlées pour donner les meilleurs résultats.

La tête de chaque filière représente un point de vulnérabilité du système. Les minuscules trous peuvent se boucher avec des polymères et des impuretés et rendre l'appareil inutile. Des techniques de nettoyage sont disponibles, notamment le nettoyage en service et le retrait des têtes pour traitement dans une autre installation afin d'éliminer les couches de polymères et autres matériaux susceptibles de les obstruer. Des entreprises proposant des services de nettoyage sont disponibles pour les entreprises qui ne souhaitent pas gérer elles-mêmes leurs besoins d'entretien.

Les départements de recherche et développement analysent en permanence la production de fibres par filière. Ces départements étudient de nouvelles façons de produire des fibres synthétiques et travaillent au développement de nouveaux types de fibres pour répondre aux besoins des consommateurs. Certains étudient également les moyens d'améliorer la conception des filières pour résoudre des problèmes courants ou rendre possible la production de fibres inhabituelles. Les ingénieurs textiles qui effectuent ce type de recherche sont généralement titulaires de diplômes supérieurs et connaissent très bien la physique derrière les polymères et la formation des fibres polymères.

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Par Mary McMahon

Depuis qu'elle a commencé à contribuer au site il y a plusieurs années, Mary a relevé le défi passionnant de devenir chercheuse et écrivaine sur la mécanique. Mary est titulaire d'un diplôme en arts libéraux du Goddard College et passe son temps libre à lire, à cuisiner et à explorer les grands espaces.