Ուլտրաձայնը պոլիմերային մանրաթելերի մանման համար

Տեքստիլ արտադրանքում և գործվածքներում օգտագործվող պոլիմերային մանրաթելերի մանումը էքստրուզիայի մասնագիտացված ձև է, որի ժամանակ ֆիլիերայի միջոցով ձևավորվում են բազմաթիվ անընդհատ սինթետիկ թելեր։ Ուլտրաձայնը կարող է կիրառվել մանման տարբեր տեսակների համար՝ չոր, թաց շիթով, հալույթից և գելային մանման։ Ուլտրաձայնային կիրառությունները ներառում են ֆիլիերայի մաքրումը, խառնումը, լուծումը, պոլիմերացումը և սահքի ազդեցությամբ մածուցիկության նվազեցումը.

Պոլիմերի լուծում և քիմիական մշակում

Պոլիմերը մանելու համար այն պետք է վերածվի հոսուն վիճակի։ Ուստի, եթե պոլիմերը չի հալեցվում, այն լուծվում կամ քիմիապես մշակվում է՝ լուծելի կամ ջերմապլաստիկ ածանցյալներ ստանալու համար։

Այս փուլում Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը նպաստում են լուծման գործընթացին և արագացնում այն, ինչպես նաև նպաստում են և ավելի արագ ընթացք հաղորդում ռեագենտների հետ քիմիական փոխազդեցությանը։ Դրա համար պոլիմերի պինդ մասնիկները կախույթ են կազմում լուծիչի կամ թթվի մեջ։ Այս խառնուրդը կամ պոմպով անցկացվում է ուլտրաձայնային ռեակտորի միջով, կամ մշակվում է խառնիչով բաքում՝ ուլտրաձայնային զոնդերով, որտեղ մասնիկներն արագ լուծվում են կավիտացիոն ուժեղ սահքի շնորհիվ։ Այսպես ստացվում է համասեռ և միատեսակ պոլիմերային լուծույթ։ Ստորև բերված տեսանյութում ցուցադրվում է ուլտրաձայնային լուծումը՝ զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքով (UP200St).

Այս տեսանյութում ցուցադրվում է դոնդողե կոնֆետի ուլտրաձայնային արագ լուծման գործընթացը։ Ուլտրաձայնային համասեռացումն ու լուծումը ցանկացած չափի նմուշներ պատրաստելու արագ և հուսալի միջոց են։

Ֆիլիերայի ուլտրաձայնային մաքրում

Ֆիլիերան բազմածակ մատրիցային թիթեղ է, որի միջով պոլիմերային հեղուկն արտամղվում է՝ անընդհատ սինթետիկ մանրաթելեր ձևավորելու համար։ Էքստրուզիոն մատրիցայի փոքր անցքերից դուրս գալիս մածուցիկ պոլիմերային հեղուկը սկսում է պնդանալ, իսկ առանձին պոլիմերային շղթաները մածուցիկ հոսքի հետևանքով հակված են մանրաթելի ներսում նույն ուղղությամբ դասավորվելու։ Այս պահին պինդ պոլիմերը կարող է սկսել կուտակվել նեղ անցքի ելքի մոտ և դրա ներսում՝ դանդաղեցնելով հոսքը և ի վերջո խցանելով մատրիցային թիթեղի անցուղին։

Մանրաթելերի էքստրուզիոն թիթեղները պինդ պոլիմերից մաքրելը բարդ խնդիր է, քանի որ առանձին անցուղիների տրամագիծը սովորաբար շատ փոքր է։ Hielscher ուլտրաձայնային զոնդերն օգտագործվում են պոլիմերային մանրաթելերի էքստրուզիոն մատրիցային թիթեղները հեղուկի ինտենսիվ կավիտացիոն շիթերի ազդեցությանը ենթարկելու համար։ Այդ շիթերը բավականաչափ ուժեղ են պինդ պոլիմերն ու խառնուրդները հեռացնելու համար, սակայն միաժամանակ բավականաչափ մեղմ են, որպեսզի չվնասեն ֆիլիերայի մազանոթների նուրբ երկրաչափությունը։ Վերջին հանգամանքը մեծ առավելություն է՝ համեմատած մաքրող ասեղների, մետաղալարերի կամ գայլիկոնների հետ։ Թեև մաքրող ասեղները փոքր չափերի մազանոթները մաքրելու համար ստեղծված նուրբ գործիքներ են, կրկնվող մաքրումը վնասում է մազանոթների չափերը, ձևը և հարթությունը։ Վերջապես, բազմաանցուղի ֆիլիերաները մաքրելու համար պահանջվող ժամանակը նույնպես ծախսերի նշանակալի գործոն է։

Ացետատի, տրիացետատի, ակրիլի, մոդակրիլի, պոլիբենզիմիդազոլի, սփանդեքսի կամ վինիոնի դեպքում պոլիմերը լուծելու համար օգտագործվող լուծիչը կարող է օգտագործվել նաև մաքրման նպատակով։ Այս դեպքում կավիտացիոն սահքը լուծիչը կմղի անցքերի մեջ և կնպաստի լուծմանը։

Հալույթից մանվող պոլիմերների, օրինակ՝ նեյլոնի, օլեֆինի, պոլիեսթերի, սարանի կամ սուլֆարի դեպքում ուլտրաձայնային մշակումից առաջ ջերմային մշակումը կարող է օգնել պոլիմերն ավելի փխրուն դարձնել։ Ջեռոցային այրում կոչվող այս գործընթացը կարծրացած պոլիմերը վերածում է մոխրի։ Մաքրման համար ջուրը (մինչև 25wt% ֆոսֆորական թթվի պարունակությամբ) կամ յուղը կարող են օգտագործվել որպես ուլտրաձայնային զոնդի և ֆիլիերայի միջև ակուստիկ կապ ապահովող պարզ հեղուկ։
Զոնդային տիպի ուլտրաձայնային մշակումը շատ ավելի ինտենսիվ է, քան մաքրման վաննաներով մշակումը, և ձայնային ալիքներն ուղղվում են անմիջապես դեպի ֆիլիերայի անցուղիների ելքերը։ Սա ապահովում է ավելի խորքային և արագ մաքրում։ Առանձին անցուղիների և ծակոտիների համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել UP100H սարքը՝ սրածայր MS2 ծայրակալով։ Սա ծախսարդյունավետ ուլտրաձայնային սարք է՝ ձեռքում պահած կամ հենակին ամրացված աշխատեցնելու համար։ Բազմածակ ֆիլիերաների կամ էքստրուզիոն մատրիցային թիթեղների համար՝ UIP1000hdT սարքը՝ հատուկ 100mm տրամագծով զոնդով.