Ultraschall fir d’Spënne vu Polymerfaseren

D’Spënne vu Polymerfasere fir den Asaz an Textilien a Stoffer ass eng spezialiséiert Form vun Extrusioun, bei där eng Spënndüs benotzt gëtt, fir méi kontinuéierlech syntheetesch Filamenter ze bilden. Ultraschall ka fir verschidden Aarte vu Spënne benotzt ginn: Dréchen-, Loftspalt-Naass-, Schmelz- a Gelspënnen. Zu den Ultraschallapplikatioune gehéieren d’Botze vu Spënndüsen, d’Mëschen, d’Opléisen, d’Polymerisatioun an d’Schéierverdënnung.

Opléise vu Polymeren a cheemesch Behandlung

Fir datt de Polymer gesponne ka ginn, muss en an e flëssegen Zoustand ëmgewandelt ginn. Dofir gëtt en, ausser wann e geschmolt gëtt, opgeléist oder cheemesch behandelt, fir léislech oder thermoplastesch Derivater ze bilden.

An dëser Phas ënnerstëtzen a beschleunegen d’Ultraschallapparater vun Hielscher den Opléisungsprozess souwéi d’ cheemesch Wiesselwierkung mat Reagenzien. Dofir gi fest Polymerpartikelen am Léisungsmëttel oder an der Saier suspendéiert. Dës Mëschung gëtt entweder duerch en Ultraschallreakter gepompelt oder an engem Rührbehälter mat Ultraschallsonde verschafft, wou d’Partikele sech duerch déi staark kavitatiounsbedéngt Schéierkräfte séier opléisen. Doduerch entsteet eng homogen a gläichméisseg Polymerléisung. Am Video hei drënner gesitt Dir eng Demonstratioun vum Opléise mat Ultraschall mat engem Ultraschallapparat mat Sond (UP200St).

An dësem Video gëtt gewisen, wéi séier eng Geléissegkeet mat Ultraschall opgeléist gëtt. D'Homogeniséieren an d'Opléise mat Ultraschall sinn eng séier an zouverlässeg Method fir d'Virbereedung vu Prouwe vun alle Gréissten.

Botze vu Spënndüse mat Ultraschall

Eng Spënndüs ass eng Düseplack mat ville Poren, duerch déi eng Polymerflëssegkeet extrudéiert gëtt, fir kontinuéierlech syntheetesch Faseren ze bilden. Beim Austrëtt aus de klengen Ëffnunge vun der Extrusiounsdüs fänkt déi viskos Polymerflëssegkeet un ze verfestegen, an déi eenzel Polymerketten tendéieren dozou, sech duerch déi viskos Stréimung an der Faser auszeriichten. Zu dësem Zäitpunkt ka feste Polymer ufänken, sech um an am Auslaf vun der fenger Ëffnung ofzelageren, wat zu enger méi lueser Stréimung a schliisslech zu engem verstoppte Kanal an der Düseplack féiert.

Faserextrusiounsplacke vu festem Polymer ze botzen ass eng schwiereg Aufgab, well déi eenzel Kanäl typescherweis e ganz klengen Duerchmiesser hunn. Ultraschallsonde vun Hielscher gi benotzt, fir d’Extrusiounsdüseplacke fir Polymerfaseren intensive kavitatiounsbedéngte Flëssegkeetsstralen auszesetzen, déi staark genuch sinn, fir de feste Polymer an d’Veronrengegungen ze entfernen – awer gläichzäiteg douce genuch, fir déi delikat Geometrie vun de Spënndüsekapillaren net ze beschiedegen. Dat Lescht ass e grousse Virdeel am Verglach mat Botznolen, Dréit oder Bueren. Och wa Botznole fein Instrumenter sinn, déi fir d’Botze vu Kapillare mat klengen Dimensioune gemaach goufen, beschiedegt widderhuelt Botzen d’Gréisst, d’Form an d’Glätheet vun de Kapillaren. Schlussendlech ass och déi néideg Zäit fir d’Botze vu Spënndüse mat ville Kanäl e bedeitende Käschtefaktor.

Fir Acetat, Triacetat, Acryl, Modacryl, Polybenzimidazol, Spandex oder Vinyon kann d’Léisungsmëttel, dat fir d’Opléise vum Polymer benotzt gëtt, och fir d’Botze benotzt ginn. An dësem Fall drécken déi kavitatiounsbedéngt Schéierkräften d’Léisungsmëttel an d’Ëffnungen a fërderen d’Opléisen.

Bei Polymere fir d’Schmelzspënnen, wéi Nylon, Olefin, Polyester, Saran oder Sulfar, kann eng Hëtztbehandlung virun der Ultraschallbehandlung hëllefen, de Polymer méi brécheg ze maachen. Dëse Prozess, deen Ausbrennen am Uewe genannt gëtt, reduzéiert den ausgehaarte Polymer zu Äschen. Fir d’Botze ka Waasser (mat bis zu 25wt% Phosphorsaier) oder Ueleg als einfach Koppelungsflëssegkeet tëscht der Ultraschallsond an der Spënndüs benotzt ginn.
D’Ultraschallbehandlung mat enger Sond ass vill méi intensiv wéi d’Botzen a Botzbecken, an d’Schallwelle ginn direkt op d’Ausleef vun de Spënndüsekanäl geriicht. Dëst féiert zu enger méi déifer a méi séierer Botzung. Fir eenzel Kanäl a Pore recommandéiere mir den UP100H mat der spëtzer MS2-Spëtzt ze benotzen. Dëst ass e käschtegënschtegen Ultraschallapparat fir de Betrib an der Hand oder op engem Stativ. Fir Spënndüse mat ville Poren oder Extrusiounsdüseplacken: den UIP1000hdT mat enger spezieller Sond mat engem Duerchmiesser vun 100mm.