ডাই এক্সট্রুশন - পলিমার এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া

একবার একটি পলিমার গলিত, মিশ্রিত এবং একটি এক্সট্রুডারে চাপ দেওয়ার পরে, এটি একটি চূড়ান্ত পণ্যে ক্রমাগত গঠনের জন্য (ঠান্ডা এবং দৃঢ়করণের পরে) জন্য একটি এক্সট্রুশন ডাই এর মাধ্যমে পাম্প করা হয়।সবচেয়ে সাধারণ ডাই টাইপগুলি হল সমতল, বৃত্তাকার এবং প্রোজেল।এক্সট্রুশন দ্বারা তৈরি পণ্যগুলির মধ্যে রয়েছে পাইপ, টিউবিং, তারের আবরণ, প্লাস্টিকের বোতল, প্লাস্টিকের ফিল্ম এবং শীট, প্লাস্টিকের ব্যাগ, কাগজ এবং ফয়েলের জন্য আবরণ, Žbres, Ž laments, yarns, টেপ এবং প্রোজেফাইলের বিস্তৃত অ্যারে।

ডাইসের মাধ্যমে পলিমার এক্সট্রুশন ধাতুর গরম এক্সট্রুশনের সাথে কিছু মিল রয়েছে। তবে, উল্লেখযোগ্য পার্থক্যও রয়েছে।ধাতব এক্সট্রুশনে উপাদানটিকে একটি রাম দ্বারা এগিয়ে দেওয়া হয়, যখন পলিমার এক্সট্রুশনে উপাদানটি ক্রমাগত একটি ঘূর্ণায়মান স্ক্রু দ্বারা সরবরাহ করা হয়।গরম ধাতু এক্সট্রুশনে তাপমাত্রা 340°C থেকে ম্যাগনেসিয়ামের জন্য 1325°C থেকে স্টিলের জন্য, এবং সংশ্লিষ্ট চাপ 35 থেকে 700 MPa-এর বেশি। স্ক্রু ডগায় 50 MPa এর অনেক উপরে যান।পলিমারের সলিড ফেজ এক্সট্রুশন নির্দিষ্ট উচ্চ শক্তির পণ্য উৎপাদনের জন্য তৈরি করা হয়েছে। নিম্ন তাপমাত্রায়, শেপিং ডাই এর মাধ্যমে উপাদানের জোর করে দেওয়া আণবিক অভিযোজন এক্সট্রুডেটে থাকে।সলিড স্টেট পলিমার এক্সট্রুশনের ধাতুর ঠান্ডা এক্সট্রুশনের সাথে কিছু মিল রয়েছে।

ব্লোন ফিল্ম এক্সট্রুশন হল পলিথিন থেকে পাতলা প্লাস্টিকের Žfilms তৈরির জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া। গলিত পলিমার একটি অ্যানুলার ডাই (সাধারণত সর্পিল ম্যান্ড্রেল নির্মাণের) মাধ্যমে বের করে একটি পাতলা প্রাচীরযুক্ত নল তৈরি করে যা একই সাথে অক্ষীয়ভাবে টানা এবং র‌্যাডিয়ালি প্রসারিত হয়।বেশিরভাগ ক্ষেত্রে প্রস্ফুটিত ফিল্ম বুদবুদ উল্লম্বভাবে উপরের দিকে গঠিত হয়।সর্বাধিক বুদবুদের ব্যাস সাধারণত ডাই ব্যাসের চেয়ে 1.2 - 4 গুণ বড় হয়।বাহ্যিক এয়ার রিং থেকে এবং মাঝে মাঝে অভ্যন্তরীণ এয়ার ডিস্ট্রিবিউটর থেকে উচ্চ গতির বাতাসের বৃত্তাকার স্রোত দ্বারা গরম গলে ঠান্ডা হয়।সলিডিজেড ফিল্মটি একটি ফ্রেমের মধ্য দিয়ে যায় যা বুদবুদের শীর্ষে চিমটি করে এবং রোলার দ্বারা তুলে নেওয়া হয়।খাবারের প্যাকেজিংয়ে ব্যবহারের জন্য 3 - 8টি স্তর (কখনও কখনও 11 পর্যন্ত) সহ কোএক্সট্রুডেড Žfilms এই প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়।

কাস্ট Žfilm এবং শীট এক্সট্রুশন একটি প্রশস্ত খোলার (10 মিটার পর্যন্ত), একটি ঠাণ্ডা ইস্পাত রোলার বা রোলারগুলির উপর একটি এট ডাই এর মাধ্যমে একটি পলিমার এক্সট্রুড করে যা গলিত উপাদানকে নিভিয়ে এবং শক্ত করে।ফিল্মকে সাধারণত 0.25 মিমি-এর চেয়ে পাতলা পণ্য হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যখন শীট এর চেয়ে মোটা হয়। কাস্ট Žfilm প্রক্রিয়াটি পাতলা ফিল্মের খুব শক্ত সহনশীলতার জন্য বা কম সান্দ্রতা রজনগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।বেশিরভাগ ফ্ল্যাট ডাইগুলি টি স্লট বা কোথাঞ্জার ডিজাইনের হয়, যেগুলি ডাইয়ের প্রস্থ জুড়ে প্রবাহিত পলিমার ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য বহুগুণ ধারণ করে, পছন্দসই প্রবাহ বন্টন এবং চাপের ড্রপ তৈরি করার জন্য সরু এবং খোলা স্লিটগুলিকে পর্যায়ক্রমে নীচের দিকে অনুসরণ করে।আজকে উৎপাদিত বেশিরভাগ কাস্ট ফিল্ম লাইন হল কো-এক্সট্রুশন লাইন, মাল্টিম্যানিফোল্ড ডাইয়ের মাধ্যমে পণ্যে সাতটির মতো এক্সট্রুডার থেকে স্তরগুলিকে একত্রিত করে, অথবা ফিডব্লকগুলির সাহায্যে একক বহুগুণে মারা যায়।

Žfilm এক্সট্রুশনে, ডাই লিপসে শিয়ার রেট সাধারণত ~103 s21 হয়।যখন প্রাচীর শিয়ার স্ট্রেস একটি নির্দিষ্ট মান অতিক্রম করে (সাধারণত গবেষণা পত্রে 0.14 MPa, সংযোজনের সাহায্যে শিল্পে বেশি), হাঙরের চামড়া গলে যাওয়া ফ্র্যাকচার ঘটনার কারণে এক্সট্রুডেট পৃষ্ঠটি তার চকচকে হারায়। খালি চোখে দৃশ্যমান, প্রবাহের দিকে লম্ব।

পাইপ এবং টিউবিং এক্সট্রুশনের সাথে অ্যানানুলারডির মাধ্যমে একটি গলিত পলিমার পাম্প করা জড়িত, যার ফলে এক্সট্রুড পণ্যটি টানার সময় ভ্যাকুয়াম সাইজারের মধ্য দিয়ে যায় যেখানে এটি তার চূড়ান্ত মাত্রা অর্জন করে।এটি স্প্রে বা নিমজ্জন শীতল এবং নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্যে কাটা দ্বারা অনুসরণ করা হয়।এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে 2 মিটার বা তার বেশি ব্যাসের পাইপ তৈরি করা হয় এবং 10 মিমি থেকে 1 মিমি পর্যন্ত ব্যাসযুক্ত পাইপ তৈরি করা হয়।অ্যানুলার ডাই সাধারণত স্পাইডার বা সর্পিল ম্যান্ড্রেল ডিজাইনের হয়।

তার এবং তারের আবরণ প্রক্রিয়ায়, পৃথক তার বা তারের সমাবেশগুলিকে ক্রসহেড ডাই দিয়ে খুব উচ্চ গতিতে টানা হয়, এক্সট্রুডার অক্ষের ডান কোণে।উচ্চ চাপ এক্সট্রুশনে, পলিমার গলে ডাই এক্সিটের আগে তার বা তারের সাথে মিলিত হয়, উদাহরণস্বরূপ পৃথক তারের অন্তরক।নিম্নচাপের এক্সট্রুশনে, ডাই এক্সট্রুশনের পরে গলিত তারের সাথে মিলিত হয়, উদাহরণস্বরূপ ইনসুলেটেড তারের সমাবেশগুলির জ্যাকেটিং।এই প্রক্রিয়ায় খুব বেশি শিয়ার রেট প্রায়শই সম্মুখীন হয় (106 s2 1 পর্যন্ত) এবং কম সান্দ্রতা রজন ব্যবহার করা হয়।

প্রোজেফাইল এক্সট্রুশন হল ধ্রুবক ক্রস-সেকশনের পণ্যগুলির জন্য ব্যবহৃত একটি উত্পাদন প্রক্রিয়া।এগুলি সাধারণ আকার থেকে শুরু করে একাধিক চেম্বার এবং আঙ্গুল সহ খুব জটিল প্রোফাইল পর্যন্ত হতে পারে।উদাহরণগুলি ছবির ফ্রেম মোল্ডিং থেকে, স্বয়ংচালিত ছাঁটা, ট্যাবলেটপগুলির জন্য প্রান্ত, উইন্ডো লাইনাল পর্যন্ত।এক্সট্রুড উপকরণগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় (মোটামুটিভাবে) কঠোর বা স্থিরযোগ্য।সাধারণ প্রোজেল এক্সট্রুশন লাইনে একটি এক্সট্রুডার থাকে যা একটি প্রোজেল ডাই এর মাধ্যমে একটি পলিমার পাম্প করে, তারপরে একটি সাইজিং ট্যাঙ্ক বা ক্যালিব্রেটর, অতিরিক্ত কুলিং ট্রফ, একটি টানার এবং একটি কাটঅফ ডিভাইস থাকে।প্রোফাইল ডাইসের ডিজাইনের জন্য যথেষ্ট অভিজ্ঞতা এবং ধৈর্যের প্রয়োজন। প্রোফাইল এক্সট্রুশনে আউটপুট সীমাবদ্ধতাগুলি হয় শার্কস্কিন (উচ্চ সান্দ্রতা পলিমার থেকে উত্পাদিত পাতলা পণ্যগুলির জন্য) বা ঘন প্রাচীরযুক্ত পণ্যগুলিকে ঠান্ডা করার ক্ষমতার কারণে।পলিমার পাইপ এবং প্রোজেফাইল এক্সট্রুশন বার্লিক বস্তুর ক্রমাগত ফাঁপা আকারের উত্পাদনের জন্য ধাতুগুলির গরম এক্সট্রুশনের অনুরূপ।যাইহোক, ধাতুগুলির জন্য এই প্রক্রিয়াগুলির গাণিতিক মডেলিং মূলত ইলাস্টিক - প্লাস্টিক প্রবাহ অনুমানের উপর ভিত্তি করে।

গলিত স্পিনিংয়ে, গলিত পলিমার একটি স্পিনারেটে (1000 পর্যন্ত) অসংখ্য কৈশিকের মাধ্যমে ঢোকে।নির্ভুল মিটারিংয়ের জন্য একটি গিয়ার পাম্প দ্বারা চাপের মধ্যে পলিমার সরবরাহ করা হয়, একটি Žlter যা এক্সট্রুডার অনুসরণ করে।কৈশিকগুলির প্রস্থান করার সময়, Ž বিলাপগুলি পছন্দসই ব্যাসে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়৷ খুব পাতলা Žfibres তৈরির জন্য, গলিত ব্লোয়িং প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়৷এই প্রক্রিয়ায় উচ্চ বেগের এয়ার জেট দ্বারা ড্র্যাগ ফোর্স দ্বারা Ž ব্রেসগুলিকে ক্ষয় করা হয়।