Ultrasonics para a fiação de fibras poliméricas

Fiação de fibras de polímero para utilização em têxteis e tecidos é uma forma especializada de extrusão, que utiliza uma fieira de modo a formar múltiplos filamentos contínuos sintéticos. Ultra-som pode ser usado para vários tipos de fiação: seco, molhado, de jacto de derreter e fiação em gel. aplicações de ultra-som incluem Limpeza fieira, misturando, dissolvendo, Polimerização e afinamento shear-.

Dissolver polímero e tratamento químico

Para o polímero a ser girado, que deve ser convertido em um estado fluido. Portanto, a menos que o polímero é derretido, é dissolvido ou quimicamente tratados para formar derivados solúveis ou termoplásticos.

Nesta fase, dispositivos ultra-Hielscher auxiliar e acelerar o processo de dissolução, assim como o interacção química com reagentes. Para isso, as partículas poliméricas sólidas são suspensas no solvente ou ácido. Esta mistura é bombeado através de um reactor de ultra-sons ou processado num tanque agitado com sondas de ultra-sons, em que as partículas se dissolvem rapidamente devido à elevada tensão de corte por cavitação. Isto cria uma solução de polímero homogéneo e uniforme. Por favor, veja o vídeo abaixo para uma demonstração de dissolução de ultra-som usando um tipo de sonda ultrasonicator (UP200St).

Dissolvendo uma das muitas aplicações de energia da ultrassônica. O vídeo demonstra a rápida dissolução de um urso goma na água usando o Hielscher UP200St.

Dissolvendo um Urso Goma na Água usando o UP200St

fieira multi-furo

Solução de polímero de desgaseificação

soluções viscosas de polímeros, tais como (tereftalamida de p-fenileno) poli (PPTA), em ácido sulfúrico concentrado são frequentemente viscoso e não-newtoniano. As soluções exigem desgaseificação para garantir fibras contínuas sair da fieira. Quando o ultra-som é aplicado para a mistura, homogeneização ou de dissolução, que auxilia a desgaseificação. O vídeo abaixo demonstra a desgaseificação / de-aeração do petróleo (em tempo real).

A desoneração de líquidos é uma aplicação poderosa de dispositivos ultrassônicos Hielscher. O vídeo mostra o Hielscher UP200S durante a degaseificação do petróleo.

Degassagem de petróleo usando a UP200S com sonotrode S40

Limpeza ultra-sônica fieira

Uma fieira é uma placa de molde de multi-poros através dos quais um fluido polimérico é extrudido para formar fibras sintéticas contínuas. Ao sair dos pequenos orifícios da fieira de extrusão, o polímero fluido viscoso começa a solidificar e as cadeias poliméricas individuais tendem a alinhar na fibra por causa do fluxo viscoso. Neste ponto polímero sólido pode começar a acumular na e na saída do orifício fino, resultando em fluxo mais lento e, eventualmente, em um canal de fieira obstruído.

polímero fieira
Limpeza placas de fibra de extrusão de polímero sólido é uma tarefa difícil, como os canais individuais são tipicamente muito pequeno em diâmetro. Hielscher sondas de ultra-sons são usados ​​para expor polímero de fibra de molde de extrusão de chapas intensos jactos de líquido cavitacionais, que são suficientemente forte para remover o polímero sólido e impurezas – ainda suave o suficiente para não danificar a delicada geometria dos capilares spinneret. O último é uma grande vantagem, quando comparadas com agulhas de limpeza, fios ou brocas. Embora as agulhas de limpeza são ferramentas finas, criado para limpar capilares de pequenas dimensões repetido limpeza danifica o tamanho, a forma e a lisura dos capilares. Finalmente, o tempo necessário para a limpeza de placas fiandeiras multi-canais é um factor de custo significativo, também.

Para acetato, triacetato, acrílico, modacrílico, polibenzimidazole, spandex ou vinyon o solvente usado para dissolver o polímero pode ser utilizado para fins de limpeza, também. Neste caso, o corte por cavitação irá pressionar o solvente para os orifícios e promover a dissolução.

Para polímeros de fiação por fusão, tal como o nylon, olefina, poliéster, saran ou sulfar, tratamento térmico antes da sonicação pode ajudar a tornar o polímero mais frágil. Este processo chamado de neutralização do forno reduz o polímero endurecido em cinzas. Para a limpeza, a água (com um máximo de 25% em peso de ácido fosfórico) ou óleo pode ser utilizado como um simples líquido de acoplamento entre a sonda de ultra-sons e a fieira.
UP100H com sonda MS2 para a limpeza ultra-sónica fieiraSonda de ultra-sons tipo é muito mais intensa do que os tanques de limpeza e as ondas sonoras são dirigidas directamente para as saídas dos canais de fieira. Isso resulta em limpeza mais profunda e mais rápido. Para canais individuais e poros, recomendamos o uso do UP100H com a ponta pontiaguda MS2. Este é um dispositivo de ultra-sons de baixo custo para a operação ou de mão-pé-montado. Para fieiras de múltiplos poros ou molde de extrusão placas, os UIP1000hdT com um sonda especial 100 mm de diâmetro.

agulhas de limpeza da fieira

Polimerização ultra-som Assisted

Para processos de fiação directa, Hielscher sondas de ultra-sons ajudar a interacção entre os reagentes e / ou catalisadores durante a formulação e a polimerização do polímero, por exemplo poliéster.

Processamento de gel ultra-sônico

Quando fiação de gel (por exemplo, polietileno, aramida), reactores de ultra-sons pode ser utilizado para a formulação do gel, bem como para pseudoplasticidade do gel antes da extrusão. Os resultados de cisalhamento cavitacionais em interacção temporária inferior entre as cadeias de polímero. Isto faz com que a viscosidade para pôr – requer menos pressão, permitindo filamentos mais finos para ser feito ou aumentando o rendimento de extrusão.

nanomateriais Dispersão

reactores de ultra-sons Hielscher são um meio eficaz para a dispersão de materiais nano, tais como nanotubos de carbono, Óxidos metálicos ou pigmentos. Ultra-sónicas rompe cavitação aglomerados em dispersa as partículas de forma homogénea.

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