একক-স্ক্রু এক্সট্রুডার অভিযোজনযোগ্যতা বিভিন্ন উপকরণ (পিপি/পিএস/পিই/পিএলএ) এর মূল্যায়ন সিস্টেম

I. ভূমিকা::::::: একক-স্ক্রু এক্সট্রুশনে উপাদান প্রক্রিয়াজাতকরণ চ্যালেঞ্জ

দ্য একক স্ক্রু প্লাস্টিকের শীট এক্সট্রুশন থার্মোফর্মিং মেশিন ই, পলিমার উপাদান প্রক্রিয়াজাতকরণের মূল সরঞ্জাম হিসাবে, বিভিন্ন পলিমারের সাথে এটির অভিযোজনযোগ্যতা সরাসরি পণ্যের গুণমান এবং উত্পাদন দক্ষতা নির্ধারণ করে। পিপি (পলিপ্রোপিলিন), পিএস (পলিস্টাইরিন), পিই (পলিথিন), এবং পিএলএ (পলিল্যাকটিক অ্যাসিড) আণবিক কাঠামো এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্যের কারণে এক্সট্রুশনের সময় স্বতন্ত্র রিওলজিকাল আচরণ এবং তাপীয় স্থায়িত্বের প্রয়োজনীয়তা প্রদর্শন করে। একক-স্ক্রু এক্সট্রুডারগুলির প্রক্রিয়াকরণ অভিযোজনযোগ্যতার মূল্যায়ন করার জন্য চারটি মাত্রা থেকে একটি বৈজ্ঞানিক মূল্যায়ন সিস্টেম তৈরি করা প্রয়োজন: উপাদান বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ, সরঞ্জাম কাঠামো মিলে যাওয়া, প্রক্রিয়া প্যারামিটার সমন্বয় এবং পণ্যের গুণমানের সম্পর্ক।

Ii। উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং এক্সট্রুশন প্রসেসিংয়ের মধ্যে মৌলিক সম্পর্ক

(ক) পলিমার উপকরণগুলির অভ্যন্তরীণ সম্পত্তি পার্থক্য

(খ) এক্সট্রুশন প্রক্রিয়াতে উপাদান বৈশিষ্ট্যের মূল প্রভাব

• পিপি : গলিত শীতল হওয়ার পরে উচ্চ স্ফটিককরণের হার একটি বৃহত সঙ্কুচিত হারের দিকে নিয়ে যায় এবং স্ক্রু সংকোচনের অনুপাত এবং শীতলকরণ এবং আকার দেওয়ার বিভাগের তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট নিয়ন্ত্রণের দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত; শিয়ার পাতলা বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য গলিত ফাটল এড়াতে স্ক্রু গতি এবং পিছনে চাপের সমন্বিত সমন্বয় প্রয়োজন।
• পিএস : অনমনীয় আণবিক চেইনটি গলিত স্থিতিস্থাপকতা বিশিষ্ট করে তোলে, এক্সট্রুশনের সময় গলে যাওয়া ফ্র্যাকচারের প্রবণ, ইলাস্টিক এনার্জি স্টোরেজ হ্রাস করার জন্য স্ক্রু মিশ্রণ বিভাগের কাঠামোর অপ্টিমাইজেশনের প্রয়োজন; দুর্বল তাপ স্থায়িত্বের জন্য তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা প্রয়োজন ± 2 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের মধ্যে।
• পি : নিম্ন-সান্দ্রতা গলে যাওয়া ফুটো প্রবাহের ঝুঁকিতে রয়েছে, যাতে আবাসনের সময় বাড়ানোর জন্য এবং অভিন্ন প্লাস্টিকাইজেশন নিশ্চিত করতে স্ক্রু দৈর্ঘ্য-ব্যাসের অনুপাত (এল/ডি ≥28) বৃদ্ধি প্রয়োজন; এইচডিপিই এবং এলডিপিইর মধ্যে গলানোর পরিসরের পার্থক্যের জন্য বিভিন্ন স্ক্রু খাঁজ গভীরতার নকশার সাথে মেলে।
• পিএলএ : শক্তিশালী হাইড্রোস্কোপিসিটি (জলের সামগ্রী <0.02%হওয়া দরকার), প্রাক-শুকনো চিকিত্সার প্রয়োজন; কম গলে শক্তি এবং শিয়ারের প্রতি সংবেদনশীল, এক্সট্রুশনটি উচ্চ ঘূর্ণন গতি (প্রস্তাবিত <100rpm) এড়ানো উচিত এবং শিয়ার তাপ হ্রাস করতে একটি কম সংকোচনের অনুপাত (1.8-2.2) স্ক্রু ব্যবহার করা উচিত।

Iii। সরঞ্জাম কাঠামোর অভিযোজনযোগ্যতার মূল্যায়ন সূচকগুলি উপকরণগুলির সাথে অভিযোজনযোগ্যতা

(ক) স্ক্রু জ্যামিতিক পরামিতিগুলির মিল

1. দৈর্ঘ্য-ব্যাসের অনুপাত (এল/ডি)

   • পিপি/পিই প্রসেসিংয়ের জন্য এল/ডি = 25-30 প্রয়োজন; অপর্যাপ্ত এল/ডি স্ফটিক পলিমারগুলির অপর্যাপ্ত প্লাস্টিকাইজেশনের দিকে পরিচালিত করবে, পণ্যগুলিতে স্ফটিক পয়েন্ট সৃষ্টি করবে;
   • পিএলএ প্রসেসিং এল/ডি = 20-24 এর জন্য উপযুক্ত; একটি অতিরিক্ত দীর্ঘ স্ক্রু গলে আবাসনের সময় বাড়িয়ে তুলবে এবং থার্মো-অক্সিডেটিভ অবক্ষয়কে বাড়িয়ে তুলবে।

2. সংক্ষেপণ অনুপাত

   • পিপি (সংক্ষেপণ অনুপাত 2.5-3.0): উচ্চ সংকোচনের অনুপাত স্ফটিককরণ কাঠামো নিয়মিতকরণকে উত্সাহ দেয় এবং শীট বেধ সহনশীলতা হ্রাস করে;
   • পিএস (সংক্ষেপণ অনুপাত 1.8-2.2): কম সংকোচনের অনুপাত গলে ইলাস্টিক জমে হ্রাস করে এবং এক্সট্রুশন ফুলে বাধা দেয়;
   • পিএলএ (সংক্ষেপণ অনুপাত 1.8-2.0): গ্রেডিয়েন্ট স্ক্রু কাঠামোর সাথে মিলিত হয়ে অতিরিক্ত সংকোচনের অনুপাতের কারণ এড়াতে হবে (স্ক্রু খাঁজের গভীরতা খাওয়ানো বিভাগ থেকে হোমোজেনাইজিং বিভাগে রৈখিকভাবে হ্রাস পায়)।

3. মিশ্রণ উপাদান নকশা

   • পিই এর নিম্ন-সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যের জন্য, বাধা-ধরণের মিক্সিং পিনগুলি গলিত ছিঁড়ে যাওয়া এবং বিতরণকারী মিশ্রণ বাড়ানোর জন্য স্ক্রু হোমোজেনাইজিং বিভাগে সেট করা যেতে পারে;
   • পিএস/পিএলএ প্রসেসিংয়ের জন্য আণবিক চেইন ফ্র্যাকচার রোধ করতে শিয়ার-মুক্ত বা লো-শিয়ার মিক্সিং স্ট্রাকচার (যেমন ডিস স্ক্রু উপাদান) প্রয়োজন।

(খ) ছাঁচনির্মাণের অভিযোজনযোগ্যতা মারা যায় এবং সহায়ক মেশিন

• ডাই ফ্লো চ্যানেল ডিজাইন :
  পিপি শীট এক্সট্রুশন ফ্লো চ্যানেলে গলে আবাসনের সময় হ্রাস করতে ফিশ-লেজ ডাইস (এক্সপেনশন কোণ 30 ° -45 °) এর জন্য উপযুক্ত; পিএলএর গলে যাওয়া এবং অবক্ষয় এড়াতে প্রবাহিত ডেড-এঙ্গেল-মুক্ত ডাইস (পৃষ্ঠের রুক্ষতা আরএ <0.2μm) প্রয়োজন।
• কুলিং এবং শেপিং সিস্টেম :
  অতিরিক্ত স্ফটিক বৃদ্ধি বাধা দিতে পিই শিটগুলি শোধন রোলস (তাপমাত্রা 30-50 ° C) প্রয়োজন; দ্রুত শীতল হওয়ার কারণে অভ্যন্তরীণ স্ট্রেস ক্র্যাকিং রোধ করতে পিএলএর মাঝারি-তাপমাত্রা কুলিং (60-80 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) প্রয়োজন।

Iv। প্রক্রিয়া প্যারামিটার সহযোগী অপ্টিমাইজেশনের জন্য মূল্যায়ন পদ্ধতি

(ক) তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ কৌশল

1. তিন-অঞ্চল তাপমাত্রা পার্টিশন নীতি
   • খাওয়ানো বিভাগ: পিপি/পিইকে প্রাচীরের সাথে লেগে থাকা উপাদানগুলি রোধ করতে গলনাঙ্কের তুলনায় 10-20 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (যেমন, পিপি খাওয়ানো বিভাগ 150 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) এর চেয়ে কম ব্যারেল তাপমাত্রা বজায় রাখতে হবে; আর্দ্রতা অনুপ্রবেশ এড়াতে পিএলএ খাওয়ানো বিভাগটি শুকনো বায়ু (শিশির পয়েন্ট <-40 ° C) সরবরাহ করা দরকার।
   • সংক্ষেপণ বিভাগ: পিএস সংক্ষেপণ বিভাগের তাপমাত্রা 200-220 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে নিয়ন্ত্রণ করা দরকার; 240 ডিগ্রি সেলসিয়াস ছাড়িয়ে বেনজিন রিং জারণ এবং হলুদ হওয়ার কারণ হবে; পিএলএ সংক্ষেপণ বিভাগের তাপমাত্রার উপরের সীমাটি 175 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড এবং একটি জোর করে এয়ার কুলিং ডিভাইস প্রয়োজন।
   • হোমোজেনাইজিং বিভাগ: পিই সমজাতীয়করণ বিভাগের তাপমাত্রা গলানো পয়েন্টের (যেমন, এইচডিপিই সমজাতীয় বিভাগ 150-160 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) এর চেয়ে 20-30 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড হতে হবে; পিপি হোমোজেনাইজিং বিভাগের তাপমাত্রা 180-190 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড, ভারসাম্যপূর্ণ প্লাস্টিকাইজেশন এবং শক্তি খরচ।

(খ) চাপ এবং ঘূর্ণন গতি নিয়ন্ত্রণ

• পিছনে চাপ সেটিং :
  পিপি এক্সট্রুশন ব্যাক চাপ গলে যাওয়া কমপ্যাক্টনেস উন্নত করতে এবং শীট বুদবুদগুলি হ্রাস করতে 0.5-1.0 এমপিএ; উচ্চ চাপের কারণে গলিত সান্দ্রতা হঠাৎ বৃদ্ধি এড়াতে পিএলএ ব্যাক চাপ ≤0.3 এমপিএ।
• স্ক্রু ঘূর্ণন গতি :
  পিই (কম ঘনত্ব) আউটপুট বাড়াতে উচ্চ ঘূর্ণন গতি (150-200RPM) গ্রহণ করতে পারে; পিএলএ ঘূর্ণন গতি <80rpm হওয়া দরকার, একটি স্বল্প গতির উচ্চ-টর্ক মোটর (টর্কের ওঠানামা ≤5%) এর সাথে মিলিত।

© টেনশন এবং প্রসারিত অনুপাত নিয়ন্ত্রণ

• পিপি শীট টেনশন অনুপাত 1.2-1.5, প্রসারিত অনুপাত 2-3, একটি সিঙ্ক্রোনাস স্পিড-নিয়ন্ত্রক টেনশন মেশিনের সাথে মেলে প্রয়োজন;
• পিএলএ শীট টেনশন অনুপাত ≤1.2 উচ্চ উত্তেজনার গতির কারণে গলে যাওয়া ফ্র্যাকচার এড়াতে এবং টেনশন রোল তাপমাত্রা গলানোর শক্তি উন্নত করতে 50-60 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে বজায় রাখা দরকার।

ভি। পণ্যের গুণমান এবং প্রক্রিয়াজাতকরণ অভিযোজনযোগ্যতার মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক মূল্যায়ন

(ক) মূল পারফরম্যান্স টেস্টিং সূচক

1. শারীরিক বৈশিষ্ট্য

   • বেধের অভিন্নতা: পিপি/পিই শীট সহনশীলতা ≤ ± 3%, পিএলএ ≤ ± 5% (গলিত শক্তি দ্বারা সীমাবদ্ধ) হওয়া দরকার;
   • যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য: পিএস শীট টেনসিল শক্তি ≥40 এমপিএ হওয়া দরকার, বিরতিতে দীর্ঘায়িত হওয়া ≥2%; যদি এক্সট্রুশন চলাকালীন শিয়ার অতিরিক্ত হয় তবে বিরতিতে দীর্ঘায়িত হওয়া 1%এর নীচে নেমে যাবে।

2. মাইক্রোস্ট্রাকচার

   • পিপি শীট স্ফটিকতা 55%-65%এ নিয়ন্ত্রণ করা উচিত; খুব বেশি উচ্চতর শীট ব্রিটলেন্সি বাড়িয়ে তুলবে;
   • পিএলএ শিটগুলির আণবিক চেইন ওরিয়েন্টেশন ডিগ্রি <15%হওয়া দরকার, যা একটি মেরুকরণকারী মাইক্রোস্কোপ দিয়ে বায়ারফ্রিনজেন্স ঘটনাটি পর্যবেক্ষণ করে মূল্যায়ন করা যেতে পারে।

(খ) সাধারণ ত্রুটি এবং সরঞ্জাম অভিযোজনযোগ্যতা সম্পর্ক

• মেল্ট ফ্র্যাকচার (পিএস/পিএলএতে সাধারণ) :
  কারণটি খুব উচ্চ স্ক্রু শিয়ার রেট (পিএস শিয়ার রেট> 1000s⁻) বা খুব বড় ডাই ইনলেট কোণ হতে পারে, ঘূর্ণন গতি হ্রাস করা এবং ডাই কনভার্জেন্স বিভাগের কোণকে 15 ° -20 ° এ অনুকূলিতকরণের প্রয়োজন হয় °
• শীট হলুদ (পিএস/পিএলএতে সাধারণ) :
  তাপীয় অবক্ষয়ের ঘটনাটি নির্দেশ করে, হোমোজেনাইজিং বিভাগের তাপমাত্রা 240 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের পিএস উপরের সীমা ছাড়িয়ে যায় বা পিএলএ ব্যারেলের (যেমন থার্মোকল ব্যর্থতা) কোনও স্থানীয় ওভারহিটিং অঞ্চল রয়েছে কিনা তা যাচাই করার প্রয়োজন হয়।

ষষ্ঠ। টেকসই প্রক্রিয়াজাতকরণ অভিযোজনযোগ্যতার বর্ধিত মূল্যায়ন

পিএলএর মতো বায়োব্যাসেড উপকরণগুলির জন্য, traditional তিহ্যবাহী প্রক্রিয়াজাতকরণ সূচকগুলি ছাড়াও, মনোযোগও প্রদান করা উচিত:

• শক্তি দক্ষতা : পিএলএ এক্সট্রুশন শক্তি খরচ পিপি-র তুলনায় প্রায় 1.3-1.5 গুণ, স্ক্রু হিটিং পাওয়ার এবং কুলিং দক্ষতার মধ্যে মিলের মূল্যায়ন প্রয়োজন (প্রস্তাবিত হিটিং পাওয়ার ঘনত্ব ≤0.3kW/কেজি · এইচ);
• পরিষ্কার উত্পাদন : পিএলএ প্রক্রিয়াজাতকরণের পরে সরঞ্জামগুলিতে অবশিষ্টাংশের উপকরণগুলি অন্যান্য উপকরণগুলির সাথে ক্রস-দূষণ এড়াতে, স্ক্রুটির বিচ্ছিন্ন সুবিধার মূল্যায়ন (যেমন দ্রুত-রিলিজ ফ্ল্যাঞ্জ স্ট্রাকচার) এর সাথে ক্রস-দূষণ এড়াতে বিশেষ পরিষ্কারের এজেন্ট (যেমন আইসোপ্রোপাইল অ্যালকোহল) দিয়ে পরিষ্কার করা দরকার।

Vii। একটি বহুমাত্রিক অভিযোজনযোগ্যতা মূল্যায়ন মডেল নির্মাণ

পিপি/পিএস/পিই/পিএলএর সাথে একক-স্ক্রু এক্সট্রুডার অভিযোজনযোগ্যতার মূল্যায়নকে মূল হিসাবে "উপাদান বৈশিষ্ট্য-সরঞ্জাম কাঠামো-প্রক্রিয়া পরামিতি-উত্পাদন মানের" এর যৌক্তিক শৃঙ্খলা গ্রহণ করা দরকার, কাস্টমাইজড স্ক্রু জ্যামিতিক পরামিতিগুলির জন্য যেমন কাস্টমাইজড স্ক্রু জ্যামিতিক অনুপাতের জন্য একটি ক্লোজড-লুপ মূল্যায়ন সিস্টেম গঠন করে, যেমন প্লেয়ার মিক্সিং বিভাগের জন্য, যেমন প্লেয়ার মিক্সিং অনুপাত, যেমন প্লেয়ার মিক্সিং অনুপাত, যেমন প্লেয়ার মিক্সিং অনুপাত, যেমন প্লেয়ার মিক্সিং অনুপাত, যেমন প্লেয়ার মিক্সিং অনুপাত, যেমন প্লেয়ার মিক্সিং অনুপাত, পিএস এর জন্য নিম্ন-তাপমাত্রা লো-ব্যাক চাপ কৌশল), পণ্য মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলির রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণের সাথে মিলিত। নতুন উপকরণগুলির জন্য (যেমন পিএলএ), টেকসই প্রক্রিয়াজাতকরণ সূচকগুলিও মূল্যায়ন কাঠামোর সাথে অন্তর্ভুক্ত করা উচিত, "একক-উপাদান অভিযোজন" থেকে "মাল্টি-ম্যাটারিয়াল সামঞ্জস্যতা সবুজ উত্পাদন" তে আপগ্রেড করা সরঞ্জামগুলিকে প্রচার করে। এই মূল্যায়ন ব্যবস্থা প্রতিষ্ঠা কেবল শীট এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশনের জন্য তাত্ত্বিক সহায়তা সরবরাহ করে না তবে একক-স্ক্রু এক্সট্রুশন সরঞ্জামগুলির মডুলার ডিজাইনের জন্য প্রযুক্তিগত ভিত্তিও সরবরাহ করে Dem