Ултразвук за предене на полимерни влакна

Преденето на полимерни влакна за използване в текстил и тъкани е специализирана форма на екструзия, при която се използва спинерет за образуване на множество непрекъснати синтетични нишки. Ултразвукът може да се използва за различни видове предене: сухо, мокро със струя, стопилка и гел предене. Ултразвуковите приложения включват Почистване на спинерет, смесване, разтваряне, полимеризация и Изтъняване на срязване.

Разтваряне на полимери и химическа обработка

За да се завърти полимерът, той трябва да се превърне в течно състояние. Следователно, освен ако полимерът не се разтопи, той се разтваря или обработва химически, за да се образуват разтворими или термопластични производни.

На този етап ултразвукови устройства Hielscher подпомагане и ускоряване на процеса на разтваряне, както и химично взаимодействие с реагенти. За това твърдите полимерни частици са суспендирани в разтворителя или киселината. Тази смес се изпомпва през ултразвуков реактор или се обработва в разбъркан резервоар с ултразвукови сонди, където частиците се разтварят бързо поради високо кавитационно срязване. Това създава хомогенен и еднороден полимерен разтвор. Моля, вижте видеоклипа по-долу за демонстрация на ултразвуково разтваряне с помощта на ултразвуков ултразвук тип сонда (UP200St).

Ултразвуково почистване на спинерет

Spinneret е многопорова матрица, през която полимерна течност се екструдира, за да се образуват непрекъснати синтетични влакна. При излизане от малките отвори на екструзионната матрица, вискозната полимерна течност започва да се втвърдява и отделните полимерни вериги са склонни да се подравняват във влакното поради вискозния поток. В този момент твърдият полимер може да започне да се натрупва на и в изхода на финия отвор, което води до по-бавен поток и в крайна сметка до блокиран канал на матрицата.

Почистването на плочи за екструдиране на влакна от твърд полимер е трудна задача, тъй като отделните канали обикновено са с много малък диаметър. Ултразвуковите сонди на Hielscher се използват за излагане на екструзионни плочи от полимерни влакна на интензивни кавитационни течни струи, които са достатъчно силни, за да отстранят твърдия полимер и примесите – и все пак достатъчно мека, за да не повреди деликатната геометрия на капилярите на препречката. Последното е основно предимство в сравнение с игли за почистване, проводници или бормашини. Въпреки че иглите за почистване са фини инструменти, създадени за почистване на капиляри с малки размери, многократното почистване уврежда размера, формата и гладкостта на капилярите. И накрая, времето, необходимо за почистване на многоканални предачи, също е значителен фактор за разходите.

За ацетат, триацетат, акрил, модакрил, полибензимидазол, спандекс или виньон разтворителят, използван за разтваряне на полимера, може да се използва и за почистване. В този случай кавитационната срязване ще притисне разтворителя в отворите и ще насърчи разтварянето.

За предещи се полимери, като найлон, олефин, полиестер, саран или сулфар, термичната обработка преди ултразвука може да помогне да се направи полимерът по-крехък. Този процес, наречен изгаряне на фурната, намалява втвърдения полимер до пепел. За почистването може да се използва вода (с до 25 тегловни % фосфорна киселина) или масло като обикновена свързваща течност между ултразвуковата сонда и спинера.
Ултразвукът тип сонда е много по-интензивен от почистващите резервоари и звуковите вълни са насочени директно към изходите на канала на спинерета. Това води до по-дълбоко и по-бързо почистване. За единични канали и пори препоръчваме да използвате UP100H със заострен накрайник MS2. Това е рентабилно ултразвуково устройство за ръчна работа или работа на стойка. За многопорови предачи или екструзионни матрици, UIP1000hdT със специална сонда с диаметър 100 мм.