લેબોરેટરી સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડર ગરમ બેરલની અંદર પોલિમરને ઓગાળવા, મિશ્રિત કરવા અને આકાર આપવા માટે ફરતા સ્ક્રુનો ઉપયોગ કરે છે. સંશોધકો આ પર આધાર રાખે છેવેન્ટેડ સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડર, સિંગલ સ્ક્રુ મશીન, અનેપાણી વગરનું દાણાદાર મશીનશ્રેષ્ઠ મિશ્રણ અને સલામત, અસરકારક પ્રક્રિયા પ્રાપ્ત કરવા માટે. અભ્યાસો દર્શાવે છે કેસ્ક્રુ ગતિ અને તાપમાનઉત્પાદનની ગુણવત્તા અને સલામતી પર સીધી અસર કરે છે.
સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરના મુખ્ય ઘટકો
ધ સ્ક્રુ
સ્ક્રુસિંગલ સ્ક્રુ એક્સ્ટ્રુડરનું હૃદય છે. તે બેરલની અંદર ફરે છે અને પોલિમરને આગળ ખસેડે છે. સ્ક્રુ પીગળે છે, ભળે છે અને સામગ્રીને ડાઇ તરફ ધકેલે છે. વ્યાસ, લંબાઈ-થી-વ્યાસ ગુણોત્તર અને કમ્પ્રેશન ગુણોત્તર સહિત સ્ક્રુ ડિઝાઇન, પોલિમર કેટલી સારી રીતે પીગળે છે અને ભળે છે તેના પર અસર કરે છે. સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલ સ્ક્રુ ગલન દર અને કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. સ્ક્રુ અથવા બેરલ પરના ખાંચો ગલન ગતિ વધારી શકે છે અને પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરી શકે છે. સ્ક્રુ ગતિ મિશ્રણની માત્રા અને ઉત્પન્ન થતી ગરમીમાં પણ ફેરફાર કરે છે.
ટીપ: સ્ક્રુની ગતિને સમાયોજિત કરવાથી ઓગળવાના તાપમાન અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તાને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ મળી શકે છે.
બેરલ
બેરલસ્ક્રુને ઘેરી લે છે અને પોલિમરને ગતિ કરતી વખતે પકડી રાખે છે. બેરલમાં અલગ અલગ તાપમાન ઝોન હોય છે. પોલિમરને સમાન રીતે ઓગળવામાં મદદ કરવા માટે દરેક ઝોનને ચોક્કસ તાપમાન પર સેટ કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઘન પોલિમરને ખસેડવામાં મદદ કરવા માટે પ્રથમ ઝોન ઠંડુ હોઈ શકે છે, જ્યારે પછીના ઝોન સામગ્રીને ઓગળવા માટે વધુ ગરમ હોય છે. સારા પ્રવાહ અને ઉત્પાદન ગુણવત્તા માટે બેરલમાં યોગ્ય તાપમાન નિયંત્રણ મહત્વપૂર્ણ છે.થર્મોકપલ્સ બેરલની અંદરનું તાપમાન માપે છેપ્રક્રિયાને સ્થિર રાખવા માટે.
- બેરલ તાપમાન સેટિંગ્સ પોલિમરના પ્રકાર અને સ્ક્રુ ડિઝાઇન પર આધાર રાખે છે.
- આધુનિક એક્સટ્રુડર્સમાં ઘણીવાર ત્રણ કે તેથી વધુ તાપમાન ઝોન હોય છે.
- ફીડ સેક્શન ગરમ હોવું જોઈએ પણ ખૂબ ગરમ ન હોવું જોઈએ જેથી સામગ્રી ચોંટી ન જાય.
હીટર સિસ્ટમ
હીટર સિસ્ટમ બેરલને યોગ્ય તાપમાને રાખે છે. હીટર બેરલની સાથે મૂકવામાં આવે છે અને સેન્સર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. સિસ્ટમ પોલિમરની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ દરેક ઝોનને સમાયોજિત કરી શકે છે. સારું હીટર નિયંત્રણ સામગ્રીને બાળવા અથવા અસમાન પીગળવા જેવી સમસ્યાઓ ટાળવામાં મદદ કરે છે. પ્રક્રિયાને સુરક્ષિત અને કાર્યક્ષમ રાખવા માટે હીટર સિસ્ટમ નિયંત્રણ સિસ્ટમ સાથે કામ કરે છે.
ધ ડાઇ
સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરમાંથી બહાર નીકળતી વખતે ડાઇ ઓગાળેલા પોલિમરને આકાર આપે છે. ડાઇ ડિઝાઇન અંતિમ ઉત્પાદનના આકાર, સપાટી અને કદને અસર કરે છે. સારી ડાઇ સરળ, સમાન પ્રવાહ આપે છે અને ચોક્કસ પરિમાણો સાથે ઉત્પાદનો બનાવવામાં મદદ કરે છે. ખામીઓ ટાળવા માટે ડાઇએ યોગ્ય તાપમાન અને દબાણને નિયંત્રિત કરવું આવશ્યક છે. ડાઇ તાપમાન અથવા પ્રવાહમાં ફેરફાર ઉત્પાદનની ગુણવત્તાને બદલી શકે છે.
- ગુણવત્તા માટે ડાઇ એક્ઝિટ પર એકસમાન વેગ અને ન્યૂનતમ દબાણ ઘટાડો મહત્વપૂર્ણ છે.
- ડાઇ ચેનલ ભૂમિતિ અને પ્રવાહ સંતુલન ઉત્પાદનના આકારની ચોકસાઈને અસર કરે છે.
નિયંત્રણ પ્રણાલી
કંટ્રોલ સિસ્ટમ સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરના સંચાલનનું સંચાલન કરે છે. તે તાપમાન, દબાણ, સ્ક્રુ ગતિ અને ફીડ દરનું નિરીક્ષણ કરે છે. ઓપરેટરો પ્રક્રિયા પરિમાણોને સેટ અને સમાયોજિત કરવા માટે કંટ્રોલ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે. રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ પ્રક્રિયાને સ્થિર અને સલામત રાખવામાં મદદ કરે છે. કંટ્રોલ સિસ્ટમ વિવિધ પોલિમર માટે રેસિપી પણ સ્ટોર કરી શકે છે, જેનાથી સફળ રનનું પુનરાવર્તન સરળ બને છે.
પ્રયોગશાળાના ઉપયોગ માટે સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરના પ્રકાર
પ્રયોગશાળા સેટિંગ્સમાં ચોક્કસ સંશોધન જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે વિવિધ પ્રકારના એક્સ્ટ્રુડર્સની જરૂર પડે છે. દરેક પ્રકાર પોલિમર પ્રોસેસિંગ માટે અનન્ય સુવિધાઓ અને ફાયદા પ્રદાન કરે છે.
વેન્ટેડ સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડર
વેન્ટેડ સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડર એનો ઉપયોગ કરે છેબે-તબક્કાના સ્ક્રુ ડિઝાઇન. આ ડિઝાઇન આઉટપુટ અને સ્ક્રુ સ્પીડ જાળવી રાખીને ટોર્ક અને હોર્સપાવરની જરૂરિયાતો ઘટાડે છે. વેન્ટિંગ સિસ્ટમ પોલિમર મેલ્ટમાંથી ભેજ અને વાયુઓ દૂર કરે છે. પાણીને શોષી લેતા પ્લાસ્ટિકની પ્રક્રિયા કરવા માટે આ પગલું મહત્વપૂર્ણ છે. આ અસ્થિર પદાર્થોને દૂર કરવાથી સ્પ્લે અને નબળા યાંત્રિક ગુણધર્મો જેવા ખામીઓ અટકાવે છે. વેન્ટ પોર્ટ ઘણીવાર વેક્યૂમ હેઠળ કાર્ય કરે છે, જે દબાણ ઘટાડીને ડીગેસિંગમાં મદદ કરે છે. બે-તબક્કાના સ્ક્રુ પ્લાસ્ટિકને સંકુચિત અને ડિકમ્પ્રેસ કરીને મિશ્રણને પણ સુધારે છે. આ પ્રક્રિયા વધુ સમાન મેલ્ટ બનાવે છે. ઓપરેટરોએ ઉભરતા અથવા વેન્ટ ફ્લડિંગ ટાળવા માટે બે તબક્કાઓ વચ્ચે આઉટપુટને સંતુલિત કરવું આવશ્યક છે. આ સુવિધાઓ વેન્ટેડ સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરને પ્રયોગશાળા એપ્લિકેશનોમાં કાર્યક્ષમ અને વિશ્વસનીય બનાવે છે.
નોંધ: સ્થિર ઉત્પાદન અને ઓછી ઉર્જા વપરાશ સંશોધન વાતાવરણમાં વેન્ટિલેટેડ એક્સટ્રુડર્સને અલગ પાડે છે.
સિંગલ સ્ક્રુ મશીન
સિંગલ સ્ક્રુ મશીન પોલિમરને પીગળવા, મિશ્રણ કરવા અને આકાર આપવા માટે એક્સટ્રુડર્સની વિશાળ શ્રેણીને આવરી લે છે. આ મશીનો સરળ ડિઝાઇન અને સરળ કામગીરી પ્રદાન કરે છે. સંશોધકો શીયર અને તાપમાનને સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકે છે, જે મૂળભૂત પોલિમર ફોર્મ્યુલેશન અને એક્સટ્રુઝન કાર્યોમાં મદદ કરે છે. સિંગલ સ્ક્રુ મશીનો ટ્યુબિંગ, ફિલ્મ અને અન્ય સરળ ઉત્પાદનો બનાવવા માટે સારી રીતે કાર્ય કરે છે. તેઓ વિવિધ સંશોધન જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે વિવિધ કદ અને રૂપરેખાંકનોમાં આવે છે.
| એક્સટ્રુડર પ્રકાર | મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ અને ફાયદા | લાક્ષણિક એપ્લિકેશનો અને યોગ્યતા |
|---|---|---|
| સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડર્સ | સરળ ડિઝાઇન, સારું નિયંત્રણ, સરળ કામગીરી | ટ્યુબિંગ, ફિલ્મ, મૂળભૂત પોલિમર ફોર્મ્યુલેશન્સ |
| ટ્વીન સ્ક્રુ એક્સટ્રુડર્સ | શ્રેષ્ઠ મિશ્રણ, બહુમુખી, ઇન્ટરમેશિંગ સ્ક્રૂ | સંયોજન, જટિલ સામગ્રી, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ |
| લઘુચિત્ર/માઈક્રો એક્સટ્રુડર્સ | નાના પાયે, ખર્ચ-અસરકારક, વિશ્વસનીય | સંશોધન અને વિકાસ, પ્રોટોટાઇપિંગ, મર્યાદિત સામગ્રીના નમૂનાઓ |
પાણી વિનાનું ગ્રાન્યુલેટર મશીન
પાણી વગરનું ગ્રાન્યુલેટર મશીન પાણીનો ઉપયોગ કર્યા વિના પ્લાસ્ટિક સામગ્રીને ગ્રાન્યુલ્સમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ ટેકનોલોજી ઉર્જા કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે અને પર્યાવરણીય અસર ઘટાડે છે. આ પ્રક્રિયા ગ્રાન્યુલ્સને સૂકા અને સ્વચ્છ રાખે છે, જે આગળના પ્રક્રિયા પગલાંને લાભ આપે છે. પાણી વગરનું ગ્રાન્યુલેટર મશીનો ઘણા પ્રકારના પ્લાસ્ટિક રેઝિનને હેન્ડલ કરે છે. તેઓ સંશોધકોને પરીક્ષણ અને વિકાસ માટે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ગ્રાન્યુલ્સ બનાવવામાં મદદ કરે છે.
સ્ટેપ-બાય-સ્ટેપ પોલિમર એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા
પોલિમર મટિરિયલને ખવડાવવું
એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા કાચા પોલિમર સામગ્રીને ફીડ હોપરમાં નાખવાથી શરૂ થાય છે. હોપર સમાન વિતરણ સુનિશ્ચિત કરે છે અને અવરોધોને અટકાવે છે, જે સ્થિર થ્રુપુટ જાળવવામાં મદદ કરે છે. બેરલની અંદરનો સ્ક્રુ ફરવાનું શરૂ કરે છે, જે પોલિમર ગોળીઓ અથવા પાવડરને આગળ ખેંચે છે. સ્ક્રુની ડિઝાઇન, તેના વ્યાસ અને લંબાઈ-થી-વ્યાસ ગુણોત્તર સહિત, સામગ્રી કેટલી કાર્યક્ષમ રીતે આગળ વધે છે તેમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. નિયંત્રણ સિસ્ટમ ઓપરેટરોને સ્ક્રુ ગતિ અને ફીડ દરને સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે વિવિધ પોલિમર માટે પ્રક્રિયાને ફાઇન-ટ્યુન કરવામાં મદદ કરે છે.
- ફીડ હોપર્સ ફીડ ક્લોગ્સને રોકવા અને સરળ ખોરાક સુનિશ્ચિત કરવા માટે રચાયેલ છે.
- સ્ક્રુ પોલિમરને વહન કરે છે, સંકુચિત કરે છે અને ગરમ કરવાનું શરૂ કરે છે.
- બેરલમાં તાપમાન નિયંત્રણ ગલન પ્રક્રિયાને શ્રેષ્ઠ બનાવવામાં મદદ કરે છે.
પ્રારંભિક અભ્યાસોએ સ્થાપિત કર્યું છે કે સ્ક્રુ ગતિ અને તાપમાનને નિયંત્રિત કરવાથી પોલિમર કેટલી સારી રીતે ફીડ થાય છે અને પીગળે છે તેની સીધી અસર પડે છે. આધુનિક પ્રયોગશાળા એક્સટ્રુડર્સ ફીડિંગને કાર્યક્ષમ અને સ્થિર રાખવા માટે અદ્યતન નિયંત્રણોનો ઉપયોગ કરે છે.
પીગળવું અને પ્લાસ્ટિસાઇઝિંગ
જેમ જેમ પોલિમર બેરલ સાથે આગળ વધે છે, તેમ તેમ તે ગરમ ઝોનમાં પ્રવેશ કરે છે. દરેક ઝોનમાં તાપમાન ધીમે ધીમે વધે છે, જેના કારણે પોલિમર નરમ પડે છે અને પીગળે છે. સ્ક્રુનું પરિભ્રમણ અને બેરલની ગરમી એકસાથે કામ કરીને સામગ્રીને પ્લાસ્ટિસાઇઝ કરે છે, જે તેને એક સમાન પીગળેલા સમૂહમાં ફેરવે છે. બેરલ સાથે મૂકવામાં આવેલા સેન્સર તાપમાન અને દબાણ બંનેનું નિરીક્ષણ કરે છે જેથી ખાતરી થાય કે પોલિમર તેની આદર્શ પ્રક્રિયા શ્રેણીમાં પીગળે છે.
| પરિમાણ | વર્ણન |
|---|---|
| પીગળવાનું તાપમાન | શ્રેષ્ઠ પરિણામો માટે પોલિમરની પ્રક્રિયા શ્રેણીમાં રહેવું આવશ્યક છે. |
| સ્ક્રુ ઉપર દબાણ | પીગળવાની ગુણવત્તા અને પ્રક્રિયા સ્થિરતા દર્શાવે છે. |
| દબાણમાં વધઘટ | ગલન અથવા પ્રવાહમાં કોઈપણ સમસ્યા શોધવા માટે દેખરેખ રાખવામાં આવે છે. |
| તાપમાનમાં વધઘટ | સમાન ગરમી સુનિશ્ચિત કરવા અને ખામીઓ ટાળવા માટે ટ્રેક કરેલ. |
| ગલનનું પ્રમાણ | સ્પષ્ટતા અને એકરૂપતા માટે દૃષ્ટિની અથવા એક્સટ્રુડેડ ફિલ્મનું પરીક્ષણ કરીને તપાસવામાં આવે છે. |
| સ્ક્રુ પર્ફોર્મન્સ ઇન્ડેક્સ | આ પરિબળોને જોડીને પીગળવાની ગુણવત્તાને નબળી (0) થી ઉત્તમ (1) સુધી રેટ કરે છે. |
તાપમાન અને દબાણનું ચોક્કસ નિયંત્રણ અધોગતિને રોકવામાં મદદ કરે છે અને સતત પીગળવાની ખાતરી કરે છે. અદ્યતન સેન્સર અને સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી તકનીકો સાથે રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ સતત ડેટા પ્રદાન કરે છે, જે સંશોધકોને જરૂર મુજબ સેટિંગ્સને સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.
મિશ્રણ અને સંદેશાવ્યવહાર
એકવાર ઓગળી ગયા પછી, એકરૂપતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે પોલિમરને સંપૂર્ણપણે મિશ્રિત કરવું આવશ્યક છે. સ્ક્રુ ડિઝાઇન, જેમાં અવરોધ વિભાગો અથવા મિશ્રણ ઝોન જેવા લક્ષણોનો સમાવેશ થાય છે, તે સામગ્રીને મિશ્રિત કરવામાં અને બાકી રહેલા કોઈપણ ઘન ટુકડાઓને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે. જેમ જેમ સ્ક્રુ ફરે છે, તે પીગળેલા પોલિમરને આગળ ધકેલે છે, તેને ડાઇ તરફ લઈ જાય છે.
સંશોધકો અદ્યતન સેટઅપ્સનો ઉપયોગ કરે છેસેમ્પલિંગ પોર્ટ અને ઓપ્ટિકલ ડિટેક્ટરસામગ્રી કેટલી સારી રીતે ભળે છે તેનો અભ્યાસ કરવા માટે. ટ્રેસર્સ ઇન્જેક્ટ કરીને અને તેઓ કેવી રીતે ફેલાય છે તેનું માપન કરીને, તેઓ જોઈ શકે છે કે સ્ક્રુ ગતિ અને ભૂમિતિ મિશ્રણને કેવી રીતે અસર કરે છે. ઉચ્ચ સ્ક્રુ ગતિ ક્યારેક ઘન ટુકડાઓ છોડી શકે છે, પરંતુ ખાસ સ્ક્રુ ડિઝાઇન મિશ્રણને સુધારે છે અને આ સમસ્યાને અટકાવે છે.બેરલ સાથે પ્રેશર સેન્સરપોલિમર કેટલી કાર્યક્ષમ રીતે ફરે છે તે માપો, જે ઓપરેટરોને પ્રક્રિયાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં મદદ કરે છે.
ભાગ 2 ડાઇ દ્વારા આકાર આપવો
પીગળેલું પોલિમર ડાઇ સુધી પહોંચે છે, જે તેને ઇચ્છિત સ્વરૂપમાં આકાર આપે છે. ડાઇની ડિઝાઇન અંતિમ ઉત્પાદનનું કદ અને સપાટીની ગુણવત્તા નક્કી કરે છે. એન્જિનિયરો કમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન અને મર્યાદિત તત્વ વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને ડાઇ ડિઝાઇન કરે છે જે સચોટ આકાર ઉત્પન્ન કરે છે અને ખામીઓ ઘટાડે છે. તેઓ વેગને સંતુલિત કરવા અને મોલેક્યુલર ઓરિએન્ટેશન તફાવતો ઘટાડવા માટે ફ્લો ચેનલ ભૂમિતિને પણ ઑપ્ટિમાઇઝ કરે છે, જે ઉત્પાદનના પરિમાણોને અસર કરી શકે છે.
| પુરાવા પાસું | વર્ણન |
|---|---|
| મર્યાદિત તત્વ વિશ્લેષણ | ડાઇમાં પ્રવાહ અને આકારની ચોકસાઈનો અભ્યાસ કરવા માટે વપરાય છે. |
| ઑપ્ટિમાઇઝેશન ડિઝાઇન | ભૂલો ઘટાડે છે અને ભૌમિતિક ચોકસાઇ સુધારે છે. |
| પ્રાયોગિક માન્યતા | ઉત્પાદનના પરિમાણોના ચુસ્ત નિયંત્રણની પુષ્ટિ કરે છે. |
| સંખ્યાત્મક સિમ્યુલેશન | સારા પરિણામો માટે ડાઇ સોજો અને ઇન્ટરફેસ ગતિવિધિની આગાહી કરે છે. |
| મોલેક્યુલર ઓરિએન્ટેશન કંટ્રોલ | અસમાન ખેંચાણ અને આકારમાં ફેરફાર અટકાવવા માટે પ્રવાહને સંતુલિત કરે છે. |
ડાઇ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ સાધનોનું ચોક્કસ નિયંત્રણ ખાતરી કરે છે કે ઉત્પાદન બહાર નીકળી જાય છેસિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરયોગ્ય આકાર અને કદ સાથે.
ઠંડક અને ઘનકરણ
આકાર આપ્યા પછી, ગરમ પોલિમર ડાઇમાંથી બહાર નીકળી જાય છે અને ઠંડકના તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે. ઠંડક પોલિમરને મજબૂત બનાવે છે, તેના અંતિમ આકાર અને ગુણધર્મોમાં બંધ થાય છે. ઠંડકનો દર એક્સટ્રુઝન તાપમાન, આસપાસની પરિસ્થિતિઓ અને ઉત્પાદન ઠંડક ક્ષેત્રમાંથી કઈ ગતિએ આગળ વધે છે તેના પર આધાર રાખે છે.
| પરિમાણ/પાસા | અવલોકન/પરિણામ |
|---|---|
| એક્સટ્રુઝન તાપમાન | ૧૦૦ °C તાપમાને પોલિમર બહાર કાઢ્યું |
| આસપાસનું તાપમાન | પ્રયોગો દરમિયાન 20 °C ની આસપાસ તાપમાન જાળવી રાખ્યું |
| ઠંડક દર ટોચ તાપમાન | લગભગ ૭૨ °સે |
| વેગનો પ્રભાવ | નીચા વેગથી ઠંડક ધીમી પડે છે અને ઘનતાનો સમય લંબાવે છે |
| ઠંડક દર વર્તન | વેગ ઘટતાં મહત્તમ દર ઘટે છે; ટોચ લાંબા સમય સુધી બદલાય છે |
| મલ્ટી-લેયર ઇફેક્ટ | પછીના સ્તરો પહેલાના સ્તરોને ફરીથી ગરમ કરી શકાય છે, જેનાથી સંલગ્નતામાં સુધારો થાય છે |
સાંકડી તાપમાન શ્રેણીમાં, ઘણીવાર ±2°C ની અંદર, ઠંડક ઝોન જાળવવાથી, ઉત્પાદનની ગુણવત્તામાં સતત સુધારો થાય છે. યોગ્ય ઠંડક વિકૃત થવાથી અટકાવે છે અને પોલિમર સમાનરૂપે ઘન બને છે તેની ખાતરી કરે છે.
પોલિમર સંશોધનમાં સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરનો ઉપયોગ
સામગ્રી રચના અને પરીક્ષણ
સંશોધકો નવા પોલિમર મિશ્રણો વિકસાવવા અને પરીક્ષણ કરવા માટે પ્રયોગશાળા એક્સટ્રુડરનો ઉપયોગ કરે છે. પાયાના અભ્યાસો અને પેટન્ટ વર્ણવે છે કે કેવી રીતેસ્ક્રુ ડિઝાઇનઅને ગરમી વ્યવસ્થાપન ગલન અને મિશ્રણમાં સુધારો કરે છે. આ સુધારાઓ વૈજ્ઞાનિકોને ચોક્કસ ગુણધર્મો સાથે નવી સામગ્રી બનાવવામાં મદદ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્થાનિક સામગ્રીથી બનેલા ઓછી ક્ષમતાવાળા એક્સ્ટ્રુડરે પ્રયોગશાળા-સ્કેલ ઉત્પાદનમાં મજબૂત પ્રદર્શન દર્શાવ્યું. તેણે પ્રતિ કલાક 13 કિલોગ્રામ સુધી પ્રક્રિયા કરી અને અંતિમ ઉત્પાદનમાં અનિચ્છનીય સંયોજનો ઘટાડ્યા. આ પરિણામો પુષ્ટિ કરે છે કે પ્રયોગશાળા એક્સ્ટ્રુડર્સ સામગ્રીના નિર્માણમાં નવીનતા અને ગુણવત્તા નિયંત્રણ બંનેને સમર્થન આપે છે.
| પરિમાણ | મૂલ્ય/પરિણામ |
|---|---|
| થ્રુપુટ | ૧૩.૦ કિગ્રા/કલાક |
| સ્ક્રુ ગતિ | ૨૦૦ આરપીએમ |
| બેરલ વ્યાસ | ૪૦ મીમી |
| વિસ્તરણ ગુણોત્તર | ૧.૮૨–૨.૯૮ |
| ટ્રિપ્સિન અવરોધક ઘટાડો | ૬૧.૦૭%–૮૭.૯૩% |
પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશન
પ્રયોગશાળાના એક્સટ્રુડર્સ વૈજ્ઞાનિકોને વિવિધ પોલિમર માટે શ્રેષ્ઠ પ્રક્રિયા સેટિંગ્સ શોધવામાં મદદ કરે છે. પ્રાયોગિક ડેટા દર્શાવે છે કેઊર્જા વપરાશ સ્ક્રુ ગતિ અને સામગ્રી ગુણધર્મો પર આધાર રાખે છે. મોટર પાવર રેકોર્ડ કરીને અને સેટિંગ્સને સમાયોજિત કરીને, સંશોધકો ઊર્જા કાર્યક્ષમતા અને ઉત્પાદન ગુણવત્તામાં સુધારો કરી શકે છે. અભ્યાસો એ પણ દર્શાવે છે કે બદલાતાસ્ક્રુ ગતિઅને ચોક્કસ ઘટકો ઉમેરવાથી પોલિમર કેવી રીતે ભળે છે અને વહે છે તે સુધારી શકાય છે. આ તારણો ટીમોને સંશોધન અને ઉત્પાદન બંને માટે સલામત, કાર્યક્ષમ અને પુનરાવર્તિત પ્રક્રિયાઓ સેટ કરવામાં મદદ કરે છે.
ટીપ: સ્ક્રુની ગતિ અને તાપમાનને સમાયોજિત કરવાથી ઉર્જા વપરાશ સંતુલિત થઈ શકે છે અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તામાં સુધારો થઈ શકે છે.
નાના પાયે ઉત્પાદન પ્રોટોટાઇપિંગ
લેબ એક્સ્ટ્રુડર્સ નવા ઉત્પાદનોના નાના બેચ બનાવવાનું સરળ બનાવે છે. ટીમો વિશ્વસનીય પરિણામો માટે તાપમાન, દબાણ અને સ્ક્રુ ગતિને નિયંત્રિત કરી શકે છે. આ અભિગમ પૈસા બચાવે છે અને વિકાસને ઝડપી બનાવે છે. સંશોધકો ઝડપથી નવા વિચારોનું પરીક્ષણ કરી શકે છે અને સફળ વિચારોને વધારી શકે છે. કોમ્પેક્ટ એક્સ્ટ્રુડર્સ સામગ્રી અથવા ડિઝાઇનમાં લવચીક ફેરફારો માટે પણ પરવાનગી આપે છે. ઓટોમેશન અને રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગમાં પ્રગતિ પ્રક્રિયા નિયંત્રણમાં વધુ સુધારો કરે છે અને કચરો ઘટાડે છે.
- પ્રક્રિયા પરિમાણો પર ચોક્કસ નિયંત્રણ
- ખર્ચ-અસરકારક અને ઝડપી પ્રોટોટાઇપિંગ
- વિવિધ સામગ્રી માટે સરળ અનુકૂલન
- ઉત્પાદનની ગુણવત્તા અને એકરૂપતામાં વધારો
સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડર માટે ઓપરેશનલ ટિપ્સ અને મુશ્કેલીનિવારણ
એક્સટ્રુડર સેટ કરી રહ્યા છીએ
યોગ્ય સેટઅપ વિશ્વસનીય કામગીરી સુનિશ્ચિત કરે છે અને સાધનોનું જીવન લંબાવે છે. ટેકનિશિયન આનું પાલન કરે છેશ્રેષ્ઠ કામગીરી માટેનાં પગલાં:
- સ્ક્રૂ ઇન્સ્ટોલ કરોતેમની મૂળ સ્થિતિમાં મૂકો અને સંપૂર્ણ કામગીરી પહેલાં ઓછી ગતિએ નવા સ્ક્રૂનું પરીક્ષણ કરો.
- માપાંકન કરોતાપમાન નિયંત્રણસચોટ ગોઠવણો માટે નિયમિતપણે સાધનોનો ઉપયોગ કરો.
- ઠંડક ટાંકીમાં પાણીનું સ્તર ઘટતું અટકાવવા માટે નિસ્યંદિત પાણીનો ઉપયોગ કરો અને વારંવાર પાણીનું સ્તર તપાસો.
- સોલેનોઇડ વાલ્વ અને કોઇલનું નિરીક્ષણ કરો, ખામીયુક્ત ભાગો બદલો.
- દરરોજ કપ્લર્સ સુરક્ષિત કરો અને ખાતરી કરો કે હીટિંગ ઝોન રિલે અને સોલેનોઇડ વાલ્વ યોગ્ય રીતે કામ કરે છે.
- વેક્યુમ ટાંકીઓ અને એક્ઝોસ્ટ ચેમ્બર સાફ કરો; જરૂર મુજબ ઘસાઈ ગયેલા સીલિંગ રિંગ્સ બદલો.
- ડીસી મોટર બ્રશ તપાસો અને કાટ સામે રક્ષણ આપો.
- સ્ટાર્ટઅપ દરમિયાન ધીમે ધીમે પહેલાથી ગરમ કરો અને સ્ક્રુની ગતિ ધીમે ધીમે વધારો.
- ફરતા ભાગોને નિયમિતપણે લુબ્રિકેટ કરો અને ફાસ્ટનર્સ કડક કરો.
- લાંબા ગાળાના સંગ્રહ માટે, કાટ-રોધી ગ્રીસ લગાવો અને સ્ક્રૂને યોગ્ય રીતે સ્ટોર કરો.
ટીપ: આ પગલાંઓનું પાલન કરવાથી ઉત્પાદનની ગુણવત્તા અને સાધનોનું આયુષ્ય જાળવવામાં મદદ મળે છે.
સામાન્ય મુદ્દાઓ અને ઉકેલો
ઓપરેટરોને કામગીરી દરમિયાન ઘણી સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડી શકે છે. નીચે આપેલ કોષ્ટક સામાન્ય સમસ્યાઓ અને ઉકેલોની રૂપરેખા આપે છે:
| અંક શ્રેણી | સામાન્ય મુદ્દાઓ | કારણો | લક્ષણો | ઉકેલો |
|---|---|---|---|---|
| યાંત્રિક નિષ્ફળતા | સ્ક્રૂ અટકી ગયો | સામગ્રી જમાવટ, નબળી લ્યુબ | મોટર ઓવરલોડ, અવાજ | સાફ કરો, લુબ્રિકેટ કરો, તપાસો |
| વિદ્યુત નિષ્ફળતા | મોટર નિષ્ફળતા | ઓવરહિટીંગ, શોર્ટ સર્કિટ | શરૂઆત નથી, વધારે ગરમ થઈ રહ્યું છે | સિસ્ટમનું નિરીક્ષણ કરો, ઓવરલોડ ટાળો |
| પ્રક્રિયા નિષ્ફળતા | નબળું પ્લાસ્ટિસાઇઝેશન | ઓછી ગતિ, ખોટું તાપમાન | ખરબચડી સપાટી, પરપોટા | ઝડપ, તાપમાન, સામગ્રી ગોઠવો |
| નિવારક પગલાં | જાળવણી | સફાઈ, નિરીક્ષણનો અભાવ | લાગુ નથી | સફાઈ, નિરીક્ષણોનું સમયપત્રક બનાવો |
નિયમિત નિરીક્ષણ અને જાળવણી મોટાભાગની સમસ્યાઓ અટકાવે છે. ખામીઓ ટાળવા માટે એક્સટ્રુઝન ડાઇને સમાયોજિત કરતી વખતે ઓપરેટરોએ મેન્યુઅલ સૂચનાઓનું પાલન કરવું જોઈએ.
સલામતીની બાબતો
લેબોરેટરી એક્સટ્રુડર ઓપરેશનમાં અનેક જોખમો શામેલ છે. સલામતીના પગલાંમાં શામેલ છે:
- સલામતીના પગરખાં અને ચશ્મા જેવા વ્યક્તિગત રક્ષણાત્મક ઉપકરણો પહેરવા.
- ફરતા ભાગોની નજીક ઢીલા કપડાં પહેરવાનું ટાળો.
- લાયક કર્મચારીઓ દ્વારા બધા વિદ્યુત ઉપકરણોને ગ્રાઉન્ડિંગ કરવું.
- ફ્લોર સૂકા રાખવા અને લપસી ન જાય તે માટે પ્લેટફોર્મ અથવા ડ્રેઇનનો ઉપયોગ કરવો.
- હાથને સુરક્ષિત રાખવા માટે ફરતા ભાગો પર ગાર્ડ લગાવવા.
- હાથથી ખોરાક આપવાને બદલે થ્રેડીંગ માટે સ્ટાર્ટર લાઇનનો ઉપયોગ કરવો.
નોંધ: કડક સલામતી શિસ્ત દાઝી જવા, વિદ્યુત આંચકા અને યાંત્રિક ઇજાઓનું જોખમ ઘટાડે છે.
લેબોરેટરી એક્સટ્રુડર્સ સલામત, કાર્યક્ષમ પોલિમર પ્રોસેસિંગને સમર્થન આપે છેતાપમાન, દબાણ અને સ્ક્રુ ગતિનું ચોક્કસ નિયંત્રણ. નાના-બેચ ઉત્પાદન, ઘટાડો કચરો અને ઝડપી પ્રોટોટાઇપિંગથી સંશોધકોને ફાયદો થાય છે. મોડ્યુલર ડિઝાઇન ઝડપી પરિવર્તન અને કસ્ટમાઇઝેશનને સક્ષમ કરે છે. સતત પ્રેક્ટિસ અને વિગતો પર ધ્યાન વિશ્વસનીય પરિણામો પ્રાપ્ત કરવામાં અને પોલિમર સંશોધનમાં નવીનતાને પ્રોત્સાહન આપવામાં મદદ કરે છે.
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
પ્રયોગશાળા સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડર કયા પોલિમર પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે?
A લેબોરેટરી સિંગલ સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરપોલિઇથિલિન, પોલીપ્રોપીલીન, પોલિસ્ટરીન અને પીવીસી સહિત મોટાભાગના થર્મોપ્લાસ્ટિક્સ પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે. સંશોધકો ઘણીવાર પ્રોજેક્ટ જરૂરિયાતોના આધારે સામગ્રી પસંદ કરે છે.
વેન્ટિલેશન પોલિમર ગુણવત્તા કેવી રીતે સુધારે છે?
વેન્ટિલેશન ભેજ દૂર કરે છેઅને પોલિમરમાંથી વાયુઓ ઓગળે છે. આ પગલું પરપોટા અથવા નબળા સ્થળો જેવી ખામીઓને અટકાવે છે, અને અંતિમ ઉત્પાદનના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારે છે.
ઓપરેટરો એક્સટ્રુઝન તાપમાનને કેવી રીતે નિયંત્રિત કરે છે?
ઓપરેટરો કંટ્રોલ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને બેરલ તાપમાન સેટ અને મોનિટર કરે છે. સેન્સર રીઅલ-ટાઇમ પ્રતિસાદ પ્રદાન કરે છે, જે સુસંગત પોલિમર ગલન અને આકાર માટે ચોક્કસ ગોઠવણોની મંજૂરી આપે છે.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-01-2025