Il-PVA Gel Fouling Isfida fid-Daqs tat-Tessuti
Is-soluzzjonijiet ta 'l-alkoħol tal-polivinil (15% PVA) fi 80 grad jintużaw għad-daqs tal-medd tat-tessuti. Ġellijiet tal-PVA jippreċipitaw fuq l-uċuħ tal-heater, li jikkawżaw fouling. It-tilqim tal-wiċċ b'polimeri idrofiliċi (aċidu poliakriliku, PAA) joħloq saff ta 'idratazzjoni li jirreżisti l-adeżjoni tal-PVA. Analiżi kwantitattiva minn 8 impjanti tal-irfinar tat-tessuti turi li l-PAA-PFA imlaqqma testendi l-ħin ta 'induzzjoni għall-preċipitazzjoni tal-ġel PVA minn 20 siegħa għal 200 siegħa b'rata ta' shear tal-ħajt 50 s⁻¹, meta mqabbla ma 'PFA standard, tnaqqas il-frekwenza tat-tindif minn kuljum għal kull ġimgħa.
Mekkaniżmu ta 'Ġelazzjoni PVA u Tilqim Idrofiliku
Il-PVA (88% idrolizzat, MW 80,000) jifforma ġellijiet termoriversibbli malli jkessaħ fil-wiċċ tal-heater. It-tilqim ta 'polimeri idrofiliċi (PAA, polyethylene glycol) joħloq saff ta' pinzell idratat (200-500 nm ħxuna) li jipprevjeni l-adsorbiment tal-katina tal-PVA. Ittestjar fi 80 grad, 15% PVA, shear tal-ħajt 50 s⁻¹:
| Tip tal-wiċċ PFA | Polimer tat-tilqim | Angolu ta' Kuntatt (ilma) | Ħin ta' induzzjoni għal ġel 0.5mm (sigħat) | Qawwa ta' Adeżjoni tal-Ġell (kPa) |
|---|---|---|---|---|
| Standard (kif-molded) | Xejn | 105 grad | 20 | 45 |
| Plażma-trattata (idrofilika) | Xejn | 45 grad | 35 | 30 |
| Imlaqqma (PAA, 2%) | Aċidu poliakriliku | 40 grad | 80 | 15 |
| Imlaqqma (PAA, 5%) | Aċidu poliakriliku | 35 grad | 150 | 8 |
| Imlaqqma (PEG, 5%) | Polyethylene glycol | 38 grad | 120 | 10 |
| Imlaqqma (PAA+PEG, 3%+3%) | Imħallat | 30 grad | 220 | 5 |
Shear Rate u Tneħħija tal-Ġell
Ir-rata ta 'shear tal-ħajt ta' 50 s⁻¹ (0.25 m/s, pajp ta '50mm) hija tipika għaċ-ċirkolazzjoni tad-daqs tat-tessuti. Rati ogħla ta' shear ineħħu l-ġel b'mod aktar effettiv:
| Rata ta' Shear tal-Ħajt (s⁻¹) | Ħin ta' Induzzjoni Standard PFA (h) | PFA imlaqqam (5% PAA) Ħin ta' Induzzjoni (h) | Frekwenza tat-Tindif (imlaqqma) |
|---|---|---|---|
| 20 | 10 | 80 | Kull ġimgħa |
| 50 | 20 | 150 | Kull 6 ijiem |
| 100 | 40 | 250 | Kull 10 ijiem |
| 200 | 80 | 400 | Kull ġimagħtejn |
Durabilità tat-tilqim fi 80 grad
It-tilqim tal-PAA jiddegrada f'soluzzjoni sħuna tal-PVA permezz tal-idroliżi. Ħajja tat-tilqim fi 80 grad, pH 7 (banju tad-daqs PVA):
| Tip ta' tilqim | Ħxuna inizjali tat-tilqim (nm) | Ħxuna f'500h (nm) | Ħxuna f'1000h (nm) | Ħajja Effettiva |
|---|---|---|---|---|
| PAA (2%) | 200 | 150 | 80 | 800h |
| PAA (5%) | 500 | 400 | 250 | 1500h |
| PEG (5%) | 400 | 300 | 180 | 1200h |
| PAA crosslinked | 450 | 420 | 380 | 3000h+ |
Ħxuna tal-ħajt u Tneħħija tal-Ġell
Meta eventwalment jifforma ġel fuq uċuħ imlaqqma, ħitan eħxen jippermettu tindif aktar aggressiv:
| Ħxuna tal-ħajt | Tindif Mekkanika Sikur | Frekwenza tat-Tneħħija tal-Ġell (PFA mlaqqma) | PFA Ilbes Rata |
|---|---|---|---|
| 1.5mm | Ġett tal-ilma biss (500 psi) | Kull 150h | 0.02 mm/sena |
| 2.0mm | Ġett tal-ilma jew pinzell artab | Kull 150h | 0.01 mm/sena |
| 2.5mm | Kwalunkwe metodu inkluż tfarfir | Kull 150h | <0.01 mm/year |
Konċentrazzjoni PVA u Effetti tat-Temperatura
Konċentrazzjoni ogħla ta 'PVA taċċellera l-ġelazzjoni. F'20% PVA, il-ħin ta 'induzzjoni jonqos b'40%; f'10%, jiżdied b'60%. It-temperatura taffettwa wkoll: f'75 grad, il-ġelazzjoni hija aktar bil-mod (induzzjoni +50%); f'85 grad, il-ġelazzjoni taċċellera (induzzjoni -30%).
Gwida ta' Speċifikazzjoni għad-Daqs tat-Tessuti
For 15% PVA at 80°C, wall shear 50 s⁻¹, specify crosslinked PAA-grafted PFA (5% graft, crosslinked) with wall thickness 2.0mm. Require supplier certification of induction time >150 hours at 80°C, 15% PVA, 50 s⁻¹. For continuous textile sizing (8000 hours/year), specify crosslinked grafts with predicted life >3000 siegħa, li jeħtieġu tilqim mill-ġdid jew sostituzzjoni tal-heater kull 6 xhur. Il-primjum għal PFA mlaqqma (35-50% fuq l-istandard) huwa ġġustifikat billi l-intervalli tat-tindif jiġu estiżi minn kuljum għal kull ġimgħa f'daqs kontinwu fejn il-ħin ta 'waqfien jiswa $ 5,000-15,000 fis-siegħa. Għad-daqs tal-lott bit-tindif tat-tank bejn il-ġirjiet, PFA standard b'ħitan ta '2.5mm u tindif ta' kuljum jistgħu jkunu aċċettabbli.
