راهنمای مقیاس‌گذاری (Scale-up) اکسترودر تک‌ماردون برای LLDPE

بازگشت به راهنمای عیب‌یابی و تعمیرات اکسترودر ←

۱. شناسایی مشکل

  • شرایط:
    • نیاز به افزایش خروجی (Mass Throughput) برای تولید ساختار فیلم ۳ لایه.
    • افزایش دمای مذاب در اکسترودر ۵۵ میلی‌متری که بر کیفیت فیلم تأثیر منفی می‌گذارد.
    • محدودیت در دستیابی به خروجی بالاتر بدون افزایش دمای مذاب.

۲. روش‌های تشخیص علت مشکل

  • بررسی شرایط عملیاتی:
    • دمای مذاب، سرعت چرخش ماردون، و خروجی مواد را در اکسترودر ۵۵ میلی‌متری بررسی کنید.
    • محدودیت‌های طراحی ماردون و سیلندر را تحلیل کنید.

 

  • تجزیه و تحلیل مواد اولیه:
    • ویسکوزیته و خواص حرارتی LLDPE را در دماهای مختلف اندازه‌گیری کنید.
    • تأثیر افزایش خروجی بر دمای مذاب و کیفیت فیلم را بررسی کنید.

 

  • بررسی طراحی ماردون:
    • طراحی ماردون (طول، گام، عمق کانال، و بخش‌های اختلاطی) را تحلیل کنید.

۳. روش‌های حل مشکل

الف. افزایش خروجی بدون افزایش دمای مذاب

  • علت احتمالی:
    • محدودیت در ظرفیت انتقال مواد و ذوب در اکسترودر ۵۵ میلی‌متری.
  • راه‌حل:
    • از روش مقیاس‌گذاری (Scale-up) برای طراحی اکسترودر بزرگ‌تر استفاده کنید.
    • ابعاد ماردون را با حفظ نسبت طول به قطر (L/D) و گام (S/D) افزایش دهید.
    • از ماردون سددار (Barrier Screw) برای بهبود ذوب و انتقال مواد استفاده کنید.

ب. تنظیم پارامترهای عملیاتی

  • علت احتمالی:
    • تنظیمات نامناسب سرعت چرخش ماردون و دمای اکسترودر.

 

  • راه‌حل:
    • سرعت چرخش ماردون را کاهش دهید تا دمای مذاب کنترل شود.
    • پروفیل دمایی اکسترودر را بهینه‌سازی کنید تا ذوب مواد به‌طور یکنواخت انجام شود.

ج. بهبود انتقال مواد جامد و مذاب

  • علت احتمالی:
    • طراحی نامناسب بخش‌های تغذیه و ذوب ماردون.
  • راه‌حل:
    • عمق کانال‌ها در بخش‌های مختلف ماردون را بهینه‌سازی کنید.
    • از بخش‌های اختلاطی (مانند میکسرهای توزیعی) برای بهبود همگنی مذاب استفاده کنید.

۴. مراحل مقیاس‌گذاری اکسترودر

الف. محاسبه ابعاد ماردون جدید

  • فرمول‌های مقیاس‌گذاری:
    • از روش Fisher-Potente برای محاسبه ابعاد ماردون جدید استفاده کنید.
    • ضریب مقیاس‌گذاری (ψ) را بر اساس داده‌های تجربی تعیین کنید (به‌طور متوسط ψ  = ۰.۷).

 

  • محاسبات:
    • قطر ماردون جدید (D2) را بر اساس قطر ماردون قدیمی (D1) محاسبه کنید.
    • طول ماردون (L/D) و گام (S/D) را ثابت نگه دارید.
    • عمق کانال‌ها و سایر ابعاد ماردون را با استفاده از ضریب ψ محاسبه کنید.

ب. طراحی ماردون جدید

  • بخش‌های ماردون:
    • بخش تغذیه (Feeding Zone): عمق کانال‌ها را افزایش دهید تا انتقال مواد جامد بهبود یابد.
    • بخش سددار (Barrier Section): طول و عمق کانال‌ها را بهینه‌سازی کنید تا ذوب مواد به‌طور کامل انجام شود.
    • بخش اختلاط (Mixing Section): از میکسرهای توزیعی برای بهبود همگنی مذاب استفاده کنید.

۵. تست و تأیید نهایی

  • آزمون‌های عملی:
    • تست‌های اکستروژن را با اکسترودر جدید انجام دهید.
    • خروجی، دمای مذاب، و کیفیت فیلم را بررسی کنید.

 

  • تست‌های مکانیکی:
    • کیفیت فیلم را از نظر مقاومت مکانیکی و یکنواختی بررسی کنید.

۶. پیاده‌سازی تغییرات

  • نصب اکسترودر جدید:
    • اکسترودر ۹۰ میلی‌متری با طراحی بهینه‌شده را نصب کنید.
    • اطمینان حاصل کنید که نسبت L/D و S/D ثابت باقی می‌ماند.

 

  • تنظیمات عملیاتی:
    • سرعت چرخش ماردون و پروفیل دمایی را تنظیم کنید.
    • خروجی مواد را به‌طور مستمر کنترل کنید.

 

  • مانیتورینگ مستمر:
    • عملکرد اکسترودر جدید را تحت نظر بگیرید.
    • در صورت نیاز، تنظیمات جزئی انجام دهید تا بهترین نتیجه حاصل شود.

با رعایت این مراحل، مشکل افزایش خروجی و کنترل دمای مذاب در اکسترودر LLDPE به‌طور مؤثر حل شده و کیفیت فیلم بهبود می‌یابد.