ترجمه مقاله بهره وری فرآیند در اکستروژن پلیمر

توضیحات

 عنوان فارسی: بهره وری فرآیند در اکستروژن پلیمر: ارتباط بین انرژی تقاضا و پایداری حرارتی ذوب

 عنوان انگلیسی مقاله:

Process efficiency in polymer extrusion: Correlation between the energy demand and melt thermal stability

چکیده

پایداری حرارتی در اکستروژن پلیمری بسیار اهمیت دارد، که کیفیت کالا به سطح همجنسی ذوبی بستگی دارد که بوسیله پیچ رانشگر بدست می آید. اکستروژن فرآیند تشدیدی انرژی و بهینه سازی فرآیند استفاده انرژی است در حالیکه نگهداری پایداری ذوبی برای تولید محصول با کیفیت خوب در قیمت واحد پائین لازم است. بهینه سازی استفاده انرژی فرآیند بجاست به صورتی که قیمت های انرژی دنیا به سرعت در طول سال های کم افزایش یافته است. در بخش اول این مطالعه، بحثی کلی روی راندمان یک رانشگر ایجاد شده است. سپس، تلاشی برای جستجوی روابط میان پایداری ذوبی حرارتی و درخواست انرژی در اکستروژن پلیمر تحت جایگذاری های مختلف و هندسه های پیچی انجام گرفته است. یک نوع محصول اولیه پلی استرین با استفاده از یک تک پیچ رانشگر بسیار ابزار کاری شده قالب بندی شده است، به همراه مصرف انرژی و اندازه گیری میدانی دمای ذوب تجهیز شده است. به علاوه، چسبندگی ذوبی ماده آزمایشی با استفاده از سرعت سنج خارج خطی مشاده شد. نتایج نشان دادند که تقاضای انرژی خاصی از رانشگر(برای مثال انرژی برای پردازش واحد جرم پلیمر) با افزایش عملکرد کاهش می یابد در صورتی که نوسان در تقاضا انرژی نیز تنزل یافته است. به هر حال، رابطه میان دمای ذوب و عملکرد رانشگر، با وقتی که دما به همراه مکان شعاعی در طول جریان ذوب تغییر می کند، پیچیده دیده شد. به علاوه، پایداری ذوبی حرارتی همانطور که عملکرد افزایش یافت، تنزل پیدا کرد، این یعنی که راندمان بالاتر در افت همنواختی ذوب حاصل می شود. طراحی پیچ رانشگر همچنین اثر قابل توجهی روی رابطه میان مصرف انرژی و همنواختی ذوبی داشت. روی هم رفته، رابطه میان تقاضای انرژی فرآیند و پایداری حرارتی به نظر می رسد که به صورت منفی در ارتباط اند و همچنین نشان داده شد که در طبیعت به صورت زیادی پیچیده باشند. به علاوه، سطح فهم فرآیند بدست آمده در اینجا می تواند به در جریان قرار دادن تجهیزات و جایگذاری ظرایط عملی کمک کند تا هم انرژی و هم راندمان های حرارتی را به صورت موازی بهینه سازی کند.

1. مقدمه

مواد پلیمری اصولا به صورت وسیعی در تمام دنیا به جهت خصوصیات بالادستی شان استفاده می شوند مثل قدرت بالا در نسبت وزن دهی؛ مقاومت خوردگی/ شیمیایی/ دمای بالا؛ غیر رسانندگی؛ وضوح بالا؛  قدرت دوباره پردازشی؛ هزینه پائین و غیره.

از همه مهمتر، مواد پلیمری پتانسیل بسیار بالایی در ذخیره انرژی مصرف شده در هوافضا، خودرو، و دریایی و بخش حمل و نقل از خود نشان می دهند. به علاوه، به آسانی به اشکال پیچیده در مقابل دیگر مواد معمولی شکل می گیرند. همچنین، انرژی مورد نیاز برای پردازش پلیمر ها به صورت قابل توجهی پائین تر از دیگر مواد معمولی دیگر همچون فولاد و شیشه هستند. به احتمال، این ممکن است در میان دلایل محکم رشد محبوبیت مواد پلیمری در بخش های مختلف صنعتی باشد. گرچه، پردازش پلیمرها خواستار مقدار کمتری از انرژی در مقابل با دیگر مواد است [1]، بسیاری از پرداطش های پلیمری در راندمان های پائینی از انرژی عمل می کنند. معمولا، مصرف خاص انرژی(SEC) در اکستروژن پلیمر  همانطور که سرعت پردازش بالا می رود، پائین می آید[2,3]. به هر حال، نوسانات حرارتی جریان ذوبی با افزایش سرعت پردازش زیاد می شود[4-9]. بنابراین، اکثر فرآیند های پلیمری در سرعت های پایدار اجرا می شوند تا از نوسانات حرارتی در سرعت های پردازشی بالاتر جلوگیری کنند. در حال حاضر، بخش پلیمر تحت فشار است تا استفاده بیش از حد انرژی را که به موجب افزایش تدریجی قیمت های انرژی در جهان در چند دهه اخیر هستند را کاهش دهد.

معمولا، اکستروژن پلیمر فرآیندی غیر قابل پیش بینی است و از اینرو بسیار مستعد به نوسانات در طبیعت است. به علاوه، پارامتر های پردازش به صورت پیچیده ای به دیگران جفت شده اند و از اینرو بسیار مشکل است که تنظیم و کنترل شوند[7]. بنابراین، رابطه معمولی میان پایداری حرارتی فرآیند و راندمان انرژی ممکن است بسته به شرایط پردازشی تغییر کند؛ مواد و دستگاه مورد نیاز مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که کیفیت نظارت پردازش و کنترل نیز ممکن است اثرات قابل توجهی داشته باشند. در میان رانشگر های پردازشی پلیمر، تک رانشگرهای پیوسته پیچی در استفاده صنعتی رایج ترین اند[11] و بیشتر بخاطر هزینه خریدو تعمیر و نگهداری پائین شان است، سادگی در عملکرد و توان تولید فشار مورد نیاز است[12]. بنابراین، این مطالعه روی تک فرآیند های اکستروژن پیچشی تمرکز کرده است. جزئیات بیشتر روز مکانیسم های فرآیند، الزامات عملیاتی، و فرآیند در دسترس تکنیک های تحلیلی اکستروژن پلیمر در متون قابل یافتن است[13-16].

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه لطفا با استفاده از گزینه افزودن به سبد خرید بالا اقدام فرمایید.
• پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.