Ultrazvuk na spriadanie polymérnych vlákien

Spriadanie polymérnych vlákien na použitie v textíliách a tkaninách je špecializovaná forma extrúzie, ktorá využíva zvlákňovaciu retku na vytvorenie viacerých súvislých syntetických vlákien. Ultrazvuk je možné použiť na rôzne typy odstreďovania: suché, tryskovo mokré, taveninové a gélové odstreďovanie. Ultrazvukové aplikácie zahŕňajú Čistenie odstreďovača, miešanie, rozpúšťanie, polymerizácia a strihanie - riedenie.

Rozpúšťanie polymérov a chemické spracovanie

Aby sa polymér mohol odstrediť, musí sa premeniť na tekutý stav. Preto, pokiaľ sa polymér neroztaví, rozpustí sa alebo chemicky upraví za vzniku rozpustných alebo termoplastických derivátov.

V tejto fáze ultrazvukové prístroje Hielscher pomáhajú a urýchľujú proces rozpúšťania, ako aj chemická interakcia s činidlami. Za týmto účelom sú pevné polymérne častice suspendované v rozpúšťadle alebo kyseline. Táto zmes sa buď čerpá cez ultrazvukový reaktor, alebo sa spracováva v miešanej nádrži s ultrazvukovými sondami, kde sa častice rýchlo rozpúšťajú v dôsledku vysokého kavitačného strihu. Tým sa vytvorí homogénny a rovnomerný polymérny roztok. Pozrite si video nižšie, kde nájdete ukážku ultrazvukového rozpúšťania pomocou ultrazvukového ultrazvuku (UP200St).

Ultrazvukové čistenie odstreďovača

Spinneret je viacpórová matricová doska, cez ktorú sa vytláča polymérna tekutina za vzniku súvislých syntetických vlákien. Pri výstupe z malých otvorov vytláčacej matrice začne viskózna polymérna tekutina tuhnúť a jednotlivé polymérne reťazce majú tendenciu sa vo vlákne zarovnať kvôli viskóznemu prúdeniu. V tomto bode sa môže pevný polymér začať hromadiť na výstupe z jemného otvoru, čo má za následok pomalší prietok a nakoniec zablokovaný kanál matrice.

Čistenie vláknitých extrúznych dosiek z pevného polyméru je náročná úloha, pretože jednotlivé kanály majú zvyčajne veľmi malý priemer. Ultrazvukové sondy Hielscher sa používajú na vystavenie foriem na vytláčanie polymérnych vlákien intenzívnym kavitačným kvapalným prúdom, ktoré sú dostatočne silné na odstránenie pevného polyméru a nečistôt – Napriek tomu dostatočne mäkké, aby nepoškodilo jemnú geometriu kapilár Spinneret. To je veľkou výhodou v porovnaní s čistiacimi ihlami, drôtmi alebo vŕtačkami. Aj keď sú čistiace ihly jemné nástroje, vytvorené na čistenie kapilár malých rozmerov, opakované čistenie poškodzuje veľkosť, tvar a hladkosť kapilár. A nakoniec, čas potrebný na čistenie viackanálových zvlákňovacích retov je tiež významným nákladovým faktorom.

Pre acetát, triacetát, akryl, modakryl, polybenzimidazol, spandex alebo vinyón sa rozpúšťadlo použité na rozpustenie polyméru môže použiť aj na účely čistenia. V tomto prípade kavitačné nožnice vtlačia rozpúšťadlo do otvorov a podporia rozpúšťanie.

V prípade polymérov spriadajúcich sa z taveniny, ako je nylon, olefín, polyester, saran alebo sulfar, môže tepelné spracovanie pred sonikáciou pomôcť urobiť polymér krehkejším. Tento proces nazývaný vyhorenie rúry redukuje vytvrdený polymér na popol. Na čistenie je možné použiť vodu (s až 25 hm. % kyseliny fosforečnej) alebo olej ako jednoduchú spojovaciu kvapalinu medzi ultrazvukovou sondou a zvlákňovacou retou.
Sonikácia typu sondy je oveľa intenzívnejšia ako čistenie nádrží a zvukové vlny smerujú priamo na výstupy kanálov spinnere. Výsledkom je hlbšie a rýchlejšie čistenie. Pre jednotlivé kanály a póry odporúčame použiť UP100H so špicatým hrotom MS2. Jedná sa o cenovo výhodné ultrazvukové zariadenie na ručnú alebo stojanovú prevádzku. V prípade viacpórových zvlákňovacích alebo vytláčacích lisovacích doštičiek UIP1000hdT so špeciálnou sondou s priemerom 100 mm.