पीवीसी उत्पादों के लिए ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूडर के विभिन्न क्षेत्रों में प्लास्टिकीकरण तंत्र का विश्लेषण

निंगबो फैंगली टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेडएक हैयांत्रिक उपकरण निर्माता30 से अधिक वर्षों के अनुभव के साथप्लास्टिक पाइप बाहर निकालना उपकरण, नए पर्यावरण संरक्षण और नई सामग्री उपकरण। अपनी स्थापना के बाद से फैंगली को उपयोगकर्ता की मांगों के आधार पर विकसित किया गया है। निरंतर सुधार, मुख्य प्रौद्योगिकी पर स्वतंत्र अनुसंधान एवं विकास और उन्नत प्रौद्योगिकी और अन्य साधनों के पाचन और अवशोषण के माध्यम से, हमने विकास किया हैपीवीसी पाइप बाहर निकालना लाइन, पीपी-आर पाइप एक्सट्रूज़न लाइन, पीई जल आपूर्ति / गैस पाइप एक्सट्रूज़न लाइन, जिसे आयातित उत्पादों को बदलने के लिए चीनी निर्माण मंत्रालय द्वारा अनुशंसित किया गया था। हमने "झेजियांग प्रांत में प्रथम श्रेणी ब्रांड" का खिताब हासिल किया है।

पीवीसी सामग्री की प्लास्टिकीकरण प्रक्रिया के आधार परट्विन-स्क्रू एक्सट्रूडर, पेंच को तीन क्षेत्रों में विभाजित किया गया है: ठोस संवहन क्षेत्र, पिघलने वाला क्षेत्र, और पिघला हुआ संवहन (एक्सट्रूज़न) क्षेत्र।

I. ठोस संवहन क्षेत्र में प्लास्टिकीकरण तंत्र

बैरल में, वह क्षेत्र जहां ठोस पॉलिमर (पीवीसी) और उसके योजक प्रवाहित होते हैं, पहले से गरम किया जाता है, और कॉम्पैक्ट किया जाता है, उसे ठोस परिवहन क्षेत्र के रूप में परिभाषित किया जाता है। सबसे पहले, हॉपर से बैरल में ठोस बहुलक कणों का प्रवाह गुरुत्वाकर्षण द्वारा प्राप्त किया जाता है। जैसे ही पेंच घूमता है, कण डाई हेड की ओर चले जाते हैं जबकि हॉपर में कण लगातार बहते रहते हैं। ठोस संवहन क्षेत्र (बैरल सी1 ज़ोन) में, पीवीसी सामग्री के भीतर मैक्रोमोलेक्यूल्स, छोटे अणु और अन्य कण धीरे-धीरे गर्म होते हैं। इसके साथ ही, पेंच से कतरनी और कणों के बीच घर्षण भी कणों की गर्मी को बढ़ाता है, जिससे उन्हें पूरी तरह से संपर्क करने, फैलने और एक संकुचित अवस्था में प्रवेश करने की अनुमति मिलती है।

इस क्षेत्र में, स्क्रू पिच, उड़ान की चौड़ाई आदि में परिवर्तन के कारण, पीवीसी सामग्री के कण सघन रूप से संकुचित हो जाते हैं, जिससे एक ठोस बिस्तर या ठोस प्लग बनता है जो स्क्रू चैनल के साथ स्लाइड करता है। ठोस प्लग की गति बैरल सतह और ठोस प्लग के बीच घर्षण पर निर्भर करती है, जबकि स्क्रू और ठोस प्लग के बीच घर्षण इसकी गति में बाधा डालता है। इसलिए, बैरल के अंदर, पीवीसी सामग्री के कण एक ही दिशा में समान रूप से आगे नहीं बढ़ते हैं, बल्कि समय-समय पर गिरते हैं, फिसलते हैं, पेंच के साथ घूमते हैं और "पुल" करते हैं। वे "पुल" के पीछे ढेर हो जाते हैं, जो फिर टूट जाता है, और यह प्रक्रिया पीवीसी सामग्री के बाहर निकलने और हॉपर के भीतर सामग्री के प्रवाह के साथ लगातार दोहराई जाती है।

इस क्षेत्र में, पीवीसी एक्सट्रूज़न और प्लास्टिकाइजेशन की अच्छी गुणवत्ता पीवीसी के ग्लासी अवस्था से उच्च-लोचदार अवस्था में संक्रमण से संकेतित होती है। एकत्रित अवस्था संरचना के परिप्रेक्ष्य से, इसमें 50% से 60% पीवीसी राल कण प्राथमिक कणों में टूट जाते हैं, जिसमें विभिन्न योज्य कणों की सतहें इन प्राथमिक कणों के साथ पूरी तरह से संपर्क और फैलती हैं।

यह ध्यान देने योग्य है कि स्थिर संचालन के लिए, हॉपर में ठोस सामग्री की ऊंचाई हमेशा एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य से ऊपर होनी चाहिए। इस महत्वपूर्ण मूल्य से ऊपर, सामग्री की ऊंचाई में परिवर्तन प्रभावित नहीं होगाएक्सट्रूडरका प्रदर्शन. हालाँकि, यदि सामग्री की ऊंचाई महत्वपूर्ण मूल्य से नीचे आती है, तो यह अस्थिरता का एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है। ठोस पदार्थ की ऊंचाई में परिवर्तन से तल पर दबाव में भिन्नता होती है, जो बदल सकती हैएक्सट्रूडरकी परिचालन स्थितियाँ और पीवीसी एक्सट्रूज़न और प्लास्टिककरण की गुणवत्ता में गिरावट का कारण बनती हैं।

द्वितीय. पिघलने वाले क्षेत्र में प्लास्टिककरण तंत्र

बैरल में, वह क्षेत्र जहां ठोस बहुलक और पिघला हुआ सह-अस्तित्व होता है, उसे पिघलने वाले क्षेत्र या चरण संक्रमण क्षेत्र के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह ज़ोन C2 और C3 हीटिंग ज़ोन से मेल खाता है। पिघलने वाला क्षेत्र इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैएक्सट्रूडर. तापमान सेटिंग्स (बैरल सी2 ज़ोन, सी3 ज़ोन, स्क्रू कोर), स्क्रू स्पीड, स्क्रू के बीच का अंतर और स्क्रू और बैरल के बीच का अंतर जैसे पैरामीटर पीवीसी एक्सट्रूज़न की गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। जब पीवीसी सामग्री पिघलने वाले क्षेत्र में पहुंचती है, तो स्क्रू पिच, उड़ान की चौड़ाई आदि में परिवर्तन के कारण, पीवीसी कण सघन रूप से संकुचित हो जाते हैं और पहले से ही काफी दबाव उत्पन्न कर चुके होते हैं। यह दबाव, आसपास के ताप माध्यम के नरम प्रभाव के साथ मिलकर, सघन कणों को घने "ठोस बिस्तर" में बदल देता है। यह ठोस बिस्तर एक मिश्रित अवस्था है जिसमें आंशिक रूप से पीवीसी उच्च-लोचदार अवस्था में, आंशिक रूप से कांच जैसी अवस्था में और थोड़ी मात्रा में चिपचिपी-प्रवाह वाली अवस्था में होता है। ठोस बिस्तर पेचदार पेंच चैनल का आकार लेता है और उसके भीतर स्लाइड करता है। इस सापेक्ष गति के कारण, ठोस बिस्तर और बैरल सतह के बीच पिघली हुई फिल्म के भीतर एक वेग वितरण उत्पन्न होता है। नतीजतन, फिल्म में पिघल धक्का देने वाली उड़ान की ओर प्रवाहित होने लगती है। जब यह उड़ान का सामना करता है, तो उड़ान बैरल से पिघले हुए पदार्थ को "स्क्रैप" करती है, और धक्का देने वाली उड़ान के आगे चैनल के पीछे पिघले हुए पूल में इकट्ठा करती है। जैसे-जैसे ठोस बिस्तर चैनल के साथ आगे बढ़ता है, अधिक से अधिक पिघल पिघले हुए पूल में ले जाया जाता है। इस प्रकार, पिघले पूल का आकार बढ़ जाता है जबकि ठोस तल का आकार घट जाता है। ठोस तल को धीरे-धीरे नष्ट किया जाता है और श्यान-प्रवाह अवस्था में आगे बढ़ाया जाता है।

इस क्षेत्र में, पीवीसी एक्सट्रूज़न और प्लास्टिकाइजेशन की अच्छी गुणवत्ता पीवीसी के उच्च-लोचदार राज्य से चिपचिपा-प्रवाह राज्य में संक्रमण से संकेतित होती है। एकत्रित अवस्था संरचना के परिप्रेक्ष्य से, 60-70% पीवीसी प्राथमिक कण पहले क्रम के कणों में टूट जाते हैं, और विभिन्न योजक अणु पीवीसी प्रथम क्रम के कणों से संपर्क करते हैं, जिससे भौतिक और रासायनिक बंधन बनते हैं।

पिघलने वाले क्षेत्र में पीवीसी एक्सट्रूज़न और प्लास्टिककरण की गुणवत्ता में सुधार करने वाले कारकों में शामिल हैं:

(1) पेंच गति बढ़ाना;

(2) पिघलने वाले क्षेत्र में बैरल के निर्धारित तापमान को बढ़ाना;

(3) पेंच और बैरल के बीच उचित अंतर।

एक विशिष्ट पीवीसी प्रोफ़ाइल उत्पादन फॉर्मूलेशन के लिए, पिघलने वाले क्षेत्र के लिए बैरल तापमान का एक इष्टतम सेट होना चाहिए।

तृतीय. पिघले हुए संवहन क्षेत्र में प्लास्टिककरण तंत्र

बैरल में, वह क्षेत्र जहां ठोस पॉलिमर पूरी तरह से पिघल में परिवर्तित हो जाता है, और पिघल को जबरन डाई हेड तक पहुंचाया जाता है, उसे पिघलने वाले क्षेत्र (बैरल सी 4 हीटिंग जोन) के रूप में परिभाषित किया जाता है। इस क्षेत्र में, पिघले हुए मैक्रोमोलेक्यूल्स आगे प्रतिक्रिया करते हैं और कतरनी कार्रवाई के तहत विभिन्न योजकों के साथ समरूपीकरण करते हैं। चूँकि पीवीसी चिपचिपा द्रव लगातार और मात्रात्मक रूप से बाहर निकाला जाता है, पिघला हुआ दबाव बनता है, जिससे अंतिम रूप से बने पीवीसी उत्पाद की कॉम्पैक्टनेस सुनिश्चित होती है। इस क्षेत्र में, पीवीसी एक्सट्रूज़न और प्लास्टिसाइजेशन की अच्छी गुणवत्ता पीवीसी मैक्रोमोलेक्यूल्स द्वारा उनकी चिपचिपा-प्रवाह स्थिति को बनाए रखने से संकेतित होती है। एकत्रित अवस्था संरचना के दृष्टिकोण से, यह एक क्रिस्टलीय संरचना है जो पीवीसी प्रथम-क्रम कणों के साथ-साथ प्राथमिक कणों की एक छोटी संख्या से बनी होती है। ये शेष प्राथमिक कण अंतिम सामग्री की ताकत और कठोरता को बढ़ा सकते हैं। जब ऐसे क्रिस्टल वाली सामग्री को बाहर निकाला जाता है और ठंडा किया जाता है, तो प्राथमिक कण बाहरी बल के तहत पहले क्रम के कणों की गति में बाधा डाल सकते हैं, जिससे ताकत बढ़ जाती है। इसके अलावा, उनके बड़े सतह क्षेत्र के कारण, प्राथमिक कण झटके के अधीन प्रभाव ऊर्जा का हिस्सा अवशोषित कर सकते हैं, जिससे कठोरता में सुधार होता है।

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