آرشیو مقالات

آرشیو مقالات

چرا شکست مذاب نوسانی و پوست کوسه ­ای در دای ­های موی­ لوله ­ای و تخت رخ می­ دهد و در دای­ های النگویی وجود ندارد؟

چرا شکست مذاب نوسانی و پوست کوسه ­ای در دای ­های موی­ لوله ­ای و تخت رخ می­ دهد و در دای­ های النگویی وجود ندارد؟

یکشنبه, 12 آبان,1398

رتبه بندی این مطلب:
5/0

بسپار/ ایران پلیمر ناپایداری­ های رانشگری بسپار نظیر پوست کوسه­ ای شدن (sharkskin) و چسبش- لغزش (stick-slip) عمدتا به عنوان تابعی از ابعاد ریژه (دای) مطالعه شده است. مشاهدات تجربی مربوط به منحنی­های شارش (flow)، تنش برشی دیواره برای شروع ناپایداری­ها، نوسانات فشار و آهنگ شارش، و اثرات ابعاد و شرایط عملیاتی برای پلی­ اتیلن ­های کم ­چگالی ­خطی (LLDPEs) ارایه شده است. مشاهده می­شود که ناپایداری­های پوست کوسه­ ای و چسبش-لغزش در رانشگری با ریژه موی ­لوله ­ای (capillary) و تخت (slit) وجود دارد. اما پوست کوسه ­ای شدن و چسبش-لغزش در رانشگری با ریژه النگویی (annular) که نسبت قطر داخلی به خارجی زیاد دارد، مشاهده نمی ­شود. هم­چنین این مشاهدات عدم وجود این پدیده­ ها را در سایر عملیات فراورش بسپار مانند فیلم دمشی بیان می­ کند. این پدیده­ ها با توجه به نسبت سطح به حجم ماده رانشگری شده توضیح داده می­شود، یعنی اگر این نسبت زیاد باشد، پوست کوسه ­ای شدن و چسبش-لغزش وجود ندارد.

 

مقدمه

ناپایداری­هایی که در رانشگری بسپارها رخ می­دهد، ممکن است از دیدگاه علمی جذاب باشد، اما از دیدگاه صنعتی مشکل و اغلب فاجعه محسوب می­شوند. در طول 50 سال گذشته، تلاش شده است که این ناپایداری­ها درک و کنترل شوند. این ناپایداری­ها می­توانند در فرایندهای رایج رانشگری بسپار از قبیل تولید میله ­ها، لوله ­ها، ورق­ها، پروفیل­ها، فیلم­ها و سیم ­پوشانی رخ دهند.

شروع این ناپایداری ­ها در آهنگ­های به نسبت کم تولید رخ می­دهد. پوست کوسه ­ای شدن که مشخصه ­ای از اعوجاج (distortions) سطحی با دامنه­ ای کوچک است، مشکل­سازترین این ناپایداری­ها است و اغلب یکی از اولین مشکلات فرایندی است که در رانشگری به آن اشاره می­شود.

شارش به صورت چسبش-لغزش یک ناپایداری فرایندی است که مشخصه­ای از نوسانات فشار و آهنگ شارش در طی رانشگری با برونداد کنترل شده است و به صورت نواحی متناوب زبر و صاف روی محصول رانشگری شده ظاهر می­شود. ناپایداری چسبش-لغزش با نام­ های مختلفی از قبیل شکست مذاب نوسانی، شکست مذاب دوره­ای، بامبو، شارش چوب پنبه ­ای، شارش جهش­ دار (spurt) توسط محققان مختلف مطالعه شده است.

در اکثر مطالعات تجربی گذشته، رانشگری از ریژه­های موی ­لوله ­ای مطالعه شده است و تا به امروز، مشاهدات اندکی در مورد پدیده شکست مذاب نوسانی و پوست کوسه­ ای شدن در ریژه­های النگویی گزارش شده است. از آن­جایی­که اکثر عملیات رایج فراورش بسپار مانند دمش فیلم، قالب­گیری دمشی، سیم­پوشانی، رانشگری لوله و رانشگری پروفیل خاص از طریق ریژه­های النگویی انجام می­شود، مطالعه تجربی شرایطی که تحت آن شکست مذاب نوسانی و پوست کوسه­ای شدن در طول شارش از این ریژه­ها رخ ندهد، از اهمیت کاربردی مهمی برخوردار است. در تحقیقی (Rozenbaum و Rosenbaum) داده­های آزمایشی برای پلی­اتیلن متالوسن خطی برای ریژه موی­لوله­ای گزارش شد و به طور واضح وقوع ناپایداری چسبش-لغزش مشاهده شد. با این حال، نتایج آن­ها برای ریژه النگویی منحنی شارش پیوسته بدون هیچ نشانه­ای از چسبش-لغزش را نشان داد. علاوه­بر این، آهنگ برش بحرانی گزارش شده برای شروع شکست مذاب پوست کوسه­ای بسیار بیشتر از آن­چه در رانشگری موی­لوله­ای به­دست آمد، بود.

هدف این گزارش، مطالعه این پدیده با استفاده از چندین ریژه موی ­لوله ­ای، تخت و النگویی است. علاوه ­بر این، تلاش خواهد شد تا منشاء این رفتار متفاوت بسپارهای خطی در ریژه ­های موی ­لوله ­ای، تخت و النگویی با توجه به ناپایداری­های پوست کوسه­ ای و چسبش-لغزش شناسایی شود. هم­چنین، این مطالعه می­تواند به عنوان یک راهنما برای ارزیابی فرایندپذیری بسپارها با استفاده از شارش­ سنج موی­ لوله­ ای/تخت/النگویی و تعیین رفتار فرایندی آن در کاربردهای صنعتی استفاده شود.

 

برگردان: دکتر فاطمه خودکار

f.khodkar@gmail.com

 

(ادامه دارد ...)

 

متن کامل این مقاله را که در شماره   204 ماهنامه بسپار در نیمه مهر  منتشر شده است، بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.

 

 

 

نوشتن یک نظر

افزودن نظر

x
دی ان ان