اختصاصی بسپار/ چگونه میتوان تخریب بسپار را در اکسترودرهای تکماردان شناسایی کرد؟
بسپار/ایران پلیمرتخریب میتواند در بسیاری از عملیاتهای رانشگری تکماردان (single-screw extrusion) رخ دهد و معمولا به دلیل نقایص طراحی جزئی در ماردان ایجاد میشود. در این مقاله نحوهی ردیابی و تشخیص آن را یاد میگیریم.
بسپارهای تخریبشده اغلب باعث ایجاد نقص در محصولات نهایی مانند فیلم پلیاتیلن (PE)، ورق و قطعات قالبگیری تزریقی میشوند. در بیشتر موارد، این تخریب در اثر بخشهایی از فرایند تولید ایجاد میشود که جریان در آنها ایستا است و این امر باعث میشود بسپار برای مدت زمان طولانی در معرض دمای زیاد فرایند قرار گیرد. ناپایداریهای جزئی در فرایند، به محض تشکیل، باعث میشوند محصولات تخریب شده از ماردان جدا شوند و محصول را آلوده کنند. این فرایند تخریب میتواند در بسیاری از عملیاتهای رانشگری تکماردان رخ دهد و معمولا ناشی از نقصهای طراحی کوچک در خود ماردان است.
تعیین محل دقیق تخریب بسپار در ماردان، تنها با بررسی نقشهی فنی آن یا از طریق آزمایشهای عملیاتی، دشوار است. در مقابل، بهترین روش برای تعیین این محل، خارج کردن ماردان بهصورت داغ از درون رانشگر و بررسی مستقیم آن برای شناسایی علت تخریب بسپار است.
روش خارج کردن ماردان بسیار ساده است و تنها به دلیل تجهیزات پاییندست پیچیده میشود، زیرا خط انتقال باید از رانشگر جدا شود. ابتدا باید رانشگر با همان بسپار اولیه ولی بدون افزودنیها و رنگدانهها شروع بهکار کند. افزودنیها و بهویژه رنگدانههای موجود در رانشگر، مشاهدهی آثار تخریب را دشوارتر میکنند. رانشگر باید تا زمانی به کار خود ادامه دهد که کاملا مشخص باشد هیچ یک از افزودنیها درون آن وجود ندارند.
در مرحلهی بعد، اجازه داده میشود تا قیف خوراک درحالیکه ماردان همچنان در حال چرخش است، تخلیه شود. هدف در اینجا، خارج کردن هر چه بیشتر بسپار از نواحی مختلف است تا مشاهده و پاکسازی آسانتر گردد. زمانی که دیگر بسپاری از ریژه (die) خارج نمیشود، میتوان چرخش ماردان را متوقف کرد. گرمکنهای سیلندر باید دما را در مقدار معمول حفظ کنند یا اندکی بکاهند. دمای کمتر سیلندر، سرعت تخریب بسپار در طول فرایند خارج کردن ماردان را میکاهد. با این حال، دماها باید در حدی حفظ شوند که بسپار در حالت مذاب باقی بماند.
در این مرحله، خط انتقال از رانشگر جدا میشود. سپس ماردان به کمک یک جک فشاری یا جک مکانیکی ساده از داخل سیلندر به بیرون رانده میشود. ماردان باید به اندازه تقریبی ۴ برابر قطر آن به بیرون رانده شود. شکل ۱، تصویری از این عملیات را برای یک رانشگر با قطر ۲٫۵ اینچ و بسپار PE نشان میدهد. چهار برابر قطر ماردان، از نظر تخریب مورد مطالعه و عکسبرداری قرار میگیرد. در شکل ۱، میزان مشخصی از تخریب به وضوح در گوشههای پرههای (flight corners) روی ماردان مشاهده میشود که در شکل ۲ با جزئیات بیشتر نمایش داده شده است. علت ریشهای این تخریب، تشکیل گردابههای Moffatt است.
گردابههایMoffatt پیشتر در سپتامبر ۲۰۱۸ در این مجله مورد بحث قرار گرفتهاند. گردابههای موفات، جریانهای چرخشی هستند که باعث توقف بسیار طولانی بسپار و در نتیجه تخریب آن میگردند. این پدیده به دلیل کوچک بودن بیش از حد شعاع انحنای پرههای (flight radii) روی ماردان رخ میدهد.
(ادامه دارد …)
برگرداننده: مهندس پوریا نفعی
porya.nafie.pn333@gmail.com
متن این مقاله را در شماره 285 ماهنامه بسپار که در نیمه تیرماه 1405 منتشر شده است، می خوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است.
