Ultrasonics för spinning av polymer fibrer

Spinning av polymerfibrer för användning i textilier och tyger är en specialiserad form av extrudering, som använder en spinndysor att bilda flera kontinuerliga syntetiska filament. Ultrasonics kan användas för olika typer av spinning: torr, Jet-våt, smälta och gel spinning. Ultraljud applikationer inkluderar Spinneret rengöring, Blandning, upplösande, Polymerisation och skjuvning-gallring.

Polymerupplösning och kemisk behandling

För polymeren som ska spunnits, måste den omvandlas till ett vätske tillstånd. Därför, om inte polymeren smälts, det löses eller kemiskt behandlas för att bilda lösliga eller termoplastiska derivat.

I detta skede Hielscher Ultrasonic enheter hjälpa och påskynda upplösnings processen, samt kemisk interaktion med reagenser. För detta är fasta polymer partiklar suspenderade i lösnings medlet eller syran. Denna blandning är antingen pumpas genom en ultraljud reaktor eller bearbetas i en rörs tank med ultraljud sonder, där partiklarna löses upp snabbt på grund av hög cavitational skjuvning. Detta skapar en homogen och enhetlig polymerlösning. Vänligen se videon nedan för en demonstration av ultraljud upplösning med hjälp av en sond typ ultrasonicator (UP200St).

Upplösning en av de många makt tillämpningar av ultraljud. Videon visar den snabba upplösningen av en gummy björn i vatten med Hielscher UP200St.

Lösa upp en Gummy Bear i vatten med UP200St

spinndysor med flera hål

Polymer Solution degassing

Viskösa polymerlösningar, såsom poly (p-fenylenterephthalamide) (PPTA), i koncentrerad svavel syra är trög flytande och ofta icke-Newtonian. Lösningarna kräver avgasning för att säkerställa kontinuerliga fibrer ut spinneret. När ultraljud tillämpas för blandning, homogenisering eller upplösning, hjälper det avgasning. Videon nedan visar avgasning/de-aeration av olja (real tid).

Deagssing av vätskor är en kraftfull tillämpning av Hielscher ultraljud enheter. Videon visar Hielscher UP200S under avgasning av olja.

Avgasning av olja med UP200S med sonotrode S40

Ultraljud Spinneret rengöring

En Spinneret är en multi-Pored Die plattan genom vilken en polymervätska extruderas för att bilda kontinuerliga syntetiska fibrer. När du lämnar de små öppningar av extrudering dör, den trög flytande polymervätskan börjar stelnade och de enskilda polymerkedjor tenderar att anpassa sig i fibern på grund av trög flytande flöde. Vid denna punkt solid polymer kan börja bygga upp på och i utloppet av den fina strypning, vilket resulterar i långsammare flöde och så småningom i en blockerad Die Plate kanal.

polymer spinndysor
Rengöring fiber extrudering tallrikar från solid polymer är en svår uppgift, eftersom de enskilda kanalerna är typiskt mycket små i diameter. Hielscher ultraljud sonder används för att exponera polymer fiber extrudering dör tallrikar till intensiv cavitational flytande Jets, som är starka nog att ta bort den fasta polymer och orenheter – ändå mjuk nog att inte skada den känsliga geometrin av spinndysor kapillärer. Den senare är en stor fördel, jämfört med rengöring nålar, ledningar eller borrar. Även rengöring nålar är fina verktyg, skapad för att rengöra kapillärer av små dimensioner upprepad rengöring skadar storlek, form och jämnhet av kapillärerna. Slutligen, den tid som krävs för rengöring flera kanaler Spinnerets är en betydande kostnads faktor, alltför.

För acetat, triacetat, akryl, modakryl, polybenzimidazol, spandex eller vinyon det lösnings medel som används för att lösa upp polymeren kan användas för rengöring ändamål också. I detta fall cavitational skjuvning kommer att trycka på lösnings medlet i öppningar och främja upplösning.

För smält spinning polymerer, såsom nylon, olefin, polyester, Saran eller sulfar, värmebehandling före ultraljudsbehandling kan bidra till att göra polymeren mer sprött. Denna process kallas ugn utburnout minskar härdad polymer till aska. För rengöring, vatten (med upp till 25wt% fosfor syra) eller olja kan användas som en enkel kopplings vätska mellan ultraljud sonden och spinneret.
UP100H med MS2 sond för ultraljud spinndysor rengöringSond typ ultraljudsbehandling är mycket intensivare än rengöring tankar och Sonic vågor riktas direkt mot spinndysor kanal utlopp. Detta resulterar i djupare och snabbare rengöring. För enstaka kanaler och porer rekommenderar vi att du använder UP100H med spetsiga MS2 spetsen. Detta är en kostnads effektiv ultraljud enhet för handhållna eller Stand-monterad drift. För flera por Spinnerets eller extrudering dör plattor, UIP1000hdT med en speciell 100 mm diameter sond.

spinndysor rengöring nålar

Ultraljud assisterad polymerisation

För direkt spinning processer, Hielscher ultraljud sonder bistå samspelet mellan reaktanter och/eller katalysatorer under formuleringen och polymerisation av polymer, e.g. polyester.

Ultraljud gel bearbetning

När gel spinning (t. ex. polyeten, aramid), ultraljud reaktorer kan användas för formulering av gelen samt för skjuvning-gallring av gelen före extrudering. Den cavitational skjuvning resulterar i tillfällig lägre interaktion mellan polymerkedjor. Detta gör att viskositeten sjunker – kräver mindre tryck, vilket gör det möjligt för finare glöd trådar att göras eller öka extrudering genom strömning.

Nanomaterial Dispersing

Hielscher ultraljud reaktorer är ett effektivt sätt för spridning av Nano material, såsom kolnanorör, metall oxider eller pigment. Ultraljud kavitation bryter agglomerater på skingrar partiklarna homogeneously.

Kontakta oss / Fråga mer

Prata med oss ​​om dina behandlingsbehov. Vi kommer att rekommendera den mest lämpliga inställningar och processparametrar för ditt projekt.





Observera att våra Integritetspolicy.