પોલિમર ફાઇબરના સ્પિનિંગ માટે અલ્ટ્રાસોનિક્સ
કાપડ અને કાપડમાં ઉપયોગ માટે પોલિમર ફાઇબરનું સ્પિનિંગ એ એક્સટ્રુઝનનું એક વિશિષ્ટ સ્વરૂપ છે, જે એકથી વધુ સતત સિન્થેટિક ફિલામેન્ટ્સ બનાવવા માટે સ્પિનરેટનો ઉપયોગ કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિકનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રકારના સ્પિનિંગ માટે થઈ શકે છે: શુષ્ક, જેટ-ભીનું, મેલ્ટ અને જેલ સ્પિનિંગ. અલ્ટ્રાસોનિક એપ્લિકેશનનો સમાવેશ થાય છે Spinneret સફાઈ, મિશ્રણ, ઓગળવું, પોલિમરાઇઝેશન અને પાતળું પડવું.
પોલિમર ઓગળવું અને રાસાયણિક સારવાર
પોલિમરને કાંતવા માટે, તેને પ્રવાહી સ્થિતિમાં રૂપાંતરિત કરવું આવશ્યક છે. તેથી, જ્યાં સુધી પોલિમર ઓગળવામાં ન આવે ત્યાં સુધી, તેને ઓગળવામાં આવે છે અથવા રાસાયણિક રીતે પ્રક્રિયા કરીને દ્રાવ્ય અથવા થર્મોપ્લાસ્ટિક ડેરિવેટિવ્ઝ બનાવે છે.
આ તબક્કે Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો મદદ કરે છે અને ઓગળવાની પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે, તેમજ રીએજન્ટ્સ સાથે રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. આ માટે, ઘન પોલિમર કણોને દ્રાવક અથવા એસિડમાં સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે. આ મિશ્રણને અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટર દ્વારા પમ્પ કરવામાં આવે છે અથવા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ સાથે હલાવવામાં આવેલી ટાંકીમાં પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, જ્યાં ઉચ્ચ કેવિટેશનલ શીયરને કારણે કણો ઝડપથી ઓગળી જાય છે. આ એક સમાન અને સમાન પોલિમર સોલ્યુશન બનાવે છે. ચકાસણી પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટર (UP200St).
પોલિમર સોલ્યુશન ડિગાસિંગ
સ્નિગ્ધ પોલિમર સોલ્યુશન્સ, જેમ કે પોલી(પી-ફેનીલીન ટેરેફ્થાલામાઇડ) (પીપીટીએ), કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં ચીકણું અને ઘણીવાર નોન-ન્યુટોનિયન હોય છે. ઉકેલો જરૂરી છે degassing સતત તંતુઓ સ્પિનરેટમાંથી બહાર નીકળી જાય તેની ખાતરી કરવા. જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક્સ મિશ્રણ, એકરૂપીકરણ અથવા ઓગળવા માટે લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ડિગાસિંગમાં મદદ કરે છે. નીચેનો વિડિયો ઓઈલનું ડીગાસિંગ/ડી-એરેશન (રીઅલ-ટાઇમ) દર્શાવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક સ્પિનરેટ સફાઈ
સ્પિનરેટ એ બહુ-છિદ્રવાળી ડાઇ પ્લેટ છે જેના દ્વારા સતત કૃત્રિમ તંતુઓ બનાવવા માટે પોલિમરીક પ્રવાહીને બહાર કાઢવામાં આવે છે. જ્યારે એક્સટ્રુઝન ડાઇના નાના ઓરિફિસમાંથી બહાર નીકળે છે, ત્યારે ચીકણું પોલિમર પ્રવાહી મજબૂત થવા લાગે છે અને વ્યક્તિગત પોલિમર સાંકળો ચીકણા પ્રવાહને કારણે ફાઇબરમાં સંરેખિત થવાનું વલણ ધરાવે છે. આ બિંદુએ, નક્કર પોલિમર ફાઇન ઓરિફિસના આઉટલેટ પર અને તેની અંદર નિર્માણ કરવાનું શરૂ કરી શકે છે, પરિણામે પ્રવાહ ધીમો થાય છે અને આખરે અવરોધિત ડાઇ પ્લેટ ચેનલમાં.
એસિટેટ, ટ્રાયસેટેટ, એક્રેલિક, મોડેક્રીલિક, પોલીબેન્ઝીમિડાઝોલ, સ્પાન્ડેક્સ અથવા વિન્યોન માટે પોલિમરને ઓગાળવા માટે વપરાતા દ્રાવકનો ઉપયોગ સફાઈ હેતુઓ માટે પણ થઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં કેવિટેશનલ શીયર દ્રાવકને ઓરિફિસમાં દબાવશે અને ઓગળવાનું પ્રોત્સાહન આપશે.
મેલ્ટ-સ્પિનિંગ પોલિમર માટે, જેમ કે નાયલોન, ઓલેફિન, પોલિએસ્ટર, સરન અથવા સલ્ફર, સોનિકેશન પહેલા હીટ ટ્રીટમેન્ટ પોલિમરને વધુ બરડ બનાવવામાં મદદ કરી શકે છે. ઓવન બર્નઆઉટ નામની આ પ્રક્રિયા કઠણ પોલિમરને રાખમાં ઘટાડી દે છે. સફાઈ માટે, અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ અને સ્પિનરેટ વચ્ચે પાણી (25wt% સુધી ફોસ્ફોરિક એસિડ સાથે) અથવા તેલનો ઉપયોગ સરળ જોડાણ પ્રવાહી તરીકે કરી શકાય છે.
પ્રોબ પ્રકારનું સોનિકેશન ટાંકીઓની સફાઈ કરતાં વધુ તીવ્ર હોય છે અને સોનિક તરંગો સીધા જ સ્પિનરેટ ચેનલ આઉટલેટ્સ તરફ નિર્દેશિત થાય છે. આ ઊંડા અને ઝડપી સફાઈમાં પરિણમે છે. સિંગલ ચેનલો અને છિદ્રો માટે, અમે ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરીએ છીએ પોઇન્ટેડ MS2 ટીપ સાથે UP100H. હેન્ડ-હેલ્ડ અથવા સ્ટેન્ડ-માઉન્ટેડ ઓપરેશન માટે આ એક ખર્ચ-અસરકારક અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણ છે. મલ્ટી-પોર સ્પિનરેટ અથવા એક્સટ્રુઝન ડાઇ પ્લેટ માટે, ધ UIP1000hdT ખાસ 100mm વ્યાસની ચકાસણી સાથે.
અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ પોલિમરાઇઝેશન
ડાયરેક્ટ સ્પિનિંગ પ્રક્રિયાઓ માટે, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ પોલિમરના ફોર્મ્યુલેશન અને પોલિમરાઇઝેશન દરમિયાન રિએક્ટન્ટ્સ અને/અથવા ઉત્પ્રેરક વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં મદદ કરે છે, દા.ત. પોલિએસ્ટર.
અલ્ટ્રાસોનિક જેલ પ્રોસેસિંગ
જ્યારે જેલ સ્પિનિંગ થાય છે (દા.ત. પોલિઇથિલિન, એરામિડ), અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરનો ઉપયોગ જેલના ફોર્મ્યુલેશન માટે તેમજ એક્સટ્રુઝન પહેલા જેલને શીયર-થિનિંગ માટે કરી શકાય છે. કેવિટેશનલ શીયર પોલિમર સાંકળો વચ્ચે અસ્થાયી નીચી ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં પરિણમે છે. આનાથી સ્નિગ્ધતા ઘટી જાય છે – ઓછા દબાણની જરૂર છે, ફાઇનર ફિલામેન્ટ્સ બનાવવા માટે પરવાનગી આપે છે અથવા એક્સટ્રુઝન થ્રુપુટમાં વધારો કરે છે.
નેનોમટીરિયલ્સ વિખેરવું
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટર એ નેનો સામગ્રીના વિખેરવા માટે એક અસરકારક માધ્યમ છે, જેમ કે કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ, મેટલ ઓક્સાઇડ અથવા રંગદ્રવ્ય. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ કણોને સમાનરૂપે વિખેરી નાખતા સમૂહને તોડે છે.