الموجات فوق الصوتية لغزل ألياف البوليمر
غزل ألياف البوليمر للاستخدام في المنسوجات والأقمشة هو شكل متخصص من البثق ، يستخدم المغزل لتشكيل خيوط اصطناعية متعددة مستمرة. يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية لأنواع مختلفة من الغزل: الجافة ، النفاثة الرطبة ، تذوب والغلب هلام. تشمل تطبيقات الموجات فوق الصوتية تنظيف المغزل, خلط, حل, البلمره و القص - ترقق.
إذابة البوليمر والمعالجة الكيميائية
لكي يتم نسج البوليمر ، يجب تحويله إلى حالة سائلة. لذلك ، ما لم يتم إذابة البوليمر ، يتم إذابته أو معالجته كيميائيا لتشكيل مشتقات قابلة للذوبان أو لدن بالحرارة.
في هذه المرحلة Hielscher أجهزة الموجات فوق الصوتية مساعدة وتسريع عملية الذوبان، فضلا عن التفاعل الكيميائي مع الكواشف. لهذا ، يتم تعليق جزيئات البوليمر الصلبة في المذيب أو الحمض. يتم ضخ هذا المزيج إما من خلال مفاعل بالموجات فوق الصوتية أو معالجته في خزان مقلوب مع مجسات بالموجات فوق الصوتية ، حيث تذوب الجسيمات بسرعة بسبب القص التجويف العالي. هذا يخلق محلول بوليمر متجانس وموحد. يرجى الاطلاع على الفيديو أدناه للحصول على عرض توضيحي للذوبان بالموجات فوق الصوتية باستخدام الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار (UP200St).
تفريغ محلول البوليمر
محاليل البوليمر اللزجة ، مثل بولي (p-phenylene terephthalamide) (PPTA) ، في حمض الكبريتيك المركز لزجة وغالبا ما تكون غير نيوتونية. تتطلب الحلول التفريغ لضمان خروج الألياف المستمرة من المغزل. عندما يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية للخلط أو التجانس أو الذوبان ، فإنه يساعد على إزالة الغازات. يوضح الفيديو أدناه تفريغ / إزالة تهوية النفط (في الوقت الفعلي).
تنظيف المغزل بالموجات فوق الصوتية
المغزل عبارة عن صفيحة قوالب متعددة المسام يتم من خلالها بثق سائل بوليمري لتشكيل ألياف اصطناعية مستمرة. عند الخروج من الفتحات الصغيرة لقالب البثق ، يبدأ سائل البوليمر اللزج في التصلب وتميل سلاسل البوليمر الفردية إلى المحاذاة في الألياف بسبب التدفق اللزج. في هذه المرحلة ، يمكن أن يبدأ البوليمر الصلب في التراكم عند مخرج الفتحة الدقيقة وفي مخرجها ، مما يؤدي إلى تدفق أبطأ وفي النهاية في قناة لوحة القوالب المسدودة.
بالنسبة للأسيتات أو ثلاثي الأسيتات أو الأكريليك أو الموداكريليك أو البولي بنزيميدازول أو الألياف اللدنة أو الفينيون ، يمكن استخدام المذيب المستخدم لإذابة البوليمر لأغراض التنظيف أيضا. في هذه الحالة ، سيضغط القص التجويفي على المذيب في الفتحات ويعزز الذوبان.
بالنسبة للبوليمرات الذائبة ، مثل النايلون أو الأوليفين أو البوليستر أو الساران أو السلفار ، قد تساعد المعالجة الحرارية قبل الصوتنة في جعل البوليمر أكثر هشاشة. هذه العملية التي تسمى نضوب الفرن تقلل من البوليمر المتصلب إلى رماد. للتنظيف ، يمكن استخدام الماء (مع ما يصل إلى 25٪ من حمض الفوسفوريك) أو الزيت كسائل اقتران بسيط بين مسبار الموجات فوق الصوتية والمغزل.
صوتنة نوع المسبار أكثر كثافة من تنظيف الخزانات ويتم توجيه الموجات الصوتية مباشرة نحو منافذ قناة المغزل. ينتج عن هذا تنظيف أعمق وأسرع. بالنسبة للقنوات والمسام الفردية ، نوصي باستخدام UP100H مع طرف MS2 مدبب. هذا هو جهاز الموجات فوق الصوتية فعالة من حيث التكلفة للتشغيل باليد أو الوقوف. بالنسبة للمغازل متعددة المسام أو ألواح قوالب البثق ، فإن UIP1000hdT مع مسبار خاص بقطر 100 مم.
البلمرة بمساعدة بالموجات فوق الصوتية
لعمليات الغزل المباشر، تحقيقات الموجات فوق الصوتية Hielscher تساعد على التفاعل بين المواد المتفاعلة و / أو المحفزات أثناء صياغة وبلمرة البوليمر، على سبيل المثال البوليستر.
معالجة الجل بالموجات فوق الصوتية
عند غزل الجل (مثل البولي إيثيلين والأراميد) ، يمكن استخدام المفاعلات فوق الصوتية لصياغة الجل وكذلك لترقق القص للهلام قبل البثق. ينتج عن القص التجويفي تفاعل أقل مؤقتا بين سلاسل البوليمر. هذا يؤدي إلى انخفاض اللزوجة – تتطلب ضغطا أقل ، مما يسمح بعمل خيوط أدق أو زيادة إنتاجية البثق.
تشتت المواد النانوية
مفاعلات الموجات فوق الصوتية Hielscher هي وسيلة فعالة لتشتيت المواد النانوية ، مثل أنابيب الكربون النانويةأو أكاسيد المعادن أو اصباغ. التجويف بالموجات فوق الصوتية يكسر التكتلات في تشتيت الجسيمات بشكل متجانس.