Polimer liflərin əyrilməsi üçün ultrasəs
Tekstil məmulatlarında və parçalarda istifadə üçün polimer liflərin əyrilməsi çoxsaylı fasiləsiz sintetik filamentlər yaratmaq məqsədilə filyeradan istifadə edilən xüsusi ekstruziya formasıdır. Ultrasəs müxtəlif əyirmə növləri üçün istifadə edilə bilər: quru, yaş şırnaqlı, ərintidən və geldən əyirmə. Ultrasəsin tətbiq sahələrinə filyeranın təmizlənməsi, qarışdırma, həlletmə, polimerləşmə və sürüşmə təsiri altında özlülüyün azalması daxildir.
Polimerin həll edilməsi və kimyəvi emalı
Polimerin əyrilməsi üçün o, axıcı vəziyyətə gətirilməlidir. Buna görə də polimer əridilmirsə, həll olunan və ya termoplastik törəmələr yaratmaq üçün həll edilir və ya kimyəvi emala məruz qoyulur.
Bu mərhələdə Hielscher ultrasəs cihazları həllolma prosesini, eləcə də reagentlərlə kimyəvi qarşılıqlı təsiri dəstəkləyir və sürətləndirir. Bunun üçün bərk polimer hissəcikləri həlledicidə və ya turşuda suspenziya halına gətirilir. Bu qarışıq ya ultrasəs reaktorundan nasosla keçirilir, ya da ultrasəs zondları ilə təchiz olunmuş qarışdırılan çəndə emal edilir; burada güclü kavitasiya mənşəli sürüşmə təsiri nəticəsində hissəciklər sürətlə həll olur. Beləliklə, homogen və yekcins polimer məhlulu yaranır. Zond tipli ultrasəs cihazı ilə həlletmənin nümayişi üçün aşağıdakı videoya baxın (UP200St).
Polimer məhlulunun qazsızlaşdırılması
Qatı sulfat turşusunda olan poli(p-fenilen tereftalamid) (PPTA) kimi özlü polimer məhlulları özlüdür və çox vaxt qeyri-Nyuton xarakterlidir. Məhlulların qazsızlaşdırılması fasiləsiz liflərin filyeradan çıxmasını təmin etmək üçün tələb olunur. Ultrasəs qarışdırma, homogenləşdirmə və ya həlletmə üçün tətbiq edildikdə, qazsızlaşdırmaya kömək edir. Aşağıdakı video yağın qazsızlaşdırılmasını/havasının çıxarılmasını real vaxtda nümayiş etdirir.
Filyeranın ultrasəslə təmizlənməsi
Filyera fasiləsiz sintetik liflər yaratmaq üçün polimer mayesinin ekstruziya yolu ilə keçirildiyi çoxdəlikli qəlib lövhəsidir. Ekstruziya qəlibinin kiçik dəliklərindən çıxarkən özlü polimer mayesi bərkiməyə başlayır və özlü axın nəticəsində ayrı-ayrı polimer zəncirləri lif daxilində eyni istiqamətdə düzülməyə meyil göstərir. Bu mərhələdə bərk polimer dar dəliyin çıxışında və çıxışın daxilində yığılmağa başlaya bilər; bu isə axının yavaşlamasına və nəticədə qəlib lövhəsinin kanalının tutulmasına səbəb olur.
Asetat, triasetat, akril, modakril, polibenzimidazol, spandeks və ya vinyon üçün polimerin həll edilməsində istifadə olunan həlledici təmizləmə məqsədilə də istifadə edilə bilər. Bu halda kavitasiya mənşəli sürüşmə təsiri həlledicini dəliklərə sıxışdıraraq həllolmanı təşviq edəcək.
Neylon, olefin, poliester, saran və ya sulfar kimi ərintidən əyrilən polimerlər üçün ultrasəslə emaldan əvvəl istiliklə emal polimerin daha kövrək olmasına kömək edə bilər. Sobada yandırma adlanan bu proses bərkimiş polimeri külə çevirir. Təmizləmə üçün su (tərkibində 25wt%-ə qədər fosfor turşusu olmaqla) və ya yağ ultrasəs zondu ilə filyera arasında ultrasəs enerjisini ötürən sadə maye kimi istifadə edilə bilər.
Zond tipli ultrasəslə emal təmizləmə çənlərindəki emaldan xeyli daha intensivdir və səs dalğaları birbaşa filyera kanallarının çıxışlarına yönəldilir. Bu, daha dərin və daha sürətli təmizləmə ilə nəticələnir. Tək kanallar və dəliklər üçün iti MS2 ucluğu olan UP100H cihazından istifadə etməyi tövsiyə edirik. Bu, əldə tutularaq və ya dayağa quraşdırılaraq işlədilməsi üçün sərfəli ultrasəs cihazıdır. Çoxdəlikli filyeralar və ya ekstruziya qəlib lövhələri üçün isə 100mm diametrli xüsusi zondu olan UIP1000hdT.
Ultrasəsin köməyi ilə polimerləşmə
Birbaşa əyirmə proseslərində Hielscher ultrasəs zondları polimerin, məsələn, poliesterin hazırlanması və polimerləşməsi zamanı reaksiya maddələri və/və ya katalizatorlar arasındakı qarşılıqlı təsirə kömək edir.
Gelin ultrasəslə emalı
Geldən əyirmə zamanı (məsələn, polietilen, aramid) ultrasəs reaktorları həm gelin hazırlanması, həm də ekstruziyadan əvvəl sürüşmə təsiri altında gelin özlülüyünün azaldılması üçün istifadə edilə bilər. Kavitasiya mənşəli sürüşmə təsiri polimer zəncirləri arasındakı qarşılıqlı təsirin müvəqqəti azalmasına səbəb olur. Bu, özlülüyün azalması ilə nəticələnir – daha az təzyiq tələb olunur, daha incə filamentlərin hazırlanmasına və ya ekstruziyanın məhsuldarlığının artırılmasına imkan yaranır.
Nanomaterialların dispersləşdirilməsi
Hielscher ultrasəs reaktorları aşağıdakı kimi nanomaterialların dispersləşdirilməsi üçün effektiv vasitədir: karbon nanoboruları, metal oksidləri və ya piqmentlər. Ultrasəs kavitasiyası aqlomeratları parçalayır və hissəcikləri homogen şəkildə dispersləşdirir.