प्रक्रिया नियंत्रण और पॉलीओलेफ़िन पाइपलाइन एक्सट्रूज़न मोल्डिंग की सामान्य समस्याएं

भाग I प्लास्टिक एक्सट्रूज़न का मूल सिद्धांत
प्लास्टिक प्रसंस्करण उद्योग एक अत्यधिक व्यापक और तकनीकी उद्योग है। इसमें पॉलिमर केमिस्ट्री, पॉलीमर फिजिक्स, इंटरफेस थ्योरी, प्लास्टिक मशीनरी, प्लास्टिक प्रोसेसिंग मोल्ड, फॉर्मूला डिजाइन सिद्धांत और प्रोसेस कंट्रोल शामिल हैं। एक्सट्रूज़न सिद्धांत मुख्य रूप से एक्सट्रूडर में प्लास्टिक की गति और विविधता का अध्ययन करता है। एक निश्चित बाहरी बल और पेंच संरचना, प्लास्टिक गुणों और प्रसंस्करण स्थितियों की कार्रवाई के तहत एक्सट्रूडर में बहुलक के तीन भौतिक राज्यों के बीच संबंध। ताकि उचित प्रक्रिया नियंत्रण किया जा सके। प्लास्टिक उत्पादों के उत्पादन और गुणवत्ता में सुधार करने के लिए। प्लास्टिक बहुलक सामग्री, जब निरंतर दबाव में गर्म होती है, तो तीन भौतिक अवस्थाएँ होती हैं: कांच की अवस्था, उच्च लोचदार अवस्था और विभिन्न तापमान सीमाओं में चिपचिपा प्रवाह अवस्था। आम तौर पर, प्लास्टिक का मोल्डिंग तापमान चिपचिपा प्रवाह तापमान से ऊपर होता है।
भाग II पॉलीओलेफ़िन पाइपलाइन एक्सट्रूज़न प्रक्रिया नियंत्रण
एक्सट्रूज़न मोल्डिंग प्रक्रिया के नियंत्रण मापदंडों में मोल्डिंग तापमान, एक्सट्रूडर का काम करने का दबाव, स्क्रू स्पीड, एक्सट्रूज़न स्पीड और ट्रैक्शन स्पीड, फीडिंग स्पीड, कूलिंग शेपिंग आदि शामिल हैं।
पॉलीओलेफ़िन पाइपलाइन एक्सट्रूज़न प्रक्रिया नियंत्रण और सामान्य समस्या से निपटने (एक्सट्रूज़न मास्टर बनाने के लिए)
1. कच्चे माल का प्रीट्रीटमेंट
पॉलीओलफिन कम नमी वाली एक गैर-शोषक सामग्री है, जो एक्सट्रूज़न की जरूरतों को पूरा कर सकती है। हालांकि, जब पॉलीओलेफ़िन में कार्बन ब्लैक जैसे अवशोषक वर्णक होते हैं, तो यह आर्द्रता के प्रति संवेदनशील होता है। इसके अलावा, पुनर्नवीनीकरण सामग्री और भराव का उपयोग करने पर पानी की मात्रा बढ़ जाएगी। पानी न केवल पाइप की भीतरी और बाहरी सतह को खुरदरा बनाता है, बल्कि पिघलने में बुलबुले भी पैदा कर सकता है। आम तौर पर, कच्चे माल का पूर्व उपचार किया जाना चाहिए। आम तौर पर, सुखाने के उपचार को अपनाया जाता है, और निरार्द्रीकरण समारोह के साथ संबंधित सहायक एजेंट को भी जोड़ा जा सकता है। जैसे डिफॉमर इत्यादि। पीई का शुष्क तापमान आम तौर पर 60-90 डिग्री होता है। इस तापमान पर, उत्पादन में 10 प्रतिशत - 25 प्रतिशत की वृद्धि की जा सकती है।
2. तापमान नियंत्रण
मोल्डिंग सामग्री के प्लास्टिककरण और प्लास्टिक पिघलने के प्रवाह को बढ़ावा देने के लिए एक्सट्रूज़न मोल्डिंग तापमान एक आवश्यक शर्त है। सामग्री के प्लास्टिककरण और उत्पादों की गुणवत्ता और उत्पादन पर इसका बहुत महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। प्लास्टिक एक्सट्रूज़न की सैद्धांतिक तापमान खिड़की चिपचिपा प्रवाह तापमान और गिरावट तापमान के बीच है। पॉलीओलेफ़िन के लिए, तापमान सीमा विस्तृत है। आम तौर पर, इसे पिघलने बिंदु से ऊपर और 280 डिग्री से नीचे संसाधित किया जा सकता है। एक्सट्रूज़न तापमान को ठीक से नियंत्रित करने के लिए, संसाधित सामग्री की तापमान सीमा और उसके भौतिक गुणों के बीच संबंध को समझना आवश्यक है। केवल इसकी विशेषताओं और कानूनों को ढूंढकर हम एक्सट्रूज़न मोल्डिंग के लिए बेहतर तापमान रेंज चुन सकते हैं। इसलिए, प्रत्येक खंड की तापमान सेटिंग में निम्नलिखित पहलुओं पर विचार किया जाना चाहिए: सबसे पहले, बहुलक का प्रदर्शन, जैसे कि गलनांक, आणविक भार आकार और वितरण, पिघल सूचकांक, आदि। दूसरे, उपकरण के प्रदर्शन पर विचार करें। कुछ उपकरणों के लिए, फीडिंग सेक्शन के तापमान का होस्ट मशीन के करंट पर बहुत प्रभाव पड़ता है। तीसरा, निरीक्षण करें कि एक्सट्रूडेड ट्यूब ब्लैंक की सतह चिकनी है या नहीं। बुलबुले हैं या नहीं।
एक्सट्रूज़न तापमान में हीटर का सेट तापमान और पिघला हुआ तापमान शामिल होता है। ताप तापमान बाहरी हीटर द्वारा प्रदान किए गए तापमान को संदर्भित करता है। पिघला हुआ तापमान पेंच और सिर के सामने वाले हिस्से के बीच सामग्री के तापमान को संदर्भित करता है।
फीडिंग क्षेत्र से डाई हेड तक बैरल तापमान का वितरण सपाट, बढ़ता, घटता और मिश्रित हो सकता है। यह मुख्य रूप से भौतिक बिंदु और एक्सट्रूडर की संरचना पर निर्भर करता है।
मशीन के सिर का तापमान निर्धारित है। बेहतर उपस्थिति और यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने और पिघल आउटलेट विस्तार को कम करने के लिए, मशीन के शरीर के तापमान को आमतौर पर कम नियंत्रित किया जाता है और मशीन के सिर का तापमान अधिक होता है। उच्च सिर का तापमान सामग्री को आसानी से मोल्ड में प्रवेश कर सकता है, लेकिन एक्सट्रूडेट की आकार स्थिरता खराब होती है और संकोचन दर बढ़ जाती है। यदि सिर का तापमान कम है, सामग्री प्लास्टिक खराब है, पिघल चिपचिपाहट अधिक है, और सिर का दबाव बढ़ जाता है। हालांकि यह उत्पाद को बहुत घना बना देगा, संकोचन के बाद की दर छोटी है, और उत्पाद की आकार स्थिरता अच्छी है, इसे संसाधित करना मुश्किल है, मोल्ड का विस्तार बड़ा है, और उत्पाद की सतह खुरदरी है। यह एक्सट्रूडर के बैक प्रेशर को भी बढ़ाएगा, उपकरण लोड और बिजली की खपत में वृद्धि करेगा।
मोल्ड सेटिंग तापमान और डाई और कोर मोल्ड के तापमान का पाइप की सतह खत्म होने पर प्रभाव पड़ता है। एक निश्चित सीमा के भीतर, डाई और कोर मोल्ड का तापमान अधिक होता है, और पाइप की सतह खत्म होती है। सामान्यतया, डाई आउटलेट पर तापमान 220 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए, डाई इनलेट पर पिघला हुआ तापमान 200 डिग्री होना चाहिए, और डाई इनलेट और आउटलेट के बीच पिघला हुआ तापमान अंतर 20 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए। क्योंकि पिघल और धातु के बीच उच्च तापमान का अंतर शार्क की त्वचा की घटना को जन्म देगा। अत्यधिक पिघला हुआ तापमान डाई बिल्डअप का कारण बनता है। लेकिन विवरण वास्तविक स्थिति के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए।
पिघला हुआ तापमान पेंच के अंत में मापा गया पिघला हुआ वास्तविक तापमान को संदर्भित करता है, इसलिए यह एक आश्रित चर है। यह मुख्य रूप से पेंच गति और बैरल सेटिंग तापमान पर निर्भर करता है। पॉलीइथाइलीन पाइप एक्सट्रूज़न के लिए पिघले तापमान की ऊपरी सीमा आमतौर पर 230 डिग्री पर सेट की जाती है। आम तौर पर, 200 डिग्री के आसपास नियंत्रण करना बेहतर होता है। पॉलीप्रोपाइलीन पाइप एक्सट्रूज़न के लिए पिघल तापमान की ऊपरी सीमा आमतौर पर 240 डिग्री होती है। पिघलने का तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए। आम तौर पर, सामग्री के क्षरण पर विचार किया जाता है। साथ ही, बहुत अधिक तापमान भी पाइपों को आकार देने में मुश्किल बना देगा।
3. दबाव नियंत्रण
एक्सट्रूज़न प्रक्रिया में सबसे महत्वपूर्ण दबाव पैरामीटर पिघला हुआ दबाव है, यानी सिर का दबाव। सामान्यतया, पिघले हुए दबाव को बढ़ाने से एक्सट्रूडर का उत्पादन कम हो जाएगा, और उत्पाद की कॉम्पैक्टनेस बढ़ जाएगी, जो उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार के लिए अनुकूल है। लेकिन बहुत अधिक दबाव सुरक्षा समस्याओं का कारण बनेगा। पिघला हुआ दबाव कच्चे माल के प्रदर्शन, पेंच संरचना, पेंच गति, प्रक्रिया तापमान, फिल्टर स्क्रीन की जाली संख्या, छिद्रित प्लेट और अन्य कारकों से संबंधित है। पिघला हुआ दबाव आमतौर पर {{0}MPa के बीच नियंत्रित किया जाता है।
4. वैक्यूम को आकार देना
वैक्यूम शेपिंग मुख्य रूप से वैक्यूम डिग्री और कूलिंग स्पीड को नियंत्रित करता है। आम तौर पर, पाइप की उपस्थिति की गुणवत्ता को पूरा करने के आधार पर, वैक्यूम की डिग्री यथासंभव कम होनी चाहिए, ताकि भंडारण के दौरान पाइप का आंतरिक तनाव छोटा हो और उत्पादों का विरूपण छोटा हो।
5. ठंडा करना
पॉलीथीन पाइप के एक्सट्रूज़न मोल्डिंग में ठंडा पानी का तापमान आम तौर पर कम होता है, आमतौर पर 20 डिग्री से नीचे। पीपीआर पाइप का उत्पादन करते समय, पहले खंड में तापमान थोड़ा अधिक हो सकता है, और दूसरे खंड में तापमान कम होता है, जिससे तापमान ढाल बन जाता है। ठंडे पानी के प्रवाह को विनियमित करना भी बहुत महत्वपूर्ण है। प्रवाह बहुत बड़ा है, और पाइप की सतह खुरदरी है, जिससे धब्बे और गड्ढे हो जाते हैं। यदि प्रवाह दर बहुत छोटी है, तो पाइप की सतह पर चमकीले धब्बे आसानी से टूट जाते हैं, जैसे असमान वितरण, असमान पाइप की दीवार की मोटाई, या दीर्घवृत्त।
6. पेंच गति और बाहर निकालना गति
एक्सट्रूज़न दर, आउटपुट और उत्पाद की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए पेंच गति एक भारी उद्योग पैरामीटर है। सिंगल-स्क्रू एक्सट्रूडर की रोटेशन स्पीड बढ़ जाती है, और आउटपुट बढ़ जाता है। कतरनी दर में वृद्धि के साथ पिघल की स्पष्ट चिपचिपाहट घट जाती है। यह सामग्री के समरूपीकरण के लिए अनुकूल है। वहीं, अच्छे प्लास्टिसाइजेशन के कारण इंटरमॉलिक्युलर फोर्स बढ़ती है और मैकेनिकल स्ट्रेंथ बढ़ती है। हालांकि, पेंच गति बहुत अधिक है, मोटर लोड बहुत बड़ा है, पिघला हुआ दबाव बहुत अधिक है, कतरनी दर बहुत अधिक है, मरने की सूजन बढ़ जाती है, सतह खराब हो जाती है, और बाहर निकालना मात्रा अस्थिर होती है।
7. कर्षण गति
कर्षण गति सीधे दीवार की मोटाई, आयामी सहिष्णुता, प्रदर्शन और उत्पाद की उपस्थिति को प्रभावित करती है। कर्षण गति अनुपात स्थिर होना चाहिए, और कर्षण गति पाइप बाहर निकालना गति से मेल खाना चाहिए। एक्सट्रूज़न रैखिक गति के लिए कर्षण गति का अनुपात उत्पाद के संभावित अभिविन्यास को दर्शाता है। इस अनुपात को स्ट्रेचिंग अनुपात कहा जाता है, और इसका मान 1 के बराबर या उससे अधिक होना चाहिए। जब ​​कर्षण की गति बढ़ जाती है और ठंडा करने और आकार देने के लिए तापमान की स्थिति अपरिवर्तित रहती है, तो कर्षण की गति तेज़ होती है, और उत्पाद साइज़िंग स्लीव में रहता है। और अपेक्षाकृत कम समय के लिए ठंडा पानी की टंकी। ठंडा करने और आकार देने के बाद, उत्पाद के अंदर अधिक गर्मी बची रहेगी, ये ऊष्मा कर्षण प्रक्रिया के दौरान उत्पाद में बनने वाली ओरिएंटेशन संरचना को डी-ओरिएंटेड बना देगी, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद की ओरिएंटेशन डिग्री कम हो जाएगी। कर्षण गति जितनी तेज होती है, पाइप की दीवार की मोटाई उतनी ही पतली होती है, और ठंडा उत्पाद की लंबाई दिशा में संकोचन दर अधिक होती है। कर्षण की गति जितनी धीमी होती है, पाइप की दीवार की मोटाई उतनी ही मोटी होती है, और डाई और साइजिंग स्लीव के बीच सामग्री संचय करना उतना ही आसान होता है। सामान्य एक्सट्रूज़न उत्पादन को नष्ट करें। इसलिए, एक्सट्रूज़न मोल्डिंग में एक्सट्रूज़न गति और कर्षण गति को अच्छी तरह से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
8. ऑनलाइन गुणवत्ता नियंत्रण और पाइप के बाद के उपचार
पॉलीओलेफ़िन एक क्रिस्टलीय पॉलीमर है, और लाइन के ठीक बाहर पाइप का प्रदर्शन पाइप उत्पादों के आकार और प्रदर्शन से भिन्न होता है जब उन्हें उपयोग के लिए वितरित किया जाता है। मुख्य कारण इस प्रकार हैं: सबसे पहले, पॉलीओलेफ़िन पिघलने की शीतलन प्रक्रिया के दौरान क्रिस्टलीकरण होता है, और क्रिस्टलीयता और क्रिस्टल रूप तापमान, थर्मल इतिहास और भंडारण समय से संबंधित होते हैं। दूसरा, लाइन के ठीक बाहर पाइप का तापमान आमतौर पर सामान्य तापमान से अधिक होता है। तीसरा, लाइन के ठीक बाहर पाइप का आंतरिक तनाव बड़ा है। प्रदर्शन और आकार की स्थिरता प्राप्त करने के लिए, सामान्य पॉलीथीन पाइप को 24 घंटे के लिए ऑफ़लाइन रखा जाना चाहिए, और पॉलीप्रोपाइलीन पाइप को 48 घंटे के लिए रखा जाना चाहिए, फिर संबंधित मानकों के अनुसार प्रदर्शन परीक्षण किया जा सकता है।
अनुभाग III पॉलीओलेफ़िन पाइप उत्पादन में सामान्य समस्याएं और समाधान
पॉलीओलेफ़िन पिघल विस्कोलेस्टिक है। प्रसंस्करण में अक्सर दो प्रकार की घटनाएँ होती हैं, अर्थात् डाई स्वेल और मेल्ट फ्रैक्चर। यहाँ, इसे विस्तार से नहीं बताया जाएगा। पाइप उत्पादन में सामान्य असामान्यताएं, उनके कारण और प्रबंधन के तरीके नीचे सूचीबद्ध हैं।
① सतह सुस्त है
कारण:
1. कच्चे माल की नमी
2. अनुचित पिघला हुआ तापमान
3. एक्सट्रूडर द्वारा निकाली गई पिघली हुई सामग्री एक समान नहीं है
4. अंशांकन आस्तीन बहुत छोटा है
5. मुंह बनाने वाला खंड बहुत छोटा है
अनुशंसित समाधान:
1. कच्चा माल दिखावा
2. तापमान समायोजित करें
3. बैक प्रेशर बढ़ाएं, एक अच्छी फिल्टर स्क्रीन का उपयोग करें, और एक उपयुक्त स्क्रू संरचना तैयार करें
4. विस्तारित कैलिब्रेटिंग आस्तीन
5. डाई के मोल्डिंग सेक्शन को बढ़ाएं।
② सतह के धब्बे
कारण:
1. कच्चे माल में पानी होता है
2. सिंक में पाइपों पर बुलबुले होते हैं
अनुशंसित समाधान:
1. कच्चा माल सुखाएं
2. बुलबुले हटा दें। प्रक्रिया तापमान समायोजित करें।
③ बाहरी सतह चमकदार और पारदर्शी ब्लॉक आकार प्रस्तुत करती है (आमतौर पर यानकिंग के रूप में जाना जाता है)
कारण:
1. सिर का तापमान बहुत अधिक है
2. ठंडा पानी बहुत छोटा या अपर्याप्त या असमान है
अनुशंसित समाधान:
1. सिर का तापमान कम करें
2. ठंडे पानी को खोलें या साइजिंग स्लीव को साफ करें
चिकनी और नियमित धब्बेदार सतह वाले पाइप आकार देने वाली आस्तीन का पालन करते हैं, ठंडा पानी का प्रवाह बढ़ाते हैं, पानी के रास्ते को साफ करते हैं या गति को कम करते हैं
पाइप की बाहरी सतह पर गहरी नालीदार साइज़िंग स्लीव मर जाती है, और साइज़िंग बॉक्स और डाई को एक ही अक्ष पर रखा जाता है
④ किसी न किसी भीतरी सतह
कारण:
1. गीला कच्चा माल
2. कोर मोल्ड का तापमान कम है
3. डाई और कोर डाई के बीच का अंतर बहुत बड़ा है।
4. माउथ मोल्डिंग सेक्शन बहुत छोटा है
अनुशंसित समाधान:
1. कच्चे माल को सुखाना या ढोना
2. तापमान बढ़ाएँ या होल्डिंग समय बढ़ाएँ
3. कोर मोल्ड प्रतिस्थापन
4. डाई को लंबे मोल्डिंग सेक्शन से बदलें
⑤ पाइप की नालीदार भीतरी दीवार
कारण:
1. एक्सट्रूडर का आउटपुट बदलता है और ब्लैंकिंग अस्थिर है
2. कर्षण फिसलना
3. पाइपों का असमान ठंडा होना
अनुशंसित समाधान:
1. स्क्रू फीडिंग क्षेत्र का तापमान कम करें।
2. कर्षण हवा के दबाव को समायोजित करें।
3. जलमार्ग को विनियमित करें
⑥पाइप की भीतरी दीवार पर गड्ढे हो गए हैं
कारण:
1. कच्चे माल की उच्च नमी सामग्री
2. भराव खराब फैलाव है और अशुद्धियों के साथ प्लास्टिकयुक्त नहीं है
अनुशंसित समाधान:
1. कच्चे माल को पहले से गरम करना और सुखाना
2. ईंधन भरना, तापमान समायोजित करना, कच्चे माल की सफाई करना
⑦ पाइप की भीतरी दीवार पर झुलसे हुए कण होते हैं
कारण:
1. एक्सट्रूडर हेड और डाई की भीतरी दीवार साफ नहीं है
2. स्थानीय तापमान बहुत अधिक है
3. मरने में गंभीर सामग्री संचय होता है (आंतरिक सामग्री संचय केबल उद्योग में उछाल का कारण बनता है)
अनुशंसित समाधान:
1. फॉर्मवर्क की सफाई
2. जांचें कि क्या थर्मोकपल सामान्य है।
3. मोल्ड को साफ करें और डाई के तापमान को ठीक से कम करें
⑧ बाहरी व्यास या दीवार की मोटाई किसी भी समय बदलती है
कारण:
1. बाहर निकालना गति परिवर्तन
2. कर्षण गति में परिवर्तन या फिसलन
3. अस्थिर भोजन (असमान अनाज का आकार)
4. अस्थिरता को पिघलाएं
5. असमान शीतलन
अनुशंसित समाधान:
1. ट्रैक्टर की जाँच करें
2. उचित रूप से दबाव बढ़ाएँ
3. कच्चे माल की स्क्रीनिंग या दानेदार बनाना
4. भौतिक तापमान बढ़ाएँ, रैखिक गति कम करें और डाई गैप बढ़ाएँ
5. जलमार्गों की सफाई करें
⑨ असमान पाइप दीवार मोटाई
कारण:
1. पासा संरेखित नहीं है
2. असमान मरने का तापमान
3. ट्रैक्टर, साइजिंग स्लीव और डाई संरेखित नहीं हैं
4. कैलिब्रेटिंग स्लीव और डाई के बीच की दूरी बहुत दूर है
अनुशंसित समाधान:
1. मरने की सांद्रता को समायोजित करना
2. तापमान समायोजित करें
3. एक ही अक्ष पर रखें
4. दूरी बंद करो
⑩ गरीब संलयन संयुक्त
कारण:
1. माउथ मोल्डिंग सेक्शन बहुत छोटा है
2. कम पिघलने का तापमान
3. डाई हेड में प्लास्टिक का फैलाव
4. अनुचित सिर मशीन संरचना
अनुशंसित समाधान:
1. लंबे डाई बनाने वाले सेक्शन का उपयोग करें
2. सामग्री का तापमान बढ़ाएँ
3. डाई हेड को साफ करें
4. प्रतिस्थापन या संशोधन
⑪ पाइपों की समयपूर्व क्षति और वेध
कारण:
1. छाला
2. बुलबुले
3. अशुद्धता
4. वर्णक या भराव का खराब फैलाव
अनुशंसित समाधान:
1. कच्चा माल सुखाएं
2. तापमान को कम करना या कम करना
3. कच्चे माल को साफ करें या फिल्टर स्क्रीन का उपयोग करें
4. तापमान समायोजित करें या कच्चे माल को बदलें
⑫ समय से पहले खराब होने के कारण पाइप की भंगुर विफलता
कारण:
1. कम सामग्री का तापमान
2. तापमान बहुत अधिक है, और कच्चा माल सड़ जाता है
अनुशंसित समाधान:
1. सामग्री का तापमान बढ़ाएँ
2. मोल्ड को साफ करें और तापमान कम करें
⑬ पाइप क्रैकिंग
कारण:
1. कम सिर का तापमान और उच्च बाहर निकालना गति
2. ठंडा पानी बहुत बड़ा है
अनुशंसित समाधान:
1. तापमान में वृद्धि और गति में कमी
2. ठंडा पानी का प्रवाह कम करें
⑭ खराब गोलाई और पाइप का झुकना
कारण:
1. डाई और कोर डाई की केंद्रीय स्थिति सही नहीं है
2. सिर के चारों ओर असमान तापमान
3. ठंडा पानी मरने के बहुत करीब है
4. ठंडे पानी का छिड़काव बहुत तेज होता है
5. शीतलक जल स्प्रे बहुत छोटा है
6. जल स्तर बहुत अधिक है
7. ट्रैक्टर का अत्यधिक दबाव
अनुशंसित समाधान:
1. एकाग्रता को समायोजित करें
2. तापमान समायोजित करें
3. ठंडे पानी की स्थिति को समायोजित करें
4. नोजल कोण समायोजित करें
5. जलमार्गों की सफाई करें
6. जल निकासी
7. हवा के दबाव को समायोजित करें