راهنمای حل مشکل تخریب مکانیکی در فرآیند اکستروژن TPE
بازگشت به راهنمای عیبیابی و تعمیرات اکسترودر ←
۱. شناسایی مشکل
- علائم:
- کاهش وزن مولکولی (Molecular Weight Reduction) در پلیمر به دلیل تنشهای مکانیکی بالا در اکسترودر.
- کاهش ویسکوزیته مذاب و فشار دای (Head Pressure) در شرایط عملیاتی ثابت.
- عدم دستیابی به وزن مولکولی مورد نیاز در محصول نهایی.
۲. روشهای تشخیص علت مشکل
- بررسی وزن مولکولی پلیمر:
- نمونهگیری از پلیمر در طول اکسترودر و اندازهگیری وزن مولکولی با استفاده از تکنیکهایی مانند GPC (Gel Permeation Chromatography).
- مقایسه وزن مولکولی پلیمر ورودی و خروجی از اکسترودر.
- بررسی شرایط عملیاتی:
- تنشهای برشی (Shear Stress) و نرخ برش (Shear Rate) در مناطق مختلف اکسترودر را تحلیل کنید.
- فشار دای و ویسکوزیته مذاب را در شرایط عملیاتی ثابت بررسی کنید.
- بررسی طراحی ماردون:
- طراحی ماردون (مانند ماردون سددار) را از نظر ایجاد تنشهای مکانیکی بالا بررسی کنید.
۳. روشهای حل مشکل
الف. کاهش تنشهای مکانیکی در اکسترودر
- علت احتمالی:
- تنشهای برشی بالا در مناطق خاصی از ماردون (مانند شکاف سددار یا شکاف پرواز).
- راهحل:
- از ماردون با طراحی بهینهشده (مانند میکسرهای CRD422) استفاده کنید که تنشهای برشی را کاهش میدهند.
- شکاف سددار (Barrier Undercut) را بهینهسازی کنید تا تنشهای برشی کاهش یابد.
ب. بهبود طراحی میکسرها
- علت احتمالی:
- طراحی نامناسب میکسرها (مانند میکسرهای LeRoy/Maddock) که باعث ایجاد تنشهای برشی بالا میشود.
- راهحل:
- از میکسرهای چندپروانهای با شکافهای مخروطی (مانندCRD422) استفاده کنید که جریان کششی (Elongational Flow) ایجاد میکنند.
- طراحی میکسرها را بهینهسازی کنید تا تنشهای برشی کاهش یابد.
ج. کنترل فشار دای و ویسکوزیته مذاب
- علت احتمالی:
- کاهش وزن مولکولی پلیمر که باعث کاهش ویسکوزیته مذاب و فشار دای میشود.
- راهحل:
- فشار دای را بهطور مستمر کنترل کنید تا تغییرات ویسکوزیته مذاب شناسایی شود.
- در صورت کاهش فشار دای، وزن مولکولی پلیمر را بررسی کنید.
۴. تست و تأیید نهایی
- آزمونهای عملی:
- تستهای اکستروژن را با ماردون انجام دهید.
- وزن مولکولی پلیمر و کیفیت محصول را بررسی کنید.
- بررسی فشار دای:
- تغییرات فشار دای را قبل و بعد از اعمال تغییرات مقایسه کنید.
۵. پیادهسازی تغییرات
- نصب ماردون جدید:
- ماردون با طراحی بهینهشده را نصب کنید.
- اطمینان حاصل کنید که تنشهای برشی در مناطق حساس کاهش یافته است.
- تنظیمات عملیاتی:
- فشار دای و ویسکوزیته مذاب را بهطور مستمر کنترل کنید.
- در صورت نیاز، تنظیمات جزئی انجام دهید تا بهترین نتیجه حاصل شود.
- مانیتورینگ مستمر:
- عملکرد اکسترودر و کیفیت محصول را تحت نظر بگیرید.
- در صورت نیاز، تنظیمات جزئی انجام دهید تا بهترین نتیجه حاصل شود.
اهمیت کنترل تنشهای مکانیکی:
-
- کاهش تنشهای مکانیکی در اکسترودر برای جلوگیری از تخریب پلیمر و حفظ وزن مولکولی ضروری است.
- استفاده از ماردون و میکسرهای بهینهشده میتواند به کاهش تخریب مکانیکی کمک کند.