Ultrasons pour le filage des fibres polymères

Filage de fibres de polymère pour utilisation dans les textiles et les tissus est une forme spécialisée d'extrusion, qui utilise une filière pour former des filaments synthétiques continus multiples. Ultrasonics peut être utilisé pour divers types de filage: sec, humide, jet fondu et le filage de gel. applications à ultrasons comprennent Nettoyage lière, mélange, Dissolution, Polymérisation et amincissement au cisaillement.

Polymère dissolvantes et traitement chimique

Pour le polymère à filer, il doit être converti en un état fluide. Par conséquent, à moins que le polymère est fondu, il est dissous ou traitée chimiquement pour former des dérivés solubles ou thermoplastiques.

A ce stade, Hielscher appareils à ultrasons aider et accélérer le processus de dissolution, aussi bien que interaction chimique avec des réactifs. Pour cela, les particules de polymères solides sont en suspension dans le solvant ou à l'acide. Ce mélange est soit pompée à travers un réacteur à ultrasons ou traitées dans une cuve agitée avec des sondes à ultrasons, où les particules se dissolvent rapidement en raison de cisaillement élevé cavitation. Cela crée une solution de polymère homogène et uniforme. S'il vous plaît voir la vidéo ci-dessous pour une démonstration de dissolvante à ultrasons en utilisant un type de sonde appareil à ultrasons (UP200St).

Dissoudre l'une des nombreuses applications de puissance des ultrasons. La vidéo montre la dissolution rapide d'un ours en peluche dans l'eau à l'aide du Hielscher UP200St.

Dissolution d'un ours en peluche dans l'eau grâce à l'UP200St

filière à trous multiples

Solution polymère Dégazage

solutions de polymère visqueux, tels que le poly (p-phénylène téréphtalamide) (PPTA), dans de l'acide sulfurique concentré sont visqueux et souvent non newtonien. Les solutions nécessitent dégazage pour assurer des fibres continues sortent de la filière. Lorsque est appliqué pour ultra-sons de mélange, homogénéisation ou dissolution, il aide le dégazage. La vidéo ci-dessous montre le dégazage / désaération d'huile (en temps réel).

La désagrégation des liquides est une application puissante des appareils à ultrasons de Hielscher. La vidéo montre le Hielscher UP200S pendant le dégazage de l'huile.

Dégazage du pétrole à l'aide de l'UP200S avec la sonotrode S40

Nettoyage à ultrasons Spinneret

Une filière est une plaque de filière à plusieurs pores à travers lesquels un fluide polymère est extrudé pour former des fibres synthétiques continues. En sortant des petits orifices de la filière d'extrusion, le fluide de polymère visqueux commence la solidification et les chaînes de polymère individuelles ont tendance à aligner dans la fibre en raison de l'écoulement visqueux. A ce stade polymère solide peut commencer à construire et à la sortie de l'orifice fin, ce qui entraîne l'écoulement plus lent et, éventuellement, dans un canal de plaque de matrice bloquée.

polymère filière
Le nettoyage des plaques d'extrusion de fibres de polymère solide est une tâche difficile, car les canaux individuels sont généralement très petit diamètre. Les sondes à ultrasons Hielscher sont utilisés pour exposer les plaques de filière d'extrusion de fibres de polymère à jets de liquide de cavitation intense, qui sont suffisamment solides pour éliminer le polymère solide et des impuretés – encore assez doux pour ne pas endommager la géométrie délicate des capillaires lière. Ce dernier est un grand avantage, par rapport aux aiguilles de nettoyage, des fils ou des exercices. Bien que les aiguilles de nettoyage sont fines outils, créé pour nettoyer de petites dimensions capillaires répétées dommages nettoyage de la taille, la forme et la douceur des capillaires. Enfin, le temps nécessaire pour le nettoyage lières multi-canal est un facteur de coût important, aussi.

Pour acétate, triacétate, acryliques, modacryliques, polybenzimidazole, spandex ou vinyon le solvant utilisé pour dissoudre le polymère peut être utilisé à des fins de nettoyage, aussi. Dans ce cas, le cisaillement cavitation pressera le solvant dans les orifices et promouvoir la dissolution.

Pour les polymères de filage par fusion, tels que le nylon, de l'oléfine, du polyester, saran ou sulfar, un traitement thermique avant la sonication peut aider à rendre le polymère plus fragile. Ce processus appelé burn-out four réduit le polymère durci en cendres. Pour le nettoyage, de l'eau (jusqu'à 25% en poids d'acide phosphorique) ou d'huile peut être utilisé en tant que fluide de couplage simple entre la sonde à ultrasons et la filière.
UP100H avec sonde de MS2 pour le nettoyage de filière à ultrasonssonication de type sonde est beaucoup plus intense que les réservoirs de nettoyage et les ondes sonores sont dirigées directement vers les sorties de canal de filière. Il en résulte un nettoyage plus profond et plus rapide. Pour les canaux individuels et les pores, nous vous recommandons d'utiliser la UP100H avec la pointe MS2 pointue. Ceci est un rentable dispositif à ultrasons pour un fonctionnement monté sur un support ou une main. Pour des filières à pores multiples ou filière d'extrusion des plaques, les UIP1000hdT avec une sonde spécifique de 100 mm de diamètre.

aiguilles de nettoyage de filière

La polymérisation assistée par ultrasons

Pour les procédés de filage direct, des sondes à ultrasons Hielscher aident l'interaction entre les réactifs et / ou des catalyseurs au cours de la formulation et la polymérisation du polymère, par exemple, polyester.

Traitement par ultrasons Gel

Lorsque le filage de gel (par exemple en polyéthylène, aramide), les réacteurs à ultrasons peut être utilisé pour la formulation du gel ainsi que pour rhéofluidifiant du gel avant l'extrusion. Les résultats de cisaillement de cavitation en interaction temporaire inférieure entre les chaînes de polymère. Cela provoque la viscosité à baisser – nécessitant moins de pression, ce qui permet de filaments plus fins à effectuer ou en augmentant le débit d'extrusion.

nanomatériaux dispersant

réacteurs à ultrasons Hielscher sont un moyen efficace pour la dispersion de matériaux nano, tels que des nanotubes de carbone, Des oxydes métalliques ou pigments. ruptures de cavitation à ultrasons agglomérats à disperse les particules de manière homogène.

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