PVA gelio užteršimo iššūkis tekstilės dydžiui nustatyti
Tekstilės metmenų klijavimui naudojami 80 laipsnių polivinilo alkoholio (15 % PVA) tirpalai. PVA geliai nusėda ant šildytuvo paviršių, sukeldami užsiteršimą. Paviršiaus skiepijimas hidrofiliniais polimerais (poliakrilo rūgštis, PAA) sukuria hidratacijos sluoksnį, kuris atsparus PVA sukibimui. Kiekybinė 8 tekstilės apdailos gamyklų analizė rodo, kad PAA{6}}skiepytas PFA prailgina PVA gelio nusodinimo indukcijos laiką nuo 20 valandų iki 200 valandų esant 50 s⁻¹ sienelės šlyties greičiui, palyginti su standartiniu PFA, todėl valymo dažnis sumažėja nuo kasdienės iki savaitės.
PVA geliavimo mechanizmas ir hidrofilinis skiepijimas
PVA (88 % hidrolizuotas, MW 80 000) aušinant prie šildytuvo paviršiaus sudaro termoreversinius gelius. Skiepijant hidrofilinius polimerus (PAA, polietilenglikolis) susidaro hidratuotas teptuko sluoksnis (200-500 nm storio), kuris neleidžia adsorbuoti PVA grandinės. Bandymas 80 laipsnių kampu, 15% PVA, sienelės kirpimas 50 s⁻¹:
| PFA paviršiaus tipas | Skiepų polimeras | Kontaktinis kampas (vanduo) | Indukcijos laikas iki 0,5 mm gelio (valandos) | Gelio sukibimo stiprumas (kPa) |
|---|---|---|---|---|
| Standartinis (kaip-suformuotas) | Nėra | 105 laipsnių | 20 | 45 |
| Plazma{0}}apdorota (hidrofilinė) | Nėra | 45 laipsnių | 35 | 30 |
| Skiepytas (PAA, 2 %) | Poliakrilo rūgštis | 40 laipsnių | 80 | 15 |
| Skiepytas (PAA, 5 %) | Poliakrilo rūgštis | 35 laipsnių | 150 | 8 |
| Skiepytas (PEG, 5 %) | Polietilenglikolis | 38 laipsnių | 120 | 10 |
| Įskiepytas (PAA+PEG, 3 %+3%) | Mišrus | 30 laipsnių | 220 | 5 |
Šlyties greitis ir gelio pašalinimas
Sienelės šlyties greitis 50 s⁻¹ (0,25 m/s, 50 mm vamzdis) būdingas tekstilės matmenų cirkuliacijai. Didesnis šlyties greitis efektyviau pašalina gelį:
| Sienų šlyties greitis (s⁻¹) | Standartinis PFA indukcijos laikas (h) | Skiepytų PFA (5 % PAA) indukcijos laikas (h) | Valymo dažnis (skiepytas) |
|---|---|---|---|
| 20 | 10 | 80 | Kas savaitę |
| 50 | 20 | 150 | Kas 6 dienas |
| 100 | 40 | 250 | Kas 10 dienų |
| 200 | 80 | 400 | Kas 2 savaites |
Skiepijimo patvarumas 80 laipsnių kampu
PAA skiepai suyra karštame PVA tirpale hidrolizės būdu. Skiepyto eksploatavimo laikas 80 laipsnių temperatūroje, pH 7 (PVA dydžio vonelė):
| Transplantacijos tipas | Pradinis skiepų storis (nm) | Storis esant 500 h (nm) | Storis prie 1000h (nm) | Efektyvus gyvenimas |
|---|---|---|---|---|
| PAA (2 %) | 200 | 150 | 80 | 800h |
| PAA (5 %) | 500 | 400 | 250 | 1500h |
| PEG (5 %) | 400 | 300 | 180 | 1200h |
| Kryžminis PAA | 450 | 420 | 380 | 3000h+ |
Sienelės storis ir gelio pašalinimas
Kai ant skiepytų paviršių galiausiai susidaro gelis, storesnės sienelės leidžia valyti agresyviau:
| Sienos storis | Saugus mechaninis valymas | Gelio pašalinimo dažnis (skiepytas PFA) | PFA nusidėvėjimo rodiklis |
|---|---|---|---|
| 1,5 mm | Tik vandens srovė (500 psi) | Kas 150h | 0,02 mm/metus |
| 2,0 mm | Vandens srove arba minkštu šepečiu | Kas 150h | 0,01 mm/metus |
| 2,5 mm | Bet koks metodas, įskaitant valymą | Kas 150h | <0.01 mm/year |
PVA koncentracijos ir temperatūros poveikis
Didesnė PVA koncentracija pagreitina želė susidarymą. Esant 20 % PVA, indukcijos laikas sumažėja 40 %; 10%, padidėja 60%. Temperatūra taip pat turi įtakos: 75 laipsnių temperatūroje želė lėtėja (indukcija +50%); 85 laipsnių temperatūroje gelifikacija pagreitėja (indukcija -30%).
Tekstilės dydžio nustatymo specifikacijų gairės
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 valandų, reikia persodinti arba pakeisti šildytuvą kas 6 mėnesius. Priemoka už skiepytą PFA (35–50 % viršija standartą) pateisinama pailginus valymo intervalus nuo kasdienės iki savaitės, nuolat keičiant dydį, kai prastovos kainuoja 5 000–15 000 USD per valandą. Nustatant partijos dydį su bako valymu tarp paleidimų, gali būti priimtinas standartinis PFA su 2,5 mm sienelėmis ir kasdienis valymas.
