고분자 섬유의 방사를위한 초음파

직물 및 직물에 사용되는 중합체 섬유의 방사는 방적사를 사용하여 다수의 연속 합성 필라멘트를 형성하는 압출 성형의 특수한 형태이다. Ultrasonics는 다양한 종류의 방적 용으로 사용할 수 있습니다 : 건조, 제트 - 습식, 용융 및 겔 방사. 초음파 애플리케이션에는 다음이 포함됩니다. 방사 노즐 청소, 혼입, 해산, 중합전단 담화.

고분자 용해 및 화학 처리

중합체를 방사시키기 위해서는 유체 상태로 변환되어야합니다. 따라서, 중합체가 용융되지 않으면 용해되거나 화학적으로 처리되어 가용성 또는 열가소성 유도체를 형성한다.

이 단계에서 Hielscher 초음파 장치 용해 과정을 돕고 가속화한다., 뿐만 아니라 시약과의 화학 상호 작용. 이를 위해, 고체 중합체 입자는 용매 또는 산에 현탁된다. 이 혼합물은 초음파 반응기를 통해 펌핑되거나 초음파 프로브가있는 교반 탱크에서 처리되며, 입자는 높은 캐비테이션 전단으로 인해 빠르게 용해됩니다. 이것은 균질하고 균일 한 폴리머 용액을 만듭니다. 초음파 탐상 식 초음파 탐촉자를 이용한 초음파 용해 실험UP200St).

초음파의 많은 전력 응용 프로그램 중 하나를 용해. 이 비디오는 Hielscher UP200St를 사용하여 물에 거미 곰이 빠르게 녹는 것을 보여줍니다.

UP200St를 사용하여 물에 거미 곰을 용해

멀티 홀 방사 구

고분자 용액 탈기

진한 황산에서 폴리 (p- 페닐 렌 테레프탈 아미드) (PPTA)와 같은 점성 중합체 용액은 점성이 있으며 종종 비 뉴턴 식입니다. 솔루션 요구 사항 가스 제거 연속 섬유가 방 사구를 빠져 나갈 수 있도록합니다. 혼합, 균질화 또는 용해를 위해 초음파가 적용되면 탈기를 돕습니다. 아래 비디오는 오일 (실시간)의 가스 제거 / 공기 제거를 보여줍니다.

액체의 디그싱은 Hielscher 초음파 장치의 강력한 응용 프로그램입니다. 이 비디오는 석유의 탈기 동안 Hielscher UP200S를 보여줍니다.

sonotrode S40을 사용하여 UP200S를 사용하여 오일의 탈기

초음파 Spinneret 청소

Spinneret는 다공성 다이 플레이트로서 폴리머 유체가 압출되어 연속 합성 섬유를 형성합니다. 압출 다이의 작은 오리피스를 빠져 나올 때, 점성 중합체 유체는 고화되기 시작하고 점성 유동 때문에 개별 중합체 사슬은 섬유 내에서 정렬되는 경향이있다. 이 시점에서 고체 고분자는 정밀 오리피스의 출구에서 그리고 출구에서 축적되기 시작하여 더 느린 유동을 초래하고 결과적으로 막힌 다이 플레이트 채널을 형성 할 수 있습니다.

중합체 방적 돌기
개별 채널이 일반적으로 직경이 매우 작기 때문에 고체 중합체에서 섬유 압출 판을 청소하는 것은 어려운 작업입니다. Hielscher 초음파 프로브는 고분자 폴리머 및 불순물을 제거하기에 충분히 강한 강렬한 캐비테이션 액체 제트에 폴리머 섬유 압출 다이 플레이트를 노출시키는 데 사용됩니다 – 그러나 방적사 모세관의 섬세한 구조를 손상시키지 않을만큼 부드럽습니다. 청소 바늘, 전선 또는 훈련과 비교할 때 후자가 큰 이점입니다. 청소용 바늘은 미세한 도구이지만 작은 치수의 모세관을 청소하면 반복되는 청소로 모세관의 크기, 모양 및 매끄러운 느낌을 손상시킬 수 있습니다. 마지막으로 다중 채널 방사 구금을 청소하는 데 필요한 시간도 중요한 비용 요소입니다.

아세테이트, 트리 아세테이트, 아크릴, 모다 크릴, 폴리 벤즈 이미 다졸, 스판덱스 또는 비니 온의 경우, 중합체를 용해시키기 위해 사용되는 용매는 세척 목적으로도 사용될 수있다. 이 경우 캐비테이션 전단력은 용매를 오리피스로 밀어 넣고 용해를 촉진합니다.

나일론, 올레핀, 폴리 에스테르, 사란 또는 설파와 같은 용융 방사 폴리머의 경우 초음파 처리 전에 열처리를하면 폴리머가 더 부서지기 쉽습니다. 오븐 소각이라고하는이 과정은 경화 된 폴리머를 회분으로 환원시킵니다. 청소를 위해 물 (최대 25wt % 인산 함유) 또는 오일을 초음파 탐침과 방사 구 사이의 간단한 커플 링 유체로 사용할 수 있습니다.
초음파 방적사 청소를위한 MS2 프로브가있는 UP100H탐침 유형의 초음파 처리는 세척 탱크보다 훨씬 강렬하며 음파는 방 사구 채널 배출구쪽으로 직접 향하게됩니다. 그 결과 더 빠르고 더 빨리 청소할 수 있습니다. 단일 채널 및 모공의 경우, 뾰족한 MS2 팁이있는 UP100H. 이것은 휴대용 또는 스탠드 장착 작업을위한 비용 효율적인 초음파 장치입니다. 다중 공극 방사구나 압출 다이 플레이트의 경우 100mm 직경의 특수 프로브가있는 UIP1000hdT.

방 사구 세척 바늘

초음파 보조 중합

직접 방사 공정의 경우 Hielscher 초음파 탐침은 폴리 에스테르와 같은 중합체의 제제 및 중합 과정에서 반응물 및 / 또는 촉매 간의 상호 작용을 돕습니다.

초음파 젤 처리

겔 방사 (예 : 폴리에틸렌, 아라미드)를 할 때, 초음파 반응기는 겔의 형성뿐만 아니라 압출 전에 겔을 전단 - 엷게하기 위해 사용될 수 있습니다. 캐비테이션 전단은 일시적으로 중합체 사슬 간의 상호 작용을 감소시킨다. 이로 인해 점도가 떨어집니다 – 미세한 필라멘트를 만들거나 압출 처리량을 증가시킬 수 있습니다.

나노 물질 분산

Hielscher 초음파 반응기는 나노 물질의 분산을위한 효과적인 수단입니다. 탄소 나노 튜브, 금속 산화물 또는 안료. 초음파 캐비테이션은 입자를 균질하게 분산시킬 때 응집체를 파괴합니다.

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