Ultrasonics pentru filarea fibrelor polimerice

Filarea fibrelor polimerice pentru utilizarea în textile și țesături este o formă specializată de extrudare, care utilizează un filator pentru a forma mai multe filamente sintetice continue. Ultrasonics pot fi utilizate pentru diferite tipuri de filare: uscat, jet-umed, topit și gel de filare. Aplicațiile cu ultrasunete includ: Curățarea Spinneret, amestecare, Dizolvarea, polimerizare și forfecare- subțiere.

Dizolvarea polimerilor și tratarea chimică

Pentru ca polimerul să fie filat, acesta trebuie transformat într-o stare fluidă. Prin urmare, cu excepția cazului în care polimerul este topit, acesta este dizolvat sau tratat chimic pentru a forma derivați solubili sau termoplastici.

În acest stadiu Hielscher dispozitive cu ultrasunete asistarea și accelerarea procesului de dizolvare, precum și Interacțiunea chimică cu reactivii. Pentru aceasta, particulele polimerice solide sunt suspendate în solvent sau acid. Acest amestec este fie pompat printr-un reactor cu ultrasunete, fie prelucrat într-un rezervor agitat cu sonde cu ultrasunete, în cazul în care particulele se dizolvă rapid datorită forfecare cavitațională ridicată. Aceasta creează o soluție polimerică omogenă și uniformă. Vă rugăm să consultați videoclipul de mai jos pentru o demonstrație de dizolvare cu ultrasunete folosind un ultrasonicator de tip sondă (UP200St).

Curățarea cu ultrasunete Spinneret

Un Spinneret este o placă matriță cu mai mulți pori prin care un fluid polimeric este extrudat pentru a forma fibre sintetice continue. La ieșirea din orificiile mici ale matriței de extrudare, fluidul polimeric vâscos începe să se solidifice și lanțurile polimerice individuale tind să se alinieze în fibră din cauza fluxului vâscos. În acest moment, polimerul solid poate începe să se acumuleze la și în ieșirea orificiului fin, rezultând un flux mai lent și, eventual, într-un canal blocat al plăcii matriței.

Curățarea plăcilor de extrudare a fibrelor din polimer solid este o sarcină dificilă, deoarece canalele individuale sunt de obicei foarte mici în diametru. Sondele cu ultrasunete Hielscher sunt utilizate pentru a expune plăcile matriței de extrudare din fibre polimerice la jeturi lichide cavitaționale intense, care sunt suficient de puternice pentru a îndepărta polimerul solid și impuritățile – dar suficient de moale pentru a nu deteriora geometria delicată a capilarelor spinneret. Acesta din urmă este un avantaj major, în comparație cu acele de curățare, firele sau burghiele. Deși acele de curățare sunt instrumente fine, create pentru a curăța capilarele de dimensiuni mici, curățarea repetată dăunează dimensiunii, formei și netezimii capilarelor. În cele din urmă, timpul necesar pentru curățarea filatoarelor cu mai multe canale este, de asemenea, un factor de cost semnificativ.

Pentru acetat, triacetat, acrilic, modacrilic, polibenzimidazol, spandex sau vinion, solventul utilizat pentru dizolvarea polimerului poate fi utilizat și în scopuri de curățare. În acest caz, forfecarea cavitațională va împinge solventul în orificii și va promova dizolvarea.

Pentru polimerii care se topesc, cum ar fi nailon, olefină, poliester, saran sau sulfar, tratamentul termic înainte de sonicare poate ajuta la a face polimerul mai fragil. Acest proces numit arderea cuptorului reduce polimerul întărit la cenușă. Pentru curățare, apa (cu până la 25wt% acid fosforic) sau uleiul pot fi utilizate ca un fluid simplu de cuplare între sonda cu ultrasunete și spinneret.
Sonicare tip sondă este mult mai intensă decât rezervoarele de curățare, iar undele sonice sunt direcționate direct către ieșirile canalului spinneret. Acest lucru are ca rezultat o curățare mai profundă și mai rapidă. Pentru canale și pori unici, vă recomandăm să utilizați UP100H cu vârful ascuțit MS2. Acesta este un dispozitiv cu ultrasunete rentabil pentru funcționarea portabilă sau montată pe stand. Pentru filatoarele cu mai mulți pori sau plăcile matriței de extrudare, UIP1000hdT cu o sondă specială cu diametrul de 100 mm.