在化工行业的有机/高分子领域,生产过程往往涉及聚合物熔体、乳液、复杂的有机浆料等。这些介质通常具有粘度高、易结晶、易凝固或处于高温高压状态等特点。超声波密度计在这一领域的应用,主要解决了高温熔体测量、非牛顿流体监测以及反应过程控制等难题。以下是具体的应用场景分析:
1. 聚合物熔体加工与造粒(高温高压环境)
这是有机化工中最具挑战性的应用之一。在改性塑料、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等造粒产线中,物料处于高温熔融状态。
具体应用:
熔体密度在线监测: 传统的取样称重法滞后严重,无法反映瞬时变化。超声波密度计(通常采用特殊的耐高温探头或缓冲杆技术,如PEEK材料缓冲杆)可以直接插入高温熔体管道中,实时测量熔体密度。
注塑与挤出成型: 在精密注塑中,通过监测熔体密度,可以精确控制注射重量和制品的收缩率,保证产品的一致性。
解决痛点:
克服滞后: 替代人工取样,响应速度从小时级提升至秒级(如每秒10次采样),能及时发现批次波动。
耐高温: 专门设计的探头结构(如带冷却装置或高温压电材料)使其能在180℃~300℃的高温下稳定工作。
2. 涂料、油墨与电泳漆
这些属于复杂的有机混合物,其密度直接关系到施工性能(如流平性、遮盖力)和固含量。
具体应用:
电泳漆槽液管理: 在汽车涂装等电泳工艺中,超声波密度计用于监测电泳漆的固体份含量(NV值)。通过监测声速和衰减,可以判断漆液浓度,防止因浓度过低导致涂层过薄。
油墨配制: 在油墨生产过程中,监控不同批次的密度,确保颜色深浅和粘度的一致性。
优势:
抗干扰: 电泳漆和油墨通常颜色深、不透明,光学仪器无法测量,而超声波不受颜色和浊度影响。
防挂壁: 对于高粘度的涂料,超声波测量(特别是非接触式或特定流道设计)不易受挂壁影响。
3. 有机浆料与悬浮液(如CMP浆料)
在电子化学品和精细化工中,各种研磨浆料的密度控制至关重要。
具体应用:
化学机械抛光(CMP)浆料: 这是一种含有纳米级磨料(如二氧化硅、氧化铝)的悬浮液。超声波密度计用于监测浆料中的固含量,防止沉淀分层,保证抛光效果。
聚乙烯/聚丙烯浆液: 在聚合反应后期,监测浆液浓度,控制分离和干燥工序。
优势:
测量高浓度: 光学方法在高浓度下会失效(光线无法穿透),而超声波衰减法非常适合测量高固含量的浆料。
4. 橡胶与弹性体加工
具体应用:
混炼胶监测: 在密炼机或挤出机中,利用超声波监测橡胶混炼过程中的均匀度和密度变化。
硫化过程监控: 研究表明,超声波在橡胶硫化过程中的传播速度和衰减系数会发生变化,可用于在线监测硫化反应的程度和动力学。
在有机/高分子化工中,超声波密度计不仅是简单的“称重工具”,更是聚合反应终点判断、熔体质量控制以及复杂有机浆料防沉淀的关键感知元件,特别在高温熔体和不透明液体测量上具有不可替代性。西安派声超声波序列密度计就是专门解决化工行业中高温、高压、易结晶、强腐蚀和易结垢的问题,助力企业提高生产率,降低能耗。更多咨询请关注公司官网Https://www.pisonics.cn
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