Ultrasonik untuk Pemintalan Serat Polimer

Pemintalan serat polimer untuk digunakan dalam tekstil dan kain adalah bentuk ekstrusi khusus, yang menggunakan spinneret untuk membentuk filamen sintetis berlipat ganda. Ultrasonics dapat digunakan untuk berbagai jenis pemintalan: dry, jet-wet, melt dan gel spinning. Aplikasi ultrasonik meliputi pembersihan spinneret, Mixing, Dissolving / Melarutkan, Polimerisasi dan shear - penipisan.

Polymer Dissolving dan Chemical Treatment

Agar polimer bisa dipintal, harus diubah menjadi keadaan cairan. Oleh karena itu, kecuali jika polimer dilelehkan, dilarutkan atau diolah secara kimiawi untuk membentuk turunan termoplastik atau larut.

Pada tahap ini Hielscher perangkat ultrasonik membantu dan mempercepat proses pelarutan, serta kimia interaksi dengan reagen. Untuk ini, partikel polimer padat tersuspensi dalam pelarut atau asam. Campuran ini dipompa melalui reaktor ultrasonik atau diproses di tangki yang diaduk dengan probe ultrasonik, dimana partikel larut dengan cepat karena shear kavitasi tinggi. Hali ini menciptakan solusi polimer yang homogen dan seragam. Silakan lihat video di bawah ini untuk demonstrasi pelarutan ultrasonik menggunakan ultrasonometer tipe probe (UP200St).

Melarutkan salah satu dari banyak aplikasi daya ultrasonikasi. Video menunjukkan pelarutan cepat dari beruang Gummy dalam air menggunakan Hielscher UP200St.

Melarutkan sebuah beruang Gummy dalam air menggunakan UP200St

multi-hole spinneret

Polimer Solusi Degassing

Larutan polimer viskos, seperti poli (p-fenilena tereftalamida) (PPTA), dalam asam sulfat pekat bersifat kental dan seringkali non-Newtonian. Solusinya membutuhkan degassing untuk memastikan serat terus menerus keluar dari spinneret. Ketika ultrasonik diterapkan untuk pencampuran, homogenisasi atau pembubaran, ini membantu degassing. Video di bawah menunjukkan degassing / de-aerasi minyak (real-time)..

Deagssing cairan adalah aplikasi yang kuat dari perangkat ultrasonik Hielscher. Video menunjukkan Hielscher UP200S selama degasification minyak.

Degassing minyak menggunakan UP200S dengan sonotrode S40

Pembersihan Spinner Ultrasonic

Spinneret adalah multi-pored yang dilalui mana cairan polimer diekstrusi untuk membentuk serat sintetis kontinyu. Saat keluar dari lubang kecil dari die ekstrusi, cairan polimer kental mulai mengeras dan rantai polimer individu cenderung menyelaraskan dalam serat karena aliran kental. Pada titik ini, polimer padat dapat mulai terbentuk dan di saluran keluar dari lubang halus, sehingga terjadi aliran yang lebih lambat dan akhirnya di saluran plate yang diblokir.

polimer spinneret
Pembersihan serat plate ekstrusi dari polimer padat adalah tugas yang sulit, karena saluran individu biasanya berdiameter sangat kecil. Probe ultrasonik Hielscher digunakan untuk mengekspos die plates ekstruksi serat polimer ke pancaran cairan kavitasi yang intens, yang cukup kuat untuk menghilangkan polimer dan pengotor padat. – namun cukup lembut untuk tidak merusak geometri halus dari kapiler spinneret. Yang terakhir ini merupakan keuntungan besar, bila dibandingkan dengan jarum pembersih, kabel atau bor. Meski membersihkan jarum adalah alat bagus, dibuat untuk membersihkan kapiler berukuran kecil yang diulang membersihkan kerusakan ukuran, bentuk dan kehalusan kapiler. Akhirnya, waktu yang diperlukan untuk membersihkan spinnerets multi-channel juga merupakan faktor biaya yang signifikan.

Untuk asetat, triasetat, akrilik, modakril, polibenzimidazol, spandeks atau vinil, pelarut yang digunakan untuk melarutkan polimer dapat digunakan untuk tujuan pembersihan juga. Dalam kasus ini, shear kavitasi akan menekan pelarut ke dalam lubang dan mendorong pembubaran.

Untuk polimer peleburan yang meleleh, seperti nilon, olefin, poliester, saran atau sulfat, pengolahan panas sebelum sonikasi dapat membantu membuat polimer lebih rapuh. Proses ini disebut burnout oven yang mengurangi polimer yang mengeras menjadi abu. Untuk pembersihan, air (dengan sampai 25wt% asam fosfat) atau minyak dapat digunakan sebagai cairan penggandengan sederhana antara probe ultrasonik dan spinneret.
UP100H dengan probe MS2 untuk pembersihan spinneret ultrasonikSonikasi tipe probe jauh lebih kuat daripada tangki pembersih dan gelombang sonik diarahkan langsung ke outlet saluran spinneret. Hal ini menyebabkan pembersihan lebih dalam dan lebih cepat. Untuk saluran tunggal dan pori-pori, sebaiknya gunakan UP100H dengan MS2 ujung runcing. Ini adalah perangkat ultrasonik yang hemat biaya untuk operasi genggam atau stand-mount. Untuk spinnerets multi-pori atau pelat die ekstrusi, UIP1000hdT dengan probe diameter 100mm khusus .

Jarum pembersih spinneret

Ultrasonikasi Membantu Polimerisasi

Untuk proses pemintalan langsung, probe ultrasonik Hielscher membantu interaksi antara reaktan dan / atau katalis selama perumusan dan polimerisasi polimer, mis. Poliester

Ultrasonik pengolahan Gel

Saat pemintalan gel (misalnya polietilen, aramid), reaktor ultrasonik dapat digunakan untuk perumusan gel dan juga untuk pengerasan shear gel sebelum ekstrusi. Shear kavitasi menghasilkan interaksi sementara yang lebih rendah antara rantai polimer. Hal ini menyebabkan viskositas menurun – sehingga membutuhkan sedikit tekanan, memungkinkan filamen yang lebih baik dibuat atau meningkatkan throughput ekstrusi.

Nanomaterials Dispersing

Reaktor ultrasonik Hielscher adalah sarana yang efektif untuk penyebaran bahan nano, seperti nanotubes karbon, logam oksida atau pigmen. Ultrasonik kavitasi menghancurkan agglomerates pada dispersi partikel secara homogen.

Hubungi kami / informasi lebih lanjut

Hubungi kami mengenai kebutuhan pengolahan Anda. Kami akan merekomendasikan parameter setup dan pengolahan yang paling cocok untuk proyek Anda.





Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.