Ultraheli polümeerkiudude ketramiseks

Polümeerkiudude ketramine tekstiilides ja kangastes kasutamiseks on spetsiaalne ekstrusioonivorm, mis kasutab spinneretti mitme pideva sünteetilise filamenti moodustamiseks. Ultraheli saab kasutada erinevat tüüpi ketramiseks: kuiv, jet-wet, sulatamine ja geeli ketramine. Ultraheli rakendused hõlmavad järgmist: Spinnereti puhastamine, Segamine, lahustamine, polümerisatsioon ja nihke- hõrenemine.

Polümeeri lahustumine ja keemiline töötlemine

Polümeeri kedramiseks tuleb see muundada vedelaks olekuks. Seega, kui polümeeri ei sulatata, lahustatakse või töödeldakse seda keemiliselt, moodustades lahustuvaid või termoplastseid derivaate.

Selles etapis Hielscheri ultraheli seadmed aidata ja kiirendada lahustumisprotsessi, samuti keemiline koostoime reaktiividega. Selleks suspendeeritakse tahked polümeeriosakesed lahustis või happes. See segu pumbatakse läbi ultraheli reaktori või töödeldakse ultraheli sondidega segatud paagis, kus osakesed lahustuvad kiiresti kõrge kavitatsioonilise nihke tõttu. See loob homogeense ja ühtlase polümeerilahuse. Palun vaadake allolevat videot ultraheli lahustamise demonstreerimiseks sondi tüüpi ultrasonikaatori abil (UP200St).

Ultraheli spinnereti puhastamine

Spinneret on mitmepooriline stantsiplaat, mille kaudu ekstrudeeritakse polümeerne vedelik, moodustades pidevaid sünteetilisi kiude. Ekstrusioonvormi väikestest avadest väljumisel hakkab viskoosne polümeervedelik tahkuma ja üksikud polümeerahelad kipuvad viskoosse voolu tõttu kius joonduma. Sel hetkel võib tahke polümeer hakata kogunema peene ava väljalaskeava juures ja väljalaskeavas, mille tulemuseks on aeglasem vool ja lõpuks blokeeritud stantsiplaadi kanal.

Kiudude ekstrusioonplaatide puhastamine tahkest polümeerist on keeruline ülesanne, kuna üksikud kanalid on tavaliselt väga väikese läbimõõduga. Hielscheri ultraheli sonde kasutatakse polümeerkiudude ekstrusiooniplaatide paljastamiseks intensiivsetele kavitatsioonilistele vedelikujoadele, mis on piisavalt tugevad tahke polümeeri ja lisandite eemaldamiseks – kuid piisavalt pehme, et mitte kahjustada spinnereti kapillaaride õrna geomeetriat. Viimane on suur eelis võrreldes puhastusnõelte, juhtmete või külvikutega. Kuigi puhastusnõelad on peened tööriistad, mis on loodud väikeste mõõtmetega kapillaaride puhastamiseks, kahjustab korduv puhastamine kapillaaride suurust, kuju ja siledust. Lõpuks on ka mitmekanaliliste spinnerettide puhastamiseks kuluv aeg märkimisväärne kulutegur.

Atsetaadi, triatsetaadi, akrüüli, modakrüül-, polübensimidasooli, spandexi või vinüoni puhul võib polümeeri lahustamiseks kasutatavat lahustit kasutada ka puhastamiseks. Sel juhul surub kavitatsiooniline nihe lahusti avadesse ja soodustab lahustumist.

Sulatavate ketruspolümeeride, nagu nailon, olefiin, polüester, saran või sulfar, puhul võib kuumtöötlus enne ultrahelitöötlust aidata polümeeri rabedamaks muuta. See protsess, mida nimetatakse ahju läbipõlemiseks, vähendab karastatud polümeeri tuhaks. Puhastamiseks võib ultraheli sondi ja spinnereti vahelise lihtsa ühendusvedelikuna kasutada vett (kuni 25wt% fosforhappega) või õli.
Sondi tüüpi ultrahelitöötlus on palju intensiivsem kui mahutite puhastamine ja helilained on suunatud otse spinnereti kanali väljundite poole. Selle tulemuseks on sügavam ja kiirem puhastamine. Üksikute kanalite ja pooride puhul soovitame kasutada UP100H terava MS2 otsaga. See on kulutõhus ultraheli seade käeshoitavaks või seisvaks tööks. Mitmepooriliste spinnerettide või ekstrusioonvormide plaatide puhul on UIP1000hdT spetsiaalse 100mm läbimõõduga sondiga.