प्लास्टिक एक्सट्रूज़न में समस्याएँ और समाधान

प्लास्टिक एक्सट्रूज़न में समस्याएँ और समाधान

धारा 1 प्लास्टिक एक्सट्रूज़न के मूल सिद्धांत
प्लास्टिक प्रसंस्करण उद्योग एक अत्यधिक व्यापक प्रौद्योगिकी आधारित उद्योग है। इसमें पॉलिमर रसायन विज्ञान, पॉलिमर भौतिकी, इंटरफ़ेस सिद्धांत, प्लास्टिक मशीनरी, प्लास्टिक प्रसंस्करण मोल्ड, सूत्र डिजाइन सिद्धांत और प्रक्रिया नियंत्रण आदि शामिल हैं। एक्सट्रूज़न सिद्धांत मुख्य रूप से एक्सट्रूडर में प्लास्टिक की गति और बदलते नियमों का अध्ययन करता है। एक्सट्रूडर में प्लास्टिक एक निश्चित बाहरी बल के अधीन होता है, और विभिन्न तापमान सीमाओं में उच्च बहुलक की तीन भौतिक अवस्थाओं, पेंच संरचना, प्लास्टिक गुणों और प्रसंस्करण स्थितियों के बीच संबंध होता है। ताकि उचित प्रक्रिया नियंत्रण किया जा सके। प्लास्टिक उत्पादों के उत्पादन और गुणवत्ता में सुधार के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए। जब प्लास्टिक पॉलिमर सामग्री को निरंतर दबाव में गर्म किया जाता है, तो वे तीन भौतिक अवस्थाओं में दिखाई देंगे: कांच की अवस्था, उच्च लोचदार अवस्था, और विभिन्न तापमान सीमाओं में चिपचिपा द्रव अवस्था। आम तौर पर, प्लास्टिक का मोल्डिंग तापमान चिपचिपा प्रवाह तापमान से ऊपर होता है।

धारा 2 पॉलीओलेफ़िन पाइप एक्सट्रूज़न प्रक्रिया नियंत्रण
एक्सट्रूज़न मोल्डिंग प्रक्रिया के नियंत्रण मापदंडों में मोल्डिंग तापमान, एक्सट्रूडर काम करने का दबाव, स्क्रू गति, एक्सट्रूज़न गति और कर्षण गति, फीडिंग गति, शीतलन और सेटिंग इत्यादि शामिल हैं।

1. कच्चे माल का पूर्व उपचार
पॉलीओलेफ़िन गैर-अवशोषक सामग्री हैं और आमतौर पर इनमें नमी की मात्रा कम होती है, जो बाहर निकालने के लिए पर्याप्त होती है, लेकिन जब पॉलीओलेफ़िन में कार्बन ब्लैक जैसे पानी को अवशोषित करने वाले रंगद्रव्य होते हैं, तो वे नमी के प्रति संवेदनशील होते हैं। इसके अलावा, पुनर्नवीनीकरण सामग्री और भराव का उपयोग करने पर पानी की मात्रा बढ़ जाएगी। नमी न केवल पाइप की आंतरिक और बाहरी सतहों पर खुरदरापन पैदा करती है, बल्कि पिघल में हवा के बुलबुले भी पैदा कर सकती है। कच्चे माल को आमतौर पर पहले से उपचारित किया जाना चाहिए। सुखाने का उपचार आमतौर पर उपयोग किया जाता है, और निरार्द्रीकरण फ़ंक्शन के साथ संबंधित योजक भी जोड़े जा सकते हैं। जैसे डिफोमर्स आदि। पीई का सुखाने का तापमान आम तौर पर 60-90 डिग्री होता है। इस तापमान पर उपज 10% - 25% तक बढ़ाई जा सकती है।

2. तापमान नियंत्रण
मोल्डिंग सामग्री के प्लास्टिककरण और प्लास्टिक के पिघलने के प्रवाह को बढ़ावा देने के लिए एक्सट्रूज़न मोल्डिंग तापमान एक आवश्यक शर्त है। इसका सामग्रियों के प्लास्टिकीकरण और उत्पादों की गुणवत्ता और आउटपुट पर बहुत महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। प्लास्टिक एक्सट्रूज़न के लिए सैद्धांतिक तापमान विंडो चिपचिपा प्रवाह तापमान और गिरावट तापमान के बीच है। पॉलीओलेफ़िन के लिए तापमान सीमा व्यापक है। आमतौर पर इसे पिघलने बिंदु से ऊपर और 280 डिग्री से नीचे संसाधित किया जा सकता है। एक्सट्रूज़न मोल्डिंग तापमान को सही ढंग 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 नियमों का पता लगाकर ही एक्सट्रूज़न मोल्डिंग के लिए बेहतर तापमान रेंज का चयन किया जा सकता है। इसलिए, प्रत्येक अनुभाग की तापमान सेटिंग में निम्नलिखित पहलुओं पर विचार किया जाना चाहिए: सबसे पहले, बहुलक के गुण, जैसे पिघलने बिंदु, आणविक भार आकार और वितरण, पिघल सूचकांक, आदि। इसके बाद, डिवाइस के प्रदर्शन पर विचार करें। कुछ उपकरणों के लिए, फ़ीड अनुभाग का तापमान मेजबान के वर्तमान पर बहुत प्रभाव डालता है। फिर से, यह देखकर कि ट्यूब डाई हेड द्वारा निकाली गई ट्यूब ब्लैंक की सतह चिकनी है या नहीं। क्या बुलबुले और अन्य घटनाएँ हैं, इसका निर्णय करना है।

एक्सट्रूज़न तापमान में हीटर सेट तापमान और पिघला हुआ तापमान शामिल होता है। हीटिंग तापमान बाहरी हीटर द्वारा प्रदान किए गए तापमान को संदर्भित करता है। पिघला हुआ तापमान स्क्रू के सामने वाले भाग और मशीन हेड के बीच के कनेक्शन के बीच सामग्री के तापमान को संदर्भित करता है।

फ़ीड ज़ोन से डाई तक बैरल तापमान का वितरण सपाट, बढ़ता, घटता और मिश्रित हो सकता है। यह मुख्य रूप से सामग्री बिंदु और एक्सट्रूडर की संरचना पर निर्भर करता है।

मशीन हेड का तापमान निर्धारित करने के लिए, बेहतर उपस्थिति और यांत्रिक गुण प्राप्त करने के लिए, और पिघले हुए आउटलेट के विस्तार को कम करने के लिए, मशीन बॉडी का तापमान आमतौर पर कम होने के लिए नियंत्रित किया जाता है, और मशीन हेड का तापमान अधिक होता है। मशीन हेड का उच्च तापमान सामग्री को आसानी से मोल्ड में प्रवेश करा सकता है, लेकिन निकाले गए उत्पाद की आकार स्थिरता खराब होती है और सिकुड़न दर बढ़ जाती है। यदि मशीन हेड का तापमान कम है, तो सामग्री का प्लास्टिक खराब होगा, पिघल की चिपचिपाहट अधिक होगी, और मशीन हेड का दबाव बढ़ जाएगा। यद्यपि यह उत्पाद को बहुत सघन बना देगा, पोस्ट सिकुड़न दर छोटी है, और उत्पाद आकार स्थिरता अच्छी है, लेकिन प्रसंस्करण अधिक कठिन है, मोल्ड रिलीज विस्तार बड़ा है, और उत्पाद की सतह खुरदरी है। इससे एक्सट्रूडर के पिछले दबाव में वृद्धि, उपकरण पर बड़ा भार और बिजली की खपत में वृद्धि होगी। डाई का सेटिंग तापमान, डाई का तापमान और कोर मोल्ड का पाइप की सतह की फिनिश पर प्रभाव पड़ता है। एक निश्चित सीमा के भीतर, डाई और कोर मोल्ड का तापमान जितना अधिक होगा, पाइप की सतह की फिनिश उतनी ही अधिक होगी। सामान्यतया, डाई आउटलेट पर तापमान 220 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए, हेड इनलेट पर पिघला हुआ तापमान 200 डिग्री होना चाहिए, और हेड इनलेट और आउटलेट पिघल के बीच तापमान का अंतर 20 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए। क्योंकि पिघल और धातु के बीच उच्च तापमान अंतर शार्क त्वचा की घटना को जन्म देगा। अत्यधिक उच्च पिघले तापमान के कारण मृत जमाव होता है। लेकिन इसका निर्णय वास्तविक स्थिति के अनुसार किया जाना चाहिए. पिघला हुआ तापमान पेंच के अंत में मापे गए पिघल के वास्तविक तापमान को संदर्भित करता है और इसलिए यह निर्भर चर है। यह मुख्य रूप से स्क्रू गति और बैरल सेटिंग तापमान पर निर्भर करता है। पॉलीथीन पाइप एक्सट्रूज़न के लिए पिघले तापमान की ऊपरी सीमा आम तौर पर 230 डिग्री के रूप में निर्दिष्ट की जाती है। सामान्यतः इसे लगभग 200 डिग्री पर नियंत्रित करना बेहतर होता है। पॉलीप्रोपाइलीन पाइप एक्सट्रूज़न के लिए पिघले तापमान की ऊपरी सीमा आम तौर पर 240 डिग्री है। पिघलने का तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए. आम तौर पर, सामग्री के क्षरण पर विचार किया जाता है, और साथ ही, बहुत अधिक तापमान से पाइप को आकार देना मुश्किल हो जाएगा।

3. दबाव नियंत्रण
एक्सट्रूज़न प्रक्रिया में सबसे महत्वपूर्ण दबाव पैरामीटर पिघला हुआ दबाव, यानी सिर का दबाव है। सामान्यतया, पिघले हुए दबाव को बढ़ाने से एक्सट्रूडर का आउटपुट कम हो जाएगा और उत्पाद की कॉम्पैक्टनेस बढ़ जाएगी, जो उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार के लिए अनुकूल है। लेकिन बहुत अधिक दबाव सुरक्षा संबंधी समस्याएँ ला सकता है। पिघला हुआ दबाव कच्चे माल के गुणों, पेंच संरचना, पेंच गति, प्रक्रिया तापमान, फिल्टर स्क्रीन की जाली संख्या, छिद्रित प्लेट और अन्य कारकों से संबंधित है। पिघला हुआ दबाव आमतौर पर 10-30MPa के बीच नियंत्रित किया जाता है।

4. वैक्यूम सेटिंग
वैक्यूम सेटिंग मुख्य रूप से वैक्यूम डिग्री और कूलिंग गति के दो मापदंडों को नियंत्रित करती है। आमतौर पर, पाइप की उपस्थिति गुणवत्ता को संतुष्ट करने के आधार पर, वैक्यूम की डिग्री यथासंभव कम होनी चाहिए, ताकि पाइप का आंतरिक तनाव छोटा हो, और भंडारण के दौरान उत्पाद का विरूपण छोटा हो।

5. ठंडा हो जाओ
पॉलीथीन पाइपों की एक्सट्रूज़न मोल्डिंग में ठंडे पानी के तापमान की आवश्यकता आम तौर पर कम होती है, आमतौर पर 20 डिग्री से नीचे। पीपीआर पाइप का उत्पादन करते समय, पहले चरण में तापमान थोड़ा अधिक हो सकता है, और बाद के चरण में तापमान कम हो सकता है, जिससे तापमान ढाल बन सकता है। शीतलन जल प्रवाह को समायोजित करना भी बहुत महत्वपूर्ण है। यदि प्रवाह दर बहुत अधिक है, तो पाइप की सतह खुरदरी हो जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप धब्बे और गड्ढे हो जाएंगे। यदि प्रवाह दर बहुत छोटी है, तो पाइप की सतह पर चमकीले धब्बे होंगे जिन्हें तोड़ना आसान होगा, जैसे असमान वितरण, पाइप की असमान दीवार की मोटाई, या दीर्घवृत्त।

6. पेंच गति और बाहर निकालना गति
एक्सट्रूज़न दर, आउटपुट और उत्पाद की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए स्क्रू स्पीड एक भारी पैरामीटर है। सिंगल-स्क्रू एक्सट्रूडर की गति बढ़ जाती है और आउटपुट बढ़ जाता है। जैसे-जैसे कतरनी दर बढ़ती है, पिघल की स्पष्ट चिपचिपाहट कम हो जाती है। यह सामग्रियों के समरूपीकरण के लिए अनुकूल है। साथ ही, अच्छे प्लास्टिकीकरण के कारण अणुओं के बीच बल बढ़ता है और यांत्रिक शक्ति में सुधार होता है। हालाँकि, पेंच की गति बहुत अधिक है, मोटर लोड बहुत बड़ा है, पिघलने का दबाव बहुत अधिक है, कतरनी दर बहुत अधिक है, डाई का विस्तार बढ़ गया है, सतह खराब हो गई है, और एक्सट्रूज़न की मात्रा अस्थिर है।

7. कर्षण गति
कर्षण गति सीधे उत्पाद की दीवार की मोटाई, आयामी सहनशीलता, प्रदर्शन और उपस्थिति को प्रभावित करती है। कर्षण गति अनुपात स्थिर होना चाहिए, और कर्षण गति पाइप की एक्सट्रूज़न गति से मेल खाना चाहिए। कर्षण गति और एक्सट्रूज़न लाइन गति का अनुपात उत्पाद में होने वाले अभिविन्यास की डिग्री को दर्शाता है। इस अनुपात को खिंचाव अनुपात कहा जाता है, और इसका मान 1 के बराबर या उससे अधिक होना चाहिए। जब ​​कर्षण गति बढ़ जाती है और शीतलन और सेटिंग तापमान की स्थिति अपरिवर्तित रहती है, तो कर्षण गति तेज होती है। , उत्पाद साइजिंग स्लीव और कूलिंग वॉटर टैंक में अपेक्षाकृत कम समय के लिए रहता है, और ठंडा करने और आकार देने के बाद उत्पाद के अंदर अधिक गर्मी बची रहेगी, जिससे कर्षण प्रक्रिया के दौरान उत्पाद की ओरिएंटेशन संरचना बनेगी। , जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद के अभिविन्यास की डिग्री में कमी आती है। कर्षण गति जितनी तेज़ होगी, पाइप की दीवार की मोटाई उतनी ही पतली होगी और अनुदैर्ध्य दिशा में ठंडे उत्पाद की सिकुड़न दर उतनी ही अधिक होगी। खींचने की गति जितनी धीमी होगी, पाइप की दीवार की मोटाई उतनी ही अधिक होगी, डाई और साइज़िंग स्लीव के बीच सामग्री संचय करना उतना ही आसान होगा। सामान्य एक्सट्रूज़न उत्पादन को बाधित करें। इसलिए, एक्सट्रूज़न मोल्डिंग में एक्सट्रूज़न गति और खींचने की गति को अच्छी तरह से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

8. पाइपों का ऑन लाइन गुणवत्ता नियंत्रण और पोस्ट प्रोसेसिंग
पॉलीओलेफ़िन एक क्रिस्टलीय बहुलक है, और लाइन से ठीक बाहर पाइप के प्रदर्शन और वितरित होने पर पाइप उत्पाद के आकार और प्रदर्शन के बीच एक अंतर होता है। मुख्य कारण इस प्रकार हैं: सबसे पहले, पॉलीओलेफ़िन पिघल की शीतलन प्रक्रिया के दौरान क्रिस्टलीकरण होता है, और क्रिस्टलीयता और क्रिस्टल रूप तापमान, थर्मल इतिहास और भंडारण समय से संबंधित होते हैं। दूसरा, असेंबली लाइन के ठीक बाहर पाइप का तापमान आमतौर पर सामान्य तापमान से अधिक होता है। तीसरा, असेंबली लाइन के ठीक बाहर पाइप का आंतरिक तनाव अपेक्षाकृत बड़ा है। प्रदर्शन और आयामी स्थिरता प्राप्त करने के लिए, सामान्य पॉलीथीन पाइपों को 24 घंटों के लिए लाइन से दूर रखा जाना चाहिए, और पॉलीप्रोपाइलीन पाइपों को संबंधित मानकों के अनुसार प्रदर्शन परीक्षण करने से पहले 48 घंटों के लिए रखा जाना चाहिए।

धारा 3 पॉलीओलेफ़िन पाइप के उत्पादन में सामान्य समस्याएं और समाधान
पॉलीओलेफ़िन पिघल विस्कोइलास्टिक हैं। प्रसंस्करण में दो घटनाएं अक्सर दिखाई देती हैं, अर्थात् डाई सूजन और पिघला हुआ फ्रैक्चर। यहां इसके बारे में विस्तार से नहीं बताया जाएगा. पाइप उत्पादन में सामान्य असामान्यताएं, उनके कारण और उपचार के तरीके नीचे सूचीबद्ध हैं।

असामान्य स्थितियों के कारण अनुशंसित समाधान
1. कच्चे माल की नमी
2. पिघला हुआ तापमान उपयुक्त नहीं है
3. एक्सट्रूडर द्वारा बाहर निकाला गया पिघला हुआ पदार्थ असमान होता है
4. साइज़ की आस्तीन बहुत छोटी है
5. डाई बनाने वाला अनुभाग बहुत छोटा है
1. कच्चे माल का पूर्व उपचार
2. तापमान समायोजित करें
3. पिछला दबाव बढ़ाएं, महीन फिल्टर का उपयोग करें और एक उपयुक्त पेंच संरचना डिजाइन करें
4. विस्तारित आकार की आस्तीन
5. विस्तारित डाई बनाने वाला अनुभाग।

सतह के धब्बे
1. कच्चे माल में नमी होती है
2. सिंक में पाइपों में बुलबुले
1. सूखा कच्चा माल
2. हवा के बुलबुले हटा दें. प्रक्रिया तापमान समायोजित करें.

बाहरी सतह चमकदार और पारदर्शी ब्लॉक है (आमतौर पर इसे आई क्लियर के रूप में जाना जाता है)
1. सिर का तापमान बहुत अधिक है
2. ठंडा करने वाला पानी बहुत छोटा या अपर्याप्त या असमान है
1. मशीन हेड का तापमान कम करें
2. ठंडा पानी खोलें या साइजिंग स्लीव को साफ करें
पाइप की चिकनी बाहरी सतह पर नियमित निशान पाइप साइजिंग स्लीव से चिपक जाता है जलमार्ग को साफ करने या गति कम करने के लिए ठंडे पानी का प्रवाह बढ़ाएं

पाइप की बाहरी सतह पर गहरा गलियारा। साइज़िंग स्लीव का डाई केन्द्रित नहीं है। इसे केन्द्र में रखें और साइजिंग बॉक्स और डाई को एक ही अक्ष पर रखें।
भीतरी सतह खुरदरी
1. कच्चा माल गीला
2. कम कोर मोल्ड तापमान
3. डाई और मैंड्रेल के बीच का अंतर बहुत बड़ा है।
4. डाई शेपिंग अनुभाग बहुत छोटा है
1. कच्चे माल को सुखाना, या पूर्व उपचार करना
2. तापमान बढ़ाएँ या धारण समय बढ़ाएँ
3. खराद का धुरा बदलना
4. लंबे आकार वाले खंड वाले पासे में बदलें

नालीदार पाइप भीतरी दीवार
1. एक्सट्रूडर का आउटपुट बदल जाता है, और फीडिंग अस्थिर हो जाती है
2. कर्षण फिसलन
3. पाइपों का असमान ठंडा होना
1. स्क्रू फीडिंग जोन में तापमान कम करें।
2. कर्षण वायु दबाव को समायोजित करें।
3. जलमार्ग को समायोजित करें

पाइप की भीतरी दीवार पर गड्ढे हैं
1. कच्चे माल की उच्च नमी
2. प्लास्टिककरण, अशुद्धियों के बिना भरावों की खराब फैलावशीलता
1. कच्चे माल को पहले से गरम करना और सुखाना
2. ईंधन भरना, तापमान समायोजित करना, कच्चे माल की सफाई करना
ट्यूब की भीतरी दीवार पर कोक के कण होते हैं
1. एक्सट्रूडर हेड और डाई की भीतरी दीवार साफ नहीं है
2. स्थानीय तापमान बहुत अधिक है
3. डाई डिपॉजिट गंभीर हैं
1. साफ साँचा
2. जांचें कि थर्मोकपल सामान्य है या नहीं।
3. सांचे को साफ़ करें और डाई तापमान को उचित रूप से कम करें
किसी भी समय बाहरी व्यास या दीवार की मोटाई में परिवर्तन
1. एक्सट्रूज़न गति में भिन्नता
2. कर्षण गति या फिसलन में परिवर्तन
3. अस्थिर भोजन (असमान रिटर्न कण आकार)।
4. पिघल अस्थिरता
5. असमान शीतलन
1. ट्रैक्टर की जांच करें
2. दबाव ठीक से बढ़ाएं
3. कच्चे माल की स्क्रीनिंग या दानेदार बनाना
4. सामग्री का तापमान बढ़ाएँ, लाइन की गति कम करें, डाई गैप बढ़ाएँ
5. जलमार्गों को साफ़ करें
असमान पाइप दीवार की मोटाई
1. पासा केन्द्रित नहीं है
2. असमान डाई तापमान
3. ट्रेक्टर, साइजिंग स्लीव, डाई संरेखित नहीं
4. साइज़िंग स्लीव और डाई के बीच की दूरी बहुत अधिक है
1. डाई सान्द्रता को समायोजित करें
2. तापमान समायोजित करें
3. एक ही धुरी पर रहें
4. दूरी कम करें
ख़राब वेल्डिंग सीम
1. डाई बनाने वाला भाग बहुत छोटा है
2. कम पिघलने का तापमान
3. डाई में प्लास्टिक का फैलाव
4. अनुचित मशीन हेड संरचना
1. लंबे डाई बनाने वाले अनुभाग का उपयोग करें
2. सामग्री का तापमान बढ़ाएँ
3. डाई हेड को साफ करें
4. प्रतिस्थापन या रेट्रोफ़िट

पाइप का समय से पहले क्षतिग्रस्त हो जाना
1. छाला
2. बुलबुला
3. अशुद्धियाँ
4. रंगद्रव्य या भराव का खराब फैलाव
1. सूखा कच्चा माल
2. निरार्द्रीकरण या कम तापमान
3. सामग्री को साफ करें या छलनी का उपयोग करें
4. तापमान समायोजित करें या कच्चे माल को बदलें
पाइप की समयपूर्व विफलता की भंगुर विफलता
1. कम सामग्री तापमान
2. तापमान बहुत अधिक होने पर कच्चा माल विघटित हो जाता है
1. सामग्री का तापमान बढ़ाएँ
2. सांचे को साफ करें और तापमान कम करें
पाइप का फटना
1. कम सिर का तापमान, तेज बाहर निकालना गति
2. ठंडा पानी बहुत बड़ा है
1. गर्म करो, धीमा करो
2. ठंडे पानी का प्रवाह कम करें
पाइप की गोलाई ठीक नहीं है और वह मुड़ा हुआ है
1. डाई और कोर डाई की केंद्र स्थिति सही नहीं है
2. मशीन हेड के आसपास असमान तापमान
3. ठंडा पानी डाई के बहुत करीब है
4. ठंडा पानी स्प्रे बल बहुत बड़ा है
5. ठंडा पानी का स्प्रे बहुत छोटा है
6. जल स्तर बहुत अधिक है
7. ट्रैक्टर का दबाव बहुत अधिक है
1. सघनता को समायोजित करें
2. तापमान समायोजित करें
3. ठंडे पानी की स्थिति को समायोजित करें
4. नोजल कोण को समायोजित करें
5. जलमार्गों को साफ़ करें
6. जल निकासी
7. वायु दाब को समायोजित करें