কীভাবে একটি রাবার নীডার মেশিন যৌগের মধ্যে তেল এবং প্লাস্টিকাইজারকে অন্তর্ভুক্ত করে

পলিমার প্রক্রিয়াকরণের জগতে, একটি সমজাতীয়, উচ্চ-মানের রাবার যৌগ অর্জন করা একটি বিজ্ঞান এবং একটি শিল্প উভয়ই। এই প্রক্রিয়ার কেন্দ্রবিন্দু হল অ্যাডিটিভস-এর কৌশলগত সংযোজন-সবচেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে, তেল এবং প্লাস্টিকাইজার-যা নাটকীয়ভাবে যৌগের কার্যক্ষমতা, নমনীয়তা, স্থায়িত্ব এবং খরচকে পরিবর্তন করে। এই গুরুত্বপূর্ণ মিশ্রণ পর্যায়ে প্রায়ই একটি শক্তিশালী এবং বিশেষ মেশিন বসে: রাবার kneader , একটি অভ্যন্তরীণ মিশুক বা Banbury® মিক্সার হিসাবেও পরিচিত।

মূল উপাদানগুলি বোঝা: তেল এবং প্লাস্টিকাইজার

মেশিনে প্রবেশ করার আগে, কী অন্তর্ভুক্ত করা হচ্ছে তা বোঝা অপরিহার্য।

• প্রক্রিয়াজাত তেল (পেট্রোলিয়াম-ভিত্তিক, উদ্ভিজ্জ): প্রাথমিকভাবে বেস পলিমার নরম করতে, সহজ প্রক্রিয়াকরণের জন্য সান্দ্রতা কমাতে, আয়তন প্রসারিত করতে (খরচ কমানো) এবং কার্বন ব্ল্যাক বা সিলিকার মতো ফিলারের বিচ্ছুরণে সহায়তা করতে ব্যবহৃত হয়।
• প্লাস্টিকাইজার (Phthalates, Adipates, ইত্যাদি): তেলের ফাংশন অনুরূপ কিন্তু প্রায়ই বিশেষভাবে নিম্ন-তাপমাত্রার নমনীয়তা উন্নত করতে, নির্দিষ্ট স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্য উন্নত করতে বা কাচের স্থানান্তর তাপমাত্রা (Tg) কমাতে বেছে নেওয়া হয়।

উভয়ই সাধারণত কম-সান্দ্রতা তরল যা একটি ম্যাক্রোস্কোপিক, পৃথক ফেজ থেকে একটি মাইক্রোস্কোপিকভাবে বিচ্ছুরিত, কঠিন রাবার পলিমার এবং গুঁড়ো ফিলারের সাথে অন্তরঙ্গ মিশ্রণে রূপান্তরিত হতে হবে।

একটি রাবার Kneader এর শারীরস্থান

একটি রাবার নীডার একটি বন্ধ, উচ্চ-শিয়ার মিক্সিং চেম্বার। তরল অন্তর্ভুক্তির সাথে প্রাসঙ্গিক এর মূল উপাদানগুলি হল:

1. মিক্সিং চেম্বার: একটি শ্রমসাধ্য, জ্যাকেটযুক্ত হাউজিং যা গরম বা ঠান্ডা করা যায়।
2. রটার ব্লেড: দুটি পাল্টা-ঘূর্ণায়মান, জটিল উইং-এর মতো ডিজাইন সহ অ-ইন্টারমেশিং রোটার। এগুলি হল মেশিনের হৃদয়, প্রয়োজনীয় শিয়ার এবং প্রসারিত প্রবাহ তৈরি করে।
3. রাম বা ভাসমান ওজন: একটি হাইড্রোলিকভাবে চালিত পিস্টন যা উপরে থেকে চেম্বারটিকে সিল করে, ব্যাচে চাপ প্রয়োগ করে (সাধারণত 3-7 বার)।
4. ড্রপ ডোর: মিশ্র যৌগ নিষ্কাশনের জন্য চেম্বারের নীচে অবস্থিত।

ধাপে ধাপে অন্তর্ভুক্তকরণ প্রক্রিয়া

তেল এবং প্লাস্টিকাইজার অন্তর্ভুক্ত করা একটি সহজ ঢালা পদক্ষেপ নয়; এটি যান্ত্রিক এবং তাপীয় ঘটনাগুলির একটি সাবধানে সাজানো ক্রম।

পর্যায় 1: ম্যাস্টিকেশন এবং পলিমার এনগেজমেন্ট

চক্রটি বেস রাবার (প্রাকৃতিক বা সিন্থেটিক) যোগ করে শুরু হয়। রটারগুলি, ডিফারেনশিয়াল গতিতে বাঁক, রাবার বেলগুলিকে ধরে, ছিঁড়ে এবং বিকৃত করে। এই মাস্টিকেশন অস্থায়ীভাবে পলিমার চেইন ভেঙে দেয়, আণবিক ওজন হ্রাস করে এবং অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ (সান্দ্র তাপ উত্পাদন) এর মাধ্যমে রাবারের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে। এই উষ্ণায়নটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি রাবারের সান্দ্রতা কমিয়ে দেয়, এটি সংযোজন গ্রহণের জন্য আরও গ্রহণযোগ্য করে তোলে।

পর্যায় 2: তরল পদার্থের কৌশলগত সংযোজন

টাইমিং সবকিছু। খুব শুরুতে বড় পরিমাণে তেল যোগ করা ক্ষতিকারক হতে পারে। আদর্শ সেরা অনুশীলন হল:

• বিভক্ত সংযোজন: মোট তরলের একটি অংশ (প্রায়ই 1/3 থেকে 1/2) যোগ করা হয় রাবার মাস্টিক হওয়ার পরে কিন্তু প্রধান ফিলারের আগে (কার্বন ব্ল্যাক/সিলিকা) . এই "বেস অয়েল" রাবারকে আরও নরম করে, একটি আঠালো, আঠালো ভর তৈরি করে যা আরও দক্ষতার সাথে ভেজা এবং গুঁড়ো ফিলারগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করবে।
• "স্লিপ" এর বিপদ: ফিলারগুলির আগে খুব তাড়াতাড়ি বা অতিরিক্ত পরিমাণে তেল যোগ করলে "স্লিপ" হতে পারে - এমন একটি অবস্থা যেখানে তেলের লুব্রিকেটিং প্রভাব পর্যাপ্ত শিয়ার স্ট্রেসকে রাবারে সঞ্চারিত হতে বাধা দেয়। যৌগটি কাঁচের পরিবর্তে রোটারগুলিতে স্লাইড করে, যার ফলে দুর্বল বিচ্ছুরণ এবং বর্ধিত মিশ্রণের সময় হয়।

পর্যায় 3: ফিলার ইনকর্পোরেশন এবং শিয়ারের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা

গুঁড়ো ফিলার এখন যোগ করা হয়. রোটারের নকশা চেম্বারের মধ্যে একটি জটিল প্রবাহ প্যাটার্ন তৈরি করে:

• শিয়ারিং অ্যাকশন: রাবার যৌগটি রটার টিপ এবং চেম্বারের প্রাচীরের মধ্যে সংকীর্ণ ক্লিয়ারেন্সের উপর জোর করে, এটিকে তীব্র করে শিয়ার স্ট্রেস . এটি স্তর দ্বারা যৌগিক স্তর smears.
• ভাঁজ এবং বিভাগ (গুঁড়া): এছাড়াও রটার উইংস যৌগটিকে চেম্বারের এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে ঠেলে দেয়, ক্রমাগত এটিকে নিজের উপর ভাঁজ করে - আক্ষরিক "নেডিং" ক্রিয়া।

এই উচ্চ-শিয়ার পরিবেশে, পূর্বে যোগ করা তেল, এখন যৌগ দ্বারা উষ্ণ, একটি হিসাবে কাজ করে পরিবহন মাধ্যম . এটি রাবারকে পৃথক ফিলার অ্যাগ্লোমেরেটগুলিকে আবদ্ধ করতে সহায়তা করে। শিয়ার ফোর্স তারপরে এই সমষ্টিগুলিকে ভেঙে ফেলে, ফিলার কণাগুলি বিতরণ করে এবং তেল-রাবার ম্যাট্রিক্সের একটি পাতলা স্তর দিয়ে তাদের আবরণ করে।

পর্যায় 4: চূড়ান্ত তেল সংযোজন এবং বিচ্ছুরণ

অবশিষ্ট তেল বা প্লাস্টিকাইজার প্রায়ই যোগ করা হয় ফিলারগুলি বেশিরভাগই একত্রিত হওয়ার পরে . এই পর্যায়ে, যৌগিক তাপমাত্রা উচ্চ হয় (প্রায়শই 120-160°C), এবং মিশ্রণটি একটি সুসংগত ভর। তরল যোগ করা এখন আরও নিয়ন্ত্রিত।

• র‍্যামের চাপ নিশ্চিত করে যে তরলটি ব্যাচে জোর করে প্রবেশ করানো হয় এবং কেবল চেম্বারের দেয়ালে স্প্রে করা হয় না।
• ক্রমাগত kneading কর্ম যান্ত্রিকভাবে পাম্প তরল মাইক্রোস্কোপিক ছিদ্র এবং যৌগের মধ্যে ফাঁক. তরল দুটি প্রাথমিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে যৌগের মধ্যে স্থানান্তরিত হয়:
  1. কৈশিক ক্রিয়া: পলিমার চেইন এবং ফিলার ক্লাস্টারগুলির মধ্যে ক্ষুদ্র স্থানগুলিতে আঁকা।
  2. শিয়ার-ইনডিউসড ডিফিউশন: রোটর দ্বারা ম্যাক্রোস্কোপিক মিশ্রণ চির-নতুন পৃষ্ঠতল তৈরি করে, শুষ্ক যৌগকে তরলের সাথে উন্মুক্ত করে, মাইক্রোস্কোপিক স্তরে মিশে যেতে বাধ্য করে।

পর্যায় 5: চূড়ান্ত একজাতকরণ এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ

মিশ্রণ চক্রের চূড়ান্ত মিনিট একজাতকরণের জন্য। রাম চাপ সম্পূর্ণ চেম্বারের ব্যস্ততা নিশ্চিত করে, যখন ধ্রুবক ভাঁজ এবং শিয়ারিং তেলের স্থানীয় ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টগুলিকে দূর করে। পুরো প্রক্রিয়া জুড়ে, জ্যাকেটযুক্ত চেম্বার মিশ্রণের এক্সোথার্মিক তাপ পরিচালনা করতে কুল্যান্টকে সঞ্চালন করে। সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ অত্যাবশ্যক; খুব গরম, এবং রাবার ঝলসে যেতে পারে (অকাল ভলকানাইজেশন); খুব ঠান্ডা, এবং ভাল বিচ্ছুরণের জন্য প্রয়োজনীয় সান্দ্রতা হ্রাস অর্জন করা হবে না।

কেন একটি Kneader এই টাস্ক এক্সেল

অভ্যন্তরীণ মিক্সারের নকশা এই চ্যালেঞ্জিং কাজের জন্য অনন্যভাবে উপযুক্ত:

• উচ্চ তীব্রতা: এটি অল্প সময়ের মধ্যে ব্যাপক শিয়ার এবং বিকৃতি শক্তি সরবরাহ করে, দক্ষতার সাথে সমষ্টিকে ভেঙে দেয়।
• ধারণ করা পরিবেশ: রাম চাপের অধীনে সিল করা চেম্বারটি উদ্বায়ী উপাদানের ক্ষতি রোধ করে, দূষণ নিয়ন্ত্রণ করে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় নিরাপদে মেশানোর অনুমতি দেয়।
• দক্ষতা: এটি সমতুল্য মানের জন্য খোলা মিলের তুলনায় অনেক কম শক্তি এবং সময় সহ বড় ব্যাচগুলি (লিটার থেকে শত শত কিলোগ্রাম) পরিচালনা করতে পারে।

সর্বোত্তম অন্তর্ভুক্তির জন্য ব্যবহারিক বিবেচনা

অপারেটর এবং কম্পাউন্ডারদের অবশ্যই বেশ কয়েকটি কারণের ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে:

• সংযোজন আদেশ: রূপরেখা হিসাবে, একটি বিভক্ত সংযোজন বিচ্ছুরণের গুণমান এবং মিশ্রণের সময়ের মধ্যে সর্বোত্তম ভারসাম্যের জন্য আদর্শ।
• রটার গতি এবং রাম চাপ: উচ্চ গতি দ্রুত শিয়ার এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি. সর্বোত্তম চাপ মোটর ওভারলোড ছাড়াই ভাল যোগাযোগ নিশ্চিত করে।
• তেল সান্দ্রতা এবং রসায়ন: লাইটার তেল দ্রুত যুক্ত হয় কিন্তু বেশি উদ্বায়ী হতে পারে। বেস পলিমারের সাথে প্লাস্টিকাইজারের সামঞ্জস্য (দ্রবণীয়তা পরামিতি) মৌলিক।
• ব্যাচের আকার (ফিল ফ্যাক্টর): চেম্বারটি অবশ্যই সঠিকভাবে লোড করা উচিত (সাধারণত 65-75% পূর্ণ)। আন্ডার-ফিলিং ফলাফল অপর্যাপ্ত শিয়ার; অত্যধিক ভরাট সঠিক ভাঁজ প্রতিরোধ করে এবং অমসৃণ মিশ্রণের ফলে।

উপসংহার

একটি দ্বারা তেল এবং প্লাস্টিকাইজারগুলির সংযোজন রাবার kneader machine এটি একটি গতিশীল, থার্মোমেকানিকাল প্রক্রিয়া যা সহজ আলোড়নের বাইরে। এটি একটি সুনির্দিষ্টভাবে প্রকৌশলী ক্রম মাস্টিকেশন, timed addition, shear-driven dispersion, and thermal management. কম-সান্দ্রতা তরলগুলিকে উচ্চ-সান্দ্রতা, নন-নিউটনিয়ান রাবার ম্যাট্রিক্সে মিশ্রিত করার বিশাল চ্যালেঞ্জ কাটিয়ে উঠতে মেশিনের শক্তিশালী রোটর এবং সিল করা চেম্বারগুলি একত্রে কাজ করে। শিয়ারের পদার্থবিদ্যা, সংযোজন অনুক্রমের গুরুত্ব এবং তাপমাত্রার গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা বোঝার মাধ্যমে, কম্পাউন্ডাররা সুসংগত, উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন রাবার যৌগ তৈরি করতে নীডারের ক্ষমতাকে কাজে লাগাতে পারে যেখানে চূড়ান্ত পণ্যের সঠিক চাহিদা মেটাতে প্রতিটি ফোঁটা তেল এবং প্লাস্টিকাইজার কার্যকরভাবে এবং সমানভাবে ব্যবহার করা হয়। এই গভীর উপলব্ধি রাবার উত্পাদনের বিশাল বিশ্বে দক্ষতা, গুণমান এবং উদ্ভাবন নিশ্চিত করে৷