Ultraääni polymeerikuitujen kehruun

Tekstiileissä ja kankaissa käytettävien polymeerikuitujen kehruu on erikoistunut ekstruusiomuoto, joka käyttää kehruuta useiden jatkuvien synteettisten filamenttien muodostamiseen. Ultrasonicsia voidaan käyttää erilaisiin kehruutyyppeihin: kuiva, märkä, sula ja geelikehruu. Ultraäänisovelluksia ovat Spinneretin puhdistus, sekoittaminen, Liuottamalla, polymerointi ja leikkaus- harvennus.

Polymeerien liuottaminen ja kemiallinen käsittely

Jotta polymeeri voidaan kehrätä, se on muutettava nestemäiseen tilaan. Siksi, ellei polymeeriä sulateta, se liuotetaan tai käsitellään kemiallisesti liukoisten tai termoplastisten johdannaisten muodostamiseksi.

Tässä vaiheessa Hielscherin ultraäänilaitteet avustaa ja nopeuttaa liukenemisprosessiasekä Kemiallinen vuorovaikutus reagenssien kanssa. Tätä varten kiinteät polymeerihiukkaset suspendoidaan liuottimeen tai happoon. Tämä seos joko pumpataan ultraäänireaktorin läpi tai käsitellään sekoitetussa säiliössä ultraääniantureilla, joissa hiukkaset liukenevat nopeasti korkean kavitaatioleikkauksen vuoksi. Tämä luo homogeenisen ja tasaisen polymeeriliuoksen. Katso alla olevasta videosta esittely ultraääniliuottamisesta anturityyppisellä ultraäänilaitteella (UP200St).

Ultraääni Spinneret puhdistus

Spinneret on monihuokoinen muottilevy, jonka läpi polymeerineste puristetaan jatkuvien synteettisten kuitujen muodostamiseksi. Kun poistutaan ekstruusiomuotin pienistä aukoista, viskoosi polymeerineste alkaa jähmettyä ja yksittäiset polymeeriketjut pyrkivät kohdistumaan kuituun viskoosin virtauksen vuoksi. Tässä vaiheessa kiinteä polymeeri voi alkaa kerääntyä hienon aukon sisään ja ulostuloon, mikä johtaa hitaampaan virtaukseen ja lopulta tukkeutuneeseen muottilevykanavaan.

Kuitupuristuslevyjen puhdistaminen kiinteästä polymeeristä on vaikea tehtävä, koska yksittäiset kanavat ovat tyypillisesti halkaisijaltaan hyvin pieniä. Hielscherin ultraääniantureita käytetään altistamaan polymeerikuitujen ekstruusiomuottilevyt voimakkaille kavitaationestesuihkuille, jotka ovat riittävän vahvoja poistamaan kiinteän polymeerin ja epäpuhtaudet – mutta tarpeeksi pehmeä, jotta se ei vahingoita kehruukapillaarien herkkää geometriaa. Jälkimmäinen on merkittävä etu verrattuna puhdistusneuloihin, johtoihin tai porakoneisiin. Vaikka puhdistusneulat ovat hienoja työkaluja, jotka on luotu puhdistamaan pienikokoisia kapillaareja, toistuva puhdistus vahingoittaa kapillaarien kokoa, muotoa ja sileyttä. Lopuksi monikanavaisten kehruulaitteiden puhdistamiseen tarvittava aika on myös merkittävä kustannustekijä.

Asetaatin, triasetaatin, akryylin, modakryylin, polybentsimidatsolin, spandexin tai vinyonin osalta polymeerin liuottamiseen käytettyä liuotinta voidaan käyttää myös puhdistustarkoituksiin. Tässä tapauksessa kavitaatioleikkaus painaa liuottimen aukkoihin ja edistää liukenemista.

Sulakehruupolymeereille, kuten nailonille, olefiinille, polyesterille, saranille tai sulfaarille, lämpökäsittely ennen sonikaatiota voi auttaa tekemään polymeeristä hauraamman. Tämä prosessi, jota kutsutaan uunin palamiseksi, pelkistää kovettuneen polymeerin tuhkaksi. Puhdistukseen voidaan käyttää vettä (enintään 25 paino-% fosforihappoa) tai öljyä yksinkertaisena kytkentänesteenä ultraäänianturin ja kehruulaitteen välillä.
Koetintyyppinen sonikaatio on paljon voimakkaampaa kuin puhdistussäiliöt ja ääniaallot suunnataan suoraan spinneret-kanavan ulostuloihin. Tämä johtaa syvempään ja nopeampaan puhdistukseen. Yksittäisille kanaville ja huokosille suosittelemme UP100H terävällä MS2-kärjellä. Tämä on kustannustehokas ultraäänilaite kädessä pidettävään tai seisovaan käyttöön. Monihuokoisten kehruu- tai ekstruusiomuottilevyjen osalta UIP1000hdT erityisellä halkaisijaltaan 100 mm: n anturilla.