પ્લાસ્ટિકનું એક્સટ્રુઝન - કાર્યકારી સિદ્ધાંત અને પ્રક્રિયાના પરિમાણો

ઉત્તોદન એ ઉચ્ચ વોલ્યુમ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા છે.પ્લાસ્ટિકની સામગ્રી ગરમીના ઉપયોગથી ઓગળવામાં આવે છે અને ડાઇ દ્વારા ઇચ્છિત આકારમાં બહાર કાઢવામાં આવે છે.બેરલની અંદર એક નળાકાર ફરતો સ્ક્રૂ મૂકવામાં આવે છે જે પીગળેલા પ્લાસ્ટિકની સામગ્રીને ડાઇ દ્વારા બહાર કાઢે છે.બહિષ્કૃત સામગ્રી ડાઇના ક્રોસ-સેક્શન અનુસાર આકાર લે છે.

કાર્યકારી સિદ્ધાંત

આ પ્રક્રિયામાં, છરા અથવા ગ્રાન્યુલ્સના રૂપમાં પ્લાસ્ટિક સામગ્રીને બેરલમાં ટોચ પર માઉન્ટ થયેલ હોપરમાંથી ગુરુત્વાકર્ષણ આપવામાં આવે છે.કલરન્ટ્સ અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ અવરોધકો (પ્રવાહી અથવા પેલેટ સ્વરૂપ) જેવા ઉમેરણોને હોપરમાં મિશ્રિત કરી શકાય છે.પ્લાસ્ટિકની સામગ્રી ફીડના ગળામાંથી પ્રવેશે છે અને ફરતી સ્ક્રૂના સંપર્કમાં આવે છે.ફરતો સ્ક્રૂ પ્લાસ્ટિકના મણકાને બેરલમાં આગળ ધકેલે છે.પ્લાસ્ટિકના ગલન તાપમાન સુધી હીટિંગ તત્વોનો ઉપયોગ કરીને બેરલને ગરમ કરવામાં આવે છે.હીટિંગ તત્વોનો ઉપયોગ એવી રીતે કરવામાં આવે છે કે ધીમે ધીમે બેરલનું તાપમાન પાછળથી આગળ સુધી વધે છે.ફરતા સ્ક્રૂમાં ત્રણ સંભવિત ઝોન છે એટલે કે ફીડ ઝોન, મેલ્ટિંગ ઝોન અને મીટરિંગ ઝોન.ફીડ ઝોનમાં, પ્લાસ્ટિકના મણકા ધીમે ધીમે પીગળી જાય છે કારણ કે તેને બેરલમાંથી ધકેલવામાં આવે છે.ગલન ઝોનમાં પ્લાસ્ટિકની સામગ્રી સંપૂર્ણપણે ઓગળી જાય છે.થર્મોસ્ટેટનો ઉપયોગ બેરલના અંદરના તાપમાનને જાળવવા માટે થાય છે.પ્લાસ્ટીકનું ઓવરહિટીંગ ઓછું કરવું જોઈએ જે સામગ્રીના ગુણધર્મમાં અધોગતિનું કારણ બની શકે છે.પ્રક્રિયા દરમિયાન બેરલનું તાપમાન જાળવી રાખવા માટે કૂલિંગ ફેન અથવા વોટર કૂલિંગ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.બેરલના આગળના ભાગમાં, પીગળેલું પ્લાસ્ટિક સ્ક્રૂને છોડી દે છે અને પીગળેલા પ્લાસ્ટિકમાં કોઈપણ દૂષણોને દૂર કરવા માટે સ્ક્રીન પેકમાંથી પસાર થાય છે.બ્રેકર પ્લેટ દ્વારા સ્ક્રીનને મજબૂત બનાવવામાં આવે છે.બ્રેકર પ્લેટ એસેમ્બલી બેરલમાં બેક પ્રેશર બનાવવા માટે પણ કામ કરે છે.પાછળનું દબાણ એકસરખું ગલન આપે છે અને પીગળેલા પ્લાસ્ટિકની સામગ્રીને બેરલમાં યોગ્ય રીતે મિશ્રિત કરે છે.બ્રેકર પ્લેટમાંથી પસાર થયા પછી, પીગળેલું પ્લાસ્ટિક ડાઇમાં પ્રવેશે છે.ડાઇ પ્લાસ્ટિક પ્રોડક્ટનો ઇચ્છિત આકાર આપે છે.પીગળેલા પ્લાસ્ટિકનો અસમાન પ્રવાહ પ્લાસ્ટિક ઉત્પાદનમાં અનિચ્છનીય તાણ પેદા કરશે.આ તાણ પીગળેલા પ્લાસ્ટિકના નક્કરકરણ પછી લપેટાઈ શકે છે.પ્લાસ્ટિક ખૂબ સારા થર્મલ ઇન્સ્યુલેટર છે અને તેથી તેને ઝડપથી ઠંડુ કરવું ખૂબ મુશ્કેલ છે.પ્લાસ્ટિક ઉત્પાદનને કૂલિંગ રોલ્સના સમૂહ દ્વારા ખેંચીને ઠંડુ કરવામાં આવે છે.

ઉત્તોદન પ્રક્રિયા પરિમાણો

એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા પહેલાં પાંચ મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા પરિમાણો ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ:

• પ્લાસ્ટિકનું ગલન તાપમાન
• સ્ક્રુની ઝડપ
• એક્સટ્રુઝન દબાણ જરૂરી
• વપરાયેલ ડાઇના પ્રકારો
• ઠંડકનું માધ્યમ

સ્ક્રુ ડિઝાઇન:

પ્લાસ્ટિક પ્રોસેસિંગ માટે સ્ક્રુની ડિઝાઇન મહત્વપૂર્ણ છે.તે મુખ્યત્વે ત્રણ જુદા જુદા કાર્યો ધરાવે છે: એટલે કે, ખોરાક આપવાની પદ્ધતિ;પ્લાસ્ટિકનું એકસરખું ગલન અને મિશ્રણ અને અંતે તે પીગળેલી સામગ્રીને ડાઇ દ્વારા દબાણ કરવા માટે પ્રેસ યુર પેદા કરે છે.સ્ક્રુ લંબાઈ (L) ને તેના વ્યાસ (D) ને L/D રેશિયો તરીકે સંદર્ભિત કરવામાં આવે છે.સામાન્ય રીતે, L/D રેશિયો 24:1 તરીકે વપરાય છે, પરંતુ વધુ મિશ્રણ અને આઉટપુટ માટે, તે 32:1 સુધી વધી શકે છે.સ્ક્રુની લંબાઈમાં ત્રણ સંભવિત ઝોન હોય છે એટલે કે ફીડ ઝોન, મેલ્ટિંગ ઝોન અને મીટરિંગ ઝોન.(a) ફીડ ઝોન: આ ઝોનમાં, હોપરથી બેરલમાં રેઝિન નાખવામાં આવે છે, અને ચેનલની ઊંડાઈ સ્થિર હોય છે.(b) મેલ્ટિંગ ઝોન: પ્લાસ્ટિકની સામગ્રી ઓગળવામાં આવે છે અને ચેનલની ઊંડાઈ ઉત્તરોત્તર ઓછી થતી જાય છે.તેને સંક્રમણ અથવા કમ્પ્રેશન ઝોન પણ કહેવામાં આવે છે.(c) મીટરિંગ ઝોન: પીગળેલા પ્લાસ્ટિકને સમાન તાપમાન અને દબાણ પર મિશ્રિત કરવામાં આવે છે અને ડાઇ દ્વારા આગળ મોકલવામાં આવે છે.આ સમગ્ર ઝોનમાં ચેનલની ઊંડાઈ સ્થિર છે.