آرشیو مقالات

آرشیو مقالات

ماردان های سدگر: بخش پیمایش می خواهند یا نه؟

ماردان های سدگر: بخش پیمایش می خواهند یا نه؟

شنبه, 17 شهریور,1397

رتبه بندی این مطلب:
بدون رتبه

بسپار/ ایران پلیمر ماردان­های سدگر بدون بخش پیمایش (metering) می­توانند برونداد را کاهش و دمای مذاب را افزایش دهند.

برای دستیابی به بهترین عملکرد یک ماردان سدگر، یک طراحی متعادل نیاز است. ماردان­های سدگر معمولا دارای سه یا چهار بخش مجزا هستند که دارای عملکرد متفاوتی می­باشند و هر بخش نسبت به بقیه متعادل شده است.

اول بخش خوراک­دهی مواد جامد است، به دنبال آن بخش تراکم یا ذوب و سپس بخش پیمایش است. بخش پیمایش به منظور پایداری برونداد و ایجاد فشار برای غلبه بر مقاومت ریژه (دای) و تجهیزات پایین جریان است. گاهی بخش چهارم برای اختلاط، در طراحی گنجانده می­شود.

برخی از طرح­های ماردان سدگر دارای بخش پیمایش کوچک یا بدون بخش پیمایش هستند. در عوض، با یک بخش سدگر بسیار طولانی طراحی شده­اند که اغلب به دنبال آن یک اختلاط­گر است. این بدان معنی است که بخش سدگر باید عملکردهای بخش پیمایش را نیز برعهده بگیرد. اگر فشار پشت ریژه (head pressure) قابل توجهی وجود داشته باشد (به خصوص برای فراورش بسپار با کم گرانروی) استفاده از بخش سدگر برای انجام این کار ناکارآمد است. بخش سدگر به گونه­ای طراحی شده است که مذاب از میان لقی (clearance) سدگر عبور کرده و در کانال مذاب عمیق و باریک انباشته می­شود. چنان­چه تمام مذاب به جلو نرود، کانال عمیق و باریک برای انتقال حجم بیشتری از مواد ضروری است و هم­چنین عرض باریک، گرمایش برشی اضافی بسپار مذاب را به حداقل می­رساند.

با این حال، کانال­های عمیق و باریک فشار رو به جلوی زیادی ایجاد نمی­کنند. در صورت وجود فشار پشت ریژه زیاد، این کانال­ها بخش بزرگی جریان برگشتی (یا جریان فشاری) دارند که از جریان رو به جلو یا غژکی (drag) می­کاهد و در نتیجه برونداد خالص کاهش می­یابد. علاوه­بر این، جریان فشاری منجر به تکرار گرمایش برشی جریان برگشتی بسپار و دمای مذاب بیشتر می­شود. البته اگر فشار برگشتی بسیار کم باشد و یا رانشگر با پمپ مذاب مجهز شده باشد، این مشکل به­وجود نمی­آید. در چنین شرایطی، نیاز به ایجاد فشار در بخش پیمایش تا حد زیادی کم می­شود، اما پایداری هنوز هم ممکن است تحت تاثیر باقی بماند.

شکل 1 دو طرح ماردان سدگر با ابعاد یکسان و طول بخش سدگر متفاوت را نشان می­دهد. در یک شبیه­سازی رایانه­ای، با استفاده از هم­بسپار پلی­پروپیلن با شاخص شارش مذاب (MFI) 5 در رانشگری با سرعت 100 دور بر دقیقه و فشار برگشتی psi  3500، ماردان با بخش سدگر طولانی (بدون بخش پیمایش) دارای 10-9 درصد برونداد کمتر است. دمای مذاب نیز بیشتر است. هم­چنین جریان برگشتی و پایداری فشار موجود در ماردان دارای تغییرات بیشتری است، زیرا فشار تخلیه از کانال­های مذاب و جامد متفاوت است. بخش پیمایش یک اثر اتلاف برای تثبیت تغییرات فشار ناشی از بخش سدگر ایجاد می­کند. هم­چنین برای مذاب در بخش سدگر بیش از حد طولانی می­تواند معایبی وجود داشته باشد.

هر طرح ماردان سدگری يا هر طرح ماردانی بايد با توجه به الزامات خاص کاربرد آن متناسب باشد. یکی از این موارد، فشار پشت ریژه ماردانی است که باید کار کند. این با دمای مذاب، نوع بسپار و طراحی ماردان سدگر تغییر خواهد کرد. برخی آزمون­ها با استفاده از مواد بسیار پر شده انجام شد. نتایج نشان داد هنگام تغییر فشار پشت ریژه با یک شیر، کاهش برونداد بیش از 15 درصد در فشارpsi  3500 مشاهده می­شود، درحالی­که ماردان مشابه با بخش پیمایش هشت دوری (eight-turn)، تنها 4-3 درصد افت نشان می­دهد.

 

(ادامه دارد ...)

 

متن کامل این مقاله را در شماره 191ام ماهنامه بسپار که در نیمه مردادماه منتشر شده است بخوانید. 

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکارخانم ارشاد .تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه اصلی همین سایت وجود دارد.

نوشتن یک نظر

افزودن نظر

x
دی ان ان