Ultrasonics cho Spinning của sợi polymer

Quay sợi polymer để sử dụng trong hàng dệt may và vải là một hình thức chuyên biệt của đùn, sử dụng một spinneret để tạo thành nhiều sợi tổng hợp liên tục. Ultrasonics có thể được sử dụng cho các loại quay: khô, máy bay phản lực ướt, tan chảy và gel quay. Các ứng dụng siêu âm bao gồm Spinneret làm sạch, Trộn, giải thể, Trùng hợpcắt-mỏng.

Polymer hòa tan và hóa chất điều trị

Đối với polymer được tách, nó phải được chuyển đổi thành một trạng thái chất lỏng. Do đó, trừ khi polymer bị tan chảy, nó bị hòa tan hoặc được điều trị hóa học để tạo ra các dẫn xuất hòa tan hoặc nhiệt dẻo.

Ở giai đoạn này thiết bị siêu âm Hielscher hỗ trợ và đẩy nhanh quá trình hòa tan, cũng như tương tác hóa học với thuốc thử. Đối với điều này, các hạt polymer rắn bị đình chỉ trong dung môi hoặc axit. Sự pha trộn này được bơm qua một lò phản ứng siêu âm hoặc xử lý trong một bể khuấy với đầu dò siêu âm, nơi các hạt hòa tan nhanh chóng do cắt cavitational cao. Điều này tạo ra một giải pháp polymer đồng nhất và thống nhất. Xin vui lòng xem video dưới đây để có một cuộc biểu tình của siêu âm hòa tan bằng cách sử dụng một loại đầu dò ultrasonicator (UP200ST).

Hòa tan một trong nhiều ứng dụng quyền lực của ultrasonication. Video chứng tỏ sự hòa tan nhanh chóng của một con gấu Gummy trong nước bằng cách sử dụng Hielscher UP200St.

Hòa tan gấu Gummy trong nước bằng cách sử dụng UP200St

spinneret nhiều lỗ

Giải pháp polymer degassing

Các giải pháp polymer nhớt, chẳng hạn như Poly (p-phenylene terephthalamide) (PPTA), trong axít sulfuric đậm đặc là nhớt và thường không phải là Newtonian. Các giải pháp yêu cầu sự khử khí để đảm bảo sợi liên tục thoát khỏi spinneret. Khi Ultrasonics được áp dụng cho trộn, đồng nhất hoặc hòa tan, nó hỗ trợ degassing. Các video dưới đây minh chứng các degassing/de-aeration dầu (thời gian thực).

Deagssing của chất lỏng là một ứng dụng mạnh mẽ của các thiết bị siêu âm Hielscher. Video cho thấy Hielscher UP200S trong degasification của dầu.

Degassing của dầu bằng cách sử dụng UP200S với sonotrode S40

Siêu âm spinneret làm sạch

Một spinneret là một tấm chết nhiều pored thông qua đó một chất lỏng polymer được ép đùn để tạo thành sợi tổng hợp liên tục. Khi thoát khỏi các lỗ nhỏ của khuôn đùn, chất lỏng polymer nhớt bắt đầu củng cố và các chuỗi polymer cá nhân có xu hướng align trong sợi vì dòng chảy nhớt. Tại thời điểm này polymer rắn có thể bắt đầu xây dựng tại và trong ổ cắm của lỗ tốt, kết quả là dòng chảy chậm hơn và cuối cùng trong một kênh bị chặn chết tấm.

spinneret polymer
Làm sạch tấm ép đùn sợi từ polymer rắn là một nhiệm vụ khó khăn, vì các kênh riêng lẻ thường rất nhỏ đường kính. Đầu dò siêu âm Hielscher được sử dụng để lộ tấm ép đùn sợi polymer để máy bay phản lực chất lỏng cavitational cường độ cao, đủ mạnh để loại bỏ polymer rắn và tạp chất – chưa đủ mềm để làm hỏng hình học tinh tế của các mao mạch spinneret. Loại thứ hai là một lợi thế lớn, khi so sánh với kim làm sạch, dây hoặc khoan. Mặc dù kim làm sạch là công cụ tốt, tạo ra để làm sạch mao mạch của kích thước nhỏ lặp lại làm sạch thiệt hại kích thước, hình dạng và êm ái của các mao mạch. Cuối cùng, thời gian cần thiết để làm sạch thân đa kênh là một yếu tố chi phí đáng kể, quá.

Đối với axetat, triacetate, acrylic, modacrylic, polybenzimidazole, spandex hoặc vinyon dung môi được sử dụng để hòa tan polymer có thể được sử dụng cho mục đích làm sạch, quá. Trong trường hợp này cắt cavitational sẽ bấm dung môi vào lỗ và thúc đẩy hòa tan.

Đối với polyme tan chảy, chẳng hạn như nylon, olefin, polyester, Saran hoặc sulfar, xử nhiệt trước khi sonication có thể giúp làm cho polymer giòn hơn. Quá trình này được gọi là lò Burnout làm giảm polymer cứng để tro. Để làm sạch, nước (với lên đến 25wt% axit phosphoric) hoặc dầu có thể được sử dụng như một chất lỏng khớp nối đơn giản giữa đầu dò siêu âm và spinneret.
UP100H với MS2 thăm dò cho siêu âm spinneret làm sạchLoại đầu dò sonication là cường độ cao hơn nhiều so với bể làm sạch và sóng âm được hướng trực tiếp tới các cửa hàng kênh spinneret. Kết quả là làm sạch sâu hơn và nhanh hơn. Đối với các kênh và lỗ chân lông đơn, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng UP100H với mũi nhọn MS2. Đây là một thiết bị siêu âm hiệu quả về chi phí cho hoạt động cầm tay hoặc đứng gắn trên. Đối với các thân đa lỗ chân lông hoặc tấm ép đùn, UIP1000hdT với đầu dò đường kính 100mm đặc biệt.

spinneret làm sạch kim

Ultrasonically hỗ trợ polymerization

Đối với các quy trình quay trực tiếp, đầu dò siêu âm Hielscher hỗ trợ sự tương tác giữa các chất phản ứng và/hoặc chất xúc tác trong quá trình xây dựng và trùng hợp polymer, ví dụ polyester.

Xử lý gel siêu âm

Khi gel quay (ví dụ như polyethylene, Aramid), lò phản ứng siêu âm có thể được sử dụng để xây dựng gel cũng như cho cắt mỏng của gel trước khi đùn. Các cavitational cắt kết quả trong tương tác thấp tạm thời giữa các chuỗi polymer. Điều này khiến độ nhớt giảm – đòi hỏi ít áp lực hơn, cho phép cho các sợi nhỏ hơn được thực hiện hoặc tăng thông lượng đùn.

Vật liệu nano phân tán

Lò phản ứng siêu âm Hielscher là một phương tiện hiệu quả cho việc phân tán các vật liệu nano, chẳng hạn như ống nano carbon, oxit kim loại hoặc Sắc tố. Siêu âm cavitation phá vỡ agglomerates tại phân tán các hạt homogeneously.

Liên hệ / Yêu cầu Thêm Thông tin

Nói chuyện với chúng tôi về các yêu cầu xử lý của bạn. Chúng tôi sẽ giới thiệu các thiết lập và xử lý các thông số phù hợp nhất cho dự án của bạn.