માપન બુદ્ધિને વધુ સચોટ બનાવો!

સચોટ અને બુદ્ધિશાળી માપન માટે લોનમીટર પસંદ કરો!

I. SBR ઉત્પાદનમાં રબરના સ્નિગ્ધતા માપનનું મહત્વ

સ્ટાયરીન બ્યુટાડીન રબર (SBR) નું સફળ ઉત્પાદન તેના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મોના ચોક્કસ નિયંત્રણ અને દેખરેખ પર આધાર રાખે છે. સ્નિગ્ધતા, જે સામગ્રીના પ્રવાહ પ્રતિકારનું પ્રમાણ નક્કી કરે છે, તે એકમાત્ર સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભૌતિક-રાસાયણિક પરિમાણ તરીકે ઉભું છે જે મધ્યવર્તી રબર સંયોજનોની પ્રક્રિયાક્ષમતા અને તૈયાર માલના અંતિમ ગુણવત્તા સૂચકાંક બંનેને નિર્ધારિત કરે છે.

માંકૃત્રિમ રબરઉત્પાદન પ્રક્રિયા, સ્નિગ્ધતા પોલિમરની મૂળભૂત માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ માટે સીધી, માપી શકાય તેવી પ્રોક્સી પૂરી પાડે છે, ખાસ કરીને તેના પરમાણુ વજન (MW) અને પરમાણુ વજન વિતરણ (MWD). અસંગતરબરની સ્નિગ્ધતા માપનસામગ્રીના સંચાલન અને ફિનિશ્ડ પ્રોડક્ટના પ્રદર્શન સાથે સીધો સંબંધ બાંધે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અતિશય ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા દર્શાવતા સંયોજનો એક્સટ્રુઝન અથવા કેલેન્ડરિંગ જેવા ડાઉનસ્ટ્રીમ કામગીરી પર ગંભીર મર્યાદાઓ લાદે છે, જેના કારણે ઉર્જા વપરાશમાં વધારો થાય છે, કાર્યકારી તાણ વધે છે અને સંભવિત સાધનોની નિષ્ફળતા થાય છે. તેનાથી વિપરીત, ખૂબ ઓછી સ્નિગ્ધતાવાળા સંયોજનોમાં રચના દરમિયાન અથવા અંતિમ ઉપચાર તબક્કા દરમિયાન પરિમાણીય અખંડિતતા જાળવવા માટે જરૂરી જરૂરી ઓગળવાની શક્તિનો અભાવ હોઈ શકે છે.

સ્ટાયરીન-બ્યુટાડીન રબર (SBR)

સ્ટાયરીન-બ્યુટાડીન રબર (SBR)

*

માત્ર યાંત્રિક સંચાલન ઉપરાંત, કાર્બન બ્લેક અને સિલિકા જેવા મહત્વપૂર્ણ રિઇન્ફોર્સિંગ ઉમેરણોના એકસમાન વિક્ષેપને પ્રાપ્ત કરવા માટે સ્નિગ્ધતા નિયંત્રણ આવશ્યક છે. આ વિક્ષેપની એકરૂપતા અંતિમ સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોને નિર્ધારિત કરે છે, જેમાં તાણ શક્તિ, ઘર્ષણ પ્રતિકાર અને પછી પ્રદર્શિત જટિલ ગતિશીલ વર્તન જેવા મહત્વપૂર્ણ માપદંડોનો સમાવેશ થાય છે.રબરના વલ્કેનાઈઝેશનની પ્રક્રિયા.

II. સ્ટાયરીન બ્યુટાડીન રબર (SBR) ના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો

સ્ટાયરીન બ્યુટાડીન રબર શું છે??

સ્ટાયરીન બ્યુટાડીન રબર (SBR) એક બહુમુખી કૃત્રિમ ઇલાસ્ટોમર છે, જેનો ઉપયોગ તેના ઉત્તમ ખર્ચ-થી-પ્રદર્શન ગુણોત્તર અને ઉચ્ચ વોલ્યુમ ઉપલબ્ધતાને કારણે વ્યાપકપણે થાય છે. SBR મુખ્યત્વે 1,3-બ્યુટાડીન (આશરે 75%) અને સ્ટાયરીન મોનોમર્સ (આશરે 25%) માંથી મેળવેલા કોપોલિમર તરીકે સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. આ મોનોમર્સ કોપોલિમરાઇઝેશન નામની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દ્વારા જોડાય છે, જે લાંબી, મલ્ટી-યુનિટ પોલિમર સાંકળો બનાવે છે. SBR ખાસ કરીને ઉચ્ચ ટકાઉપણું અને અપવાદરૂપ ઘર્ષણ પ્રતિકારની માંગ કરતી એપ્લિકેશનો માટે રચાયેલ છે, જે તેને ટાયર ટ્રેડ્સ માટે એક આદર્શ પસંદગી બનાવે છે.

કૃત્રિમ રબર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

SBR સંશ્લેષણ બે અલગ-અલગ ઔદ્યોગિક પોલિમરાઇઝેશન પદ્ધતિઓ દ્વારા પૂર્ણ થાય છે, જેના પરિણામે વિવિધ સહજ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવતી સામગ્રી મળે છે અને પ્રવાહી તબક્કા દરમિયાન ચોક્કસ સ્નિગ્ધતા નિયંત્રણોની જરૂર પડે છે.

ઇમલ્શન પોલિમરાઇઝેશન (E-SBR):આ ક્લાસિક પદ્ધતિમાં, મોનોમર્સને સાબુ જેવા સર્ફેક્ટન્ટનો ઉપયોગ કરીને જલીય દ્રાવણમાં વિખેરવામાં આવે છે અથવા પ્રવાહી મિશ્રણ કરવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયા મુક્ત રેડિકલ ઇનિશિએટર્સ દ્વારા શરૂ કરવામાં આવે છે અને ઉત્પાદનના બગાડને રોકવા માટે સ્ટેબિલાઇઝર્સની જરૂર પડે છે. E-SBR ગરમ અથવા ઠંડા પ્રક્રિયા તાપમાનનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન કરી શકાય છે; ખાસ કરીને, ઠંડુ E-SBR શ્રેષ્ઠ ઘર્ષણ પ્રતિકાર, તાણ શક્તિ અને ઓછી સ્થિતિસ્થાપકતા માટે જાણીતું છે.

 

સોલ્યુશન પોલિમરાઇઝેશન (S-SBR):આ અદ્યતન પદ્ધતિમાં એનિઓનિક પોલિમરાઇઝેશનનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોકાર્બન દ્રાવક, સામાન્ય રીતે હેક્સેન અથવા સાયક્લોહેક્સેનની અંદર આલ્કિલ લિથિયમ ઇનિશિયેટર (જેમ કે બ્યુટિલિથિયમ)નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. S-SBR ગ્રેડ સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ પરમાણુ વજન અને સાંકડી વિતરણ ધરાવે છે, જેના પરિણામે વધુ સારી સુગમતા, ઉચ્ચ તાણ શક્તિ અને ટાયરમાં રોલિંગ પ્રતિકાર નોંધપાત્ર રીતે ઓછો થાય છે, જે S-SBR ને એક પ્રીમિયમ, વધુ ખર્ચાળ ઉત્પાદન બનાવે છે.

મહત્વપૂર્ણ રીતે, બંને પ્રક્રિયાઓમાં, પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાને રિએક્ટરના પ્રવાહમાં ચેઇન ટર્મિનેટર અથવા શોર્ટ-સ્ટોપ એજન્ટ દાખલ કરીને ચોક્કસ રીતે સમાપ્ત કરવી આવશ્યક છે. આ અંતિમ ચેઇન લંબાઈને નિયંત્રિત કરે છે, એક પગલું જે પ્રારંભિક પરમાણુ વજન અને પરિણામે, આધારને સીધી રીતે સ્થાપિત કરે છે.રબરની સ્નિગ્ધતાસંયોજન પહેલાં.

 

સ્ટાયરીન બ્યુટાડીન રબરના ગુણધર્મો

SBR ને ભૌતિક અને યાંત્રિક ગુણધર્મોના મજબૂત પ્રોફાઇલ માટે મૂલ્યવાન ગણવામાં આવે છે:

યાંત્રિક કામગીરી:મુખ્ય શક્તિઓમાં ઉચ્ચ તાણ શક્તિનો સમાવેશ થાય છે, જે સામાન્ય રીતે 500 થી 3,000 PSI સુધીની હોય છે, અને ઉત્તમ ઘર્ષણ પ્રતિકાર પણ હોય છે. SBR કમ્પ્રેશન સેટ અને ઉચ્ચ અસર પ્રતિકાર માટે સારી પ્રતિકાર પણ દર્શાવે છે. વધુમાં, આ સામગ્રી સ્વાભાવિક રીતે ક્રેક-પ્રતિરોધક છે, જે એક મુખ્ય લક્ષણ છે જે મજબૂતાઈ અને યુવી પ્રતિકાર વધારવા માટે કાર્બન બ્લેક જેવા મોટા જથ્થામાં રિઇન્ફોર્સિંગ ફિલરનો સમાવેશ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

રાસાયણિક અને થર્મલ પ્રોફાઇલ:સામાન્ય રીતે પાણી, આલ્કોહોલ, કીટોન્સ અને ચોક્કસ કાર્બનિક એસિડ સામે પ્રતિરોધક હોવા છતાં, SBR નોંધપાત્ર નબળાઈઓ દર્શાવે છે. તેમાં પેટ્રોલિયમ-આધારિત તેલ, સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બન ઇંધણ, ઓઝોન અને હેલોજેનેટેડ દ્રાવકો સામે નબળો પ્રતિકાર છે. થર્મલી, SBR વિશાળ શ્રેણીમાં લવચીકતા જાળવી રાખે છે, જેમાં સતત ઉપયોગ મહત્તમ આશરે 225°F અને નીચા-તાપમાન લવચીકતા -60℉ સુધી વિસ્તરે છે.

 

પરમાણુ વજન અને સાંકળ રચનાના પ્રાથમિક સૂચક તરીકે સ્નિગ્ધતા

કાચા પોલિમરની રિઓલોજિકલ લાક્ષણિકતાઓ મૂળભૂત રીતે પોલિમરાઇઝેશન તબક્કા દરમિયાન સ્થાપિત પરમાણુ રચના - પોલિમર સાંકળોની લંબાઈ અને શાખાઓની ડિગ્રી - દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ઉચ્ચ પરમાણુ વજન સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા અને અનુરૂપ રીતે ઓછા ગલન પ્રવાહ દર (MFR/MVR) માં અનુવાદ કરે છે. તેથી, રિએક્ટર ડિસ્ચાર્જ પર તાત્કાલિક આંતરિક સ્નિગ્ધતા (IV) માપવા એ કાર્યાત્મક રીતે ઇચ્છિત પરમાણુ સ્થાપત્યની રચનાનું સતત નિરીક્ષણ કરવા સમાન છે.

 

III. SBR પ્રોસેસિંગને સંચાલિત કરતા રિઓલોજિકલ સિદ્ધાંતો

 

રિઓલોજિકલ સિદ્ધાંતો, શીયર રેટ અવલંબન, તાપમાન/દબાણ સંવેદનશીલતા.

 

રિઓલોજી, સામગ્રી કેવી રીતે વિકૃત અને પ્રવાહિત થાય છે તેનો અભ્યાસ, ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા પરિસ્થિતિઓમાં SBR ના વર્તનને સમજવા માટે વૈજ્ઞાનિક માળખું પૂરું પાડે છે. SBR ને એક જટિલ વિસ્કોઇલાસ્ટિક સામગ્રી તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જેનો અર્થ એ થાય કે તે ચીકણું (કાયમી, પ્રવાહી જેવા પ્રવાહ) અને સ્થિતિસ્થાપક (પુનઃપ્રાપ્ત, ઘન જેવા વિકૃતિ) પ્રતિભાવોને મિશ્રિત કરવાના ગુણધર્મો દર્શાવે છે. આ લાક્ષણિકતાઓનું વર્ચસ્વ લાગુ કરાયેલા ભારના દર અને અવધિ પર નોંધપાત્ર રીતે આધાર રાખે છે.

SBR સંયોજનો મૂળભૂત રીતે બિન-ન્યુટોનિયન પ્રવાહી છે. આનો અર્થ એ છે કે તેમનો સ્પષ્ટરબર સ્નિગ્ધતાતે સ્થિર મૂલ્ય નથી પરંતુ એક મહત્વપૂર્ણ મૂલ્ય દર્શાવે છેશીયર રેટ અવલંબન; શીયર રેટમાં વધારો થતાં સ્નિગ્ધતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે, જેને શીયર થિનિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ બિન-ન્યુટોનિયન વર્તણૂક ગુણવત્તા નિયંત્રણ માટે ઊંડા પરિણામો ધરાવે છે. પરંપરાગત મૂની વિસ્કોમીટર પરીક્ષણોમાં માપવામાં આવતા નીચા શીયર દરે મેળવેલા સ્નિગ્ધતા મૂલ્યો, મિશ્રણ, ગૂંથણ અથવા એક્સટ્રુઝન કામગીરીમાં સહજ ઉચ્ચ શીયર દર હેઠળ સામગ્રીના વર્તનનું અપૂરતું પ્રતિનિધિત્વ પ્રદાન કરી શકે છે. શીયર ઉપરાંત, સ્નિગ્ધતા તાપમાન પ્રત્યે પણ ખૂબ સંવેદનશીલ હોય છે; પ્રક્રિયા ગરમી સ્નિગ્ધતા ઘટાડે છે, જે પ્રવાહને મદદ કરે છે. જ્યારે દબાણ પણ સ્નિગ્ધતાને અસર કરે છે, ત્યારે સ્થિર તાપમાન અને સુસંગત શીયર ઇતિહાસ જાળવવો સર્વોપરી છે, કારણ કે સ્નિગ્ધતા શીયર, દબાણ અને પ્રક્રિયા સમય સાથે ગતિશીલ રીતે બદલાઈ શકે છે.

 

SBR સ્નિગ્ધતા પર પ્લાસ્ટિસાઇઝર્સ, ફિલર્સ અને પ્રોસેસિંગ એડ્સનો પ્રભાવ

 

રબર પ્રોસેસિંગકમ્પાઉન્ડિંગ તરીકે ઓળખાતા તબક્કામાં અસંખ્ય ઉમેરણોનું સંકલન શામેલ છે જે બેઝ SBR પોલિમરના રિઓલોજીમાં નાટ્યાત્મક ફેરફાર કરે છે:

પ્લાસ્ટિસાઇઝર્સ:SBR ની લવચીકતા અને એકંદર પ્રક્રિયાક્ષમતા સુધારવા માટે પ્રક્રિયા તેલ મહત્વપૂર્ણ છે. તેઓ સંયોજનની સંયુક્ત સ્નિગ્ધતા ઘટાડીને કાર્ય કરે છે, જે એકસાથે ફિલર્સના એકસમાન વિક્ષેપને સરળ બનાવે છે અને પોલિમર મેટ્રિક્સને નરમ પાડે છે.

ફિલર્સ:રિઇન્ફોર્સિંગ એજન્ટો, મુખ્યત્વે કાર્બન બ્લેક અને સિલિકા, સામગ્રીની સ્નિગ્ધતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે, જે ફિલર-ફિલર અને ફિલર-પોલિમર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા સંચાલિત જટિલ ભૌતિક ઘટના તરફ દોરી જાય છે. શ્રેષ્ઠ વિક્ષેપ પ્રાપ્ત કરવો એ સંતુલન છે; ગ્લિસરોલ જેવા એજન્ટોનો ઉપયોગ લિગ્નોસલ્ફોનેટ ફિલર્સને નરમ કરવા માટે કરી શકાય છે, ફિલર સ્નિગ્ધતાને SBR મેટ્રિક્સ સ્નિગ્ધતાની નજીક ગોઠવે છે, જેનાથી એગ્લોમેરેટ રચના ઓછી થાય છે અને એકરૂપતામાં સુધારો થાય છે.

વલ્કેનાઇઝિંગ એજન્ટ્સ:સલ્ફર અને એક્સિલરેટર સહિતના આ રસાયણો, અશુદ્ધ સંયોજનના રિઓલોજીમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર કરે છે. તેઓ સ્કોર્ચ સલામતી (અકાળ ક્રોસ-લિંકિંગ સામે પ્રતિકાર) જેવા પરિબળોને અસર કરે છે. ફ્યુમ્ડ સિલિકા જેવા અન્ય વિશિષ્ટ ઉમેરણોનો ઉપયોગ ચોક્કસ રિઓલોજિકલ ધ્યેયો પ્રાપ્ત કરવા માટે સ્નિગ્ધતા વધારવાના એજન્ટ તરીકે વ્યૂહાત્મક રીતે થઈ શકે છે, જેમ કે કુલ ઘન સામગ્રીમાં ફેરફાર કર્યા વિના જાડા ફિલ્મનું ઉત્પાદન કરવું.

 

રબર પ્રક્રિયાના વલ્કેનાઇઝેશન અને અંતિમ ક્રોસ-લિંક ઘનતા સાથે રિઓલોજીનું જોડાણ

 

સંયોજન અને રચના દરમિયાન આપવામાં આવતી રિઓલોજિકલ કન્ડીશનીંગ સીધી રીતે વલ્કેનાઈઝ્ડ ઉત્પાદનના અંતિમ સેવા પ્રદર્શન સાથે જોડાયેલી છે.

એકરૂપતા અને વિક્ષેપ:મિશ્રણ દરમિયાન અસંગત સ્નિગ્ધતા પ્રોફાઇલ્સ - ઘણીવાર બિન-શ્રેષ્ઠ ઉર્જા ઇનપુટ સાથે સંકળાયેલા - ક્રોસ-લિંકિંગ પેકેજ (સલ્ફર અને એક્સિલરેટર) ના નબળા વિક્ષેપ અને અસંગત વિતરણમાં પરિણમે છે.

રબરના વલ્કેનાઈઝેશનની પ્રક્રિયા:આ બદલી ન શકાય તેવી રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં SBR સંયોજનને ગરમ કરવાનો સમાવેશ થાય છે, ખાસ કરીને સલ્ફર સાથે, જેથી પોલિમર સાંકળો વચ્ચે કાયમી ક્રોસ-લિંક્સ બનાવવામાં આવે, જે રબરની મજબૂતાઈ, સ્થિતિસ્થાપકતા અને ટકાઉપણુંમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે. આ પ્રક્રિયામાં ત્રણ તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે: ઇન્ડક્શન (સ્કોર્ચ) તબક્કો જ્યાં પ્રારંભિક આકાર આપવામાં આવે છે; ક્રોસ-લિંકિંગ અથવા ક્યોરિંગ તબક્કો (250 ℉ થી 400 ℉ પર ઝડપી પ્રતિક્રિયા; અને શ્રેષ્ઠ સ્થિતિ.

ક્રોસ-લિંક ડેન્સિટી:અંતિમ યાંત્રિક ગુણધર્મો પ્રાપ્ત ક્રોસ-લિંક ઘનતા દ્વારા સંચાલિત થાય છે. ઉચ્ચ ડીcમૂલ્યો પરમાણુ સાંકળ ગતિને અવરોધે છે, સંગ્રહ મોડ્યુલસ વધારે છે અને સામગ્રીના બિન-રેખીય વિસ્કોઇલાસ્ટિક પ્રતિભાવ (જેને પેન અસર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) ને પ્રભાવિત કરે છે. તેથી, અનુગામી ઉપચાર પ્રતિક્રિયા માટે પરમાણુ પૂર્વગામી યોગ્ય રીતે તૈયાર થાય તેની ખાતરી કરવા માટે, અશુદ્ધ, પ્રક્રિયા તબક્કામાં ચોક્કસ રિઓલોજિકલ નિયંત્રણ આવશ્યક છે.

 

IV. સ્નિગ્ધતા માપનમાં હાલની સમસ્યાઓ

પરંપરાગત ઑફલાઇન પરીક્ષણની મર્યાદાઓ

પરંપરાગત, અવ્યવસ્થિત અને શ્રમ-સઘન ગુણવત્તા નિયંત્રણ પદ્ધતિઓ પર વ્યાપક નિર્ભરતા સતત SBR ઉત્પાદન પર નોંધપાત્ર કામગીરી અવરોધો લાદે છે, જે ઝડપી પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશનને અટકાવે છે.

મૂની સ્નિગ્ધતા આગાહી અને લેગ:મુખ્ય ગુણવત્તા સૂચકાંક, મૂની સ્નિગ્ધતા, પરંપરાગત રીતે ઑફલાઇન માપવામાં આવે છે. ઔદ્યોગિકરબર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા, આંતરિક મિક્સરમાં તેને વાસ્તવિક સમયમાં સીધું માપી શકાતું નથી. વધુમાં, પરંપરાગત પ્રયોગમૂલક મોડેલોનો ઉપયોગ કરીને આ મૂલ્યની ચોક્કસ આગાહી કરવી પડકારજનક છે, ખાસ કરીને ફિલર ધરાવતા સંયોજનો માટે. પ્રયોગશાળા પરીક્ષણ સાથે સંકળાયેલ સમય અંતરાલ સુધારાત્મક ક્રિયાઓમાં વિલંબ કરે છે, જેનાથી મોટી માત્રામાં ઓફ-સ્પેસિફિકેશન સામગ્રી ઉત્પન્ન થવાનું નાણાકીય જોખમ વધે છે.

બદલાયેલ યાંત્રિક ઇતિહાસ:રુધિરકેશિકા સંધિવા, જ્યારે પ્રવાહ વર્તણૂકને લાક્ષણિકતા આપવામાં સક્ષમ છે, ત્યારે તેને વ્યાપક નમૂના તૈયારીની જરૂર છે. પરીક્ષણ પહેલાં સામગ્રીને ચોક્કસ નળાકાર પરિમાણોમાં ફરીથી બનાવવી આવશ્યક છે, એક પ્રક્રિયા જે સંયોજનના યાંત્રિક ઇતિહાસમાં ફેરફાર કરે છે. પરિણામે, માપેલ સ્નિગ્ધતા ઔદ્યોગિક દરમિયાન સંયોજનની વાસ્તવિક સ્થિતિને સચોટ રીતે પ્રતિબિંબિત કરી શકશે નહીં.રબર પ્રોસેસિંગ.

અપૂરતો સિંગલ-પોઇન્ટ ડેટા:સ્ટાન્ડર્ડ મેલ્ટ ફ્લો રેટ (MFR) અથવા મેલ્ટ વોલ્યુમ રેટ (MVR) પરીક્ષણો નિશ્ચિત પરિસ્થિતિઓમાં ફક્ત એક જ ફ્લો ઇન્ડેક્સ આપે છે. આ નોન-ન્યુટોનિયન SBR માટે પૂરતું નથી. બે અલગ અલગ બેચ સમાન MVR મૂલ્યો પ્રદર્શિત કરી શકે છે પરંતુ એક્સટ્રુઝન સાથે સંબંધિત ઉચ્ચ શીયર રેટ પર ખૂબ જ અલગ સ્નિગ્ધતા ધરાવે છે. આ અસમાનતા અણધારી પ્રક્રિયા નિષ્ફળતાઓમાં પરિણમી શકે છે.

ખર્ચ અને લોજિસ્ટિકલ બોજ:ઑફ-સાઇટ લેબોરેટરી વિશ્લેષણ પર આધાર રાખવાથી નોંધપાત્ર લોજિસ્ટિકલ ખર્ચ અને સમય વિલંબ થાય છે. સતત દેખરેખ બાહ્ય વિશ્લેષણની જરૂર હોય તેવા નમૂનાઓની સંખ્યામાં નાટ્યાત્મક ઘટાડો કરીને આર્થિક લાભ આપે છે.

ઉચ્ચ-વિસ્કોસિટી અને મલ્ટી-ફેઝ SBR સંયોજનોને માપવાનો પડકાર

રબર સંયોજનોના ઔદ્યોગિક સંચાલનમાં અત્યંત ઊંચી સ્નિગ્ધતા અને જટિલ વિસ્કોઇલાસ્ટિક વર્તણૂક દર્શાવતી સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે, જે સીધા માપન માટે અનન્ય પડકારો ઉભા કરે છે.

સ્લિપ અને ફ્રેક્ચર:પરંપરાગત ઓપન-બાઉન્ડ્રી રિઓમીટરમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવે ત્યારે ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતા, વિસ્કોઇલાસ્ટિક રબર સામગ્રી દિવાલ સ્લિપ અને સ્થિતિસ્થાપકતા-પ્રેરિત નમૂના ફ્રેક્ચર જેવી સમસ્યાઓ માટે સંવેદનશીલ હોય છે. આ અસરોને દૂર કરવા માટે, ખાસ કરીને ભરેલી સામગ્રીમાં જ્યાં જટિલ પોલિમર-ફિલર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ થાય છે, ખાસ કરીને ભરેલા પદાર્થોમાં, જેમ કે દાણાદાર, બંધ-બાઉન્ડ્રી ડિઝાઇન સાથે ઓસીલેટીંગ ડાઇ રિઓમીટર, જરૂરી છે.

જાળવણી અને સફાઈ:પોલિમર અને ફિલર્સની ચીકણી, ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતા પ્રકૃતિને કારણે સ્ટાન્ડર્ડ ઓનલાઈન ફ્લો-થ્રુ અથવા કેશિલરી સિસ્ટમ્સ વારંવાર ક્લોગિંગનો ભોગ બને છે. આનાથી વિસ્તૃત સફાઈ પ્રોટોકોલની જરૂર પડે છે અને ખર્ચાળ ડાઉનટાઇમ તરફ દોરી જાય છે, જે સતત ઉત્પાદન સેટિંગ્સમાં ગંભીર ગેરલાભ છે.

પોલિમર સોલ્યુશન્સ માટે એક મજબૂત આંતરિક સ્નિગ્ધતા સાધનની જરૂરિયાત.

પોલિમરાઇઝેશન પછી, પ્રારંભિક દ્રાવણ અથવા સ્લરી તબક્કામાં, નિર્ણાયક માપન આંતરિક સ્નિગ્ધતા (IV) છે, જે પરમાણુ વજન અને પોલિમર કામગીરી સાથે સીધો સંબંધ ધરાવે છે. પરંપરાગત પ્રયોગશાળા પદ્ધતિઓ (દા.ત., GPC અથવા કાચની રુધિરકેશિકાઓ) વાસ્તવિક સમય નિયંત્રણ માટે ખૂબ ધીમી છે.

ઔદ્યોગિક વાતાવરણ માટે સ્વચાલિત અને મજબૂતઆંતરિક સ્નિગ્ધતા સાધન. IVA વર્સા જેવા આધુનિક સોલ્યુશન્સ, સોલ્યુશન સ્નિગ્ધતા માપવા માટે ડ્યુઅલ-કેપિલરી રિલેટિવ વિસ્કોમીટરનો ઉપયોગ કરીને સમગ્ર પ્રક્રિયાને સ્વચાલિત કરે છે, સોલવન્ટ્સ સાથે વપરાશકર્તાના સંપર્કને ઘટાડે છે અને ઉચ્ચ ચોકસાઇ (1% થી નીચે RSD મૂલ્યો) પ્રાપ્ત કરે છે. મેલ્ટ ફેઝમાં ઇનલાઇન એપ્લિકેશન્સ માટે, સાઇડ સ્ટ્રીમ ઓનલાઇન-રીઓમીટર્સ (SSR) સતત શીયર રેટ પર સતત શીયર સ્નિગ્ધતા માપનના આધારે IV-રીઓ મૂલ્ય નક્કી કરી શકે છે. આ માપ એક પ્રયોગમૂલક સહસંબંધ સ્થાપિત કરે છે જે મેલ્ટ સ્ટ્રીમમાં MW ફેરફારોનું નિરીક્ષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

SBR ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

V. સ્નિગ્ધતા દેખરેખ માટે મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા તબક્કાઓ

પોલિમરાઇઝેશન રિએક્ટર ડિસ્ચાર્જ, મિક્સિંગ/ગૂંથણ અને પ્રી-એક્સ્ટ્રુઝન ફોર્મિંગ વખતે ઓનલાઇન માપનનું મહત્વ.

ઓનલાઈન સ્નિગ્ધતા માપનનો અમલ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે ત્રણ પ્રાથમિક પ્રક્રિયા તબક્કાઓ - પોલિમરાઇઝેશન, સંયોજન (મિશ્રણ), અને અંતિમ રચના (એક્સ્ટ્રુઝન) - દરેક ચોક્કસ, બદલી ન શકાય તેવી રિઓલોજિકલ લાક્ષણિકતાઓ સ્થાપિત કરે છે. આ બિંદુઓ પર નિયંત્રણ ગુણવત્તા ખામીઓને નીચે તરફ પસાર થતા અટકાવે છે.

પોલિમરાઇઝેશન રિએક્ટર ડિસ્ચાર્જ: રૂપાંતરણનું નિરીક્ષણ, પરમાણુ વજન.

આ તબક્કે પ્રાથમિક ઉદ્દેશ્ય SBR પોલિમરના તાત્કાલિક પ્રતિક્રિયા દર અને અંતિમ પરમાણુ વજન (MW) વિતરણને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરવાનો છે.

વિકસતા પરમાણુ વજનનું જ્ઞાન મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે તે અંતિમ ભૌતિક ગુણધર્મો નક્કી કરે છે; જોકે, પરંપરાગત તકનીકો ઘણીવાર પ્રતિક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી જ MW માપે છે. સ્લરી અથવા સોલ્યુશન સ્નિગ્ધતાનું રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ (આંતરિક સ્નિગ્ધતાનો અંદાજ) સીધી સાંકળની લંબાઈ અને સ્થાપત્ય રચનાને ટ્રેક કરે છે.

રીઅલ-ટાઇમ સ્નિગ્ધતા પ્રતિસાદનો ઉપયોગ કરીને, ઉત્પાદકો ગતિશીલ, સક્રિય નિયંત્રણ લાગુ કરી શકે છે. આ મોલેક્યુલર વેઇટ રેગ્યુલેટર અથવા શોર્ટ-સ્ટોપ એજન્ટના પ્રવાહના ચોક્કસ ગોઠવણ માટે પરવાનગી આપે છે.પહેલાંમોનોમર રૂપાંતર તેની મહત્તમતા સુધી પહોંચે છે. આ ક્ષમતા પ્રક્રિયા નિયંત્રણને પ્રતિક્રિયાશીલ ગુણવત્તા સ્ક્રીનીંગ (જેમાં ઓફ-સ્પેસિફિકેશન બેચને સ્ક્રેપિંગ અથવા રિબ્લેન્ડિંગ શામેલ છે) થી પોલિમરના બેઝ આર્કિટેક્ચરના સતત, સ્વચાલિત નિયમન સુધી ઉન્નત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સતત દેખરેખ ખાતરી કરે છે કે રૂપાંતર દર 70% સુધી પહોંચે ત્યારે કાચા પોલિમર મૂની સ્નિગ્ધતા સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરે છે. મજબૂત, ઇનલાઇન ટોર્સનલ રેઝોનેટર પ્રોબ્સનો ઉપયોગ, જે રિએક્ટર પ્રવાહની લાક્ષણિકતા ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણનો સામનો કરવા માટે રચાયેલ છે, અહીં મહત્વપૂર્ણ છે.

 

મિશ્રણ/ભેળવવું: ઉમેરણ વિક્ષેપ, કાતર નિયંત્રણ, ઉર્જા વપરાશને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું.

 

સામાન્ય રીતે આંતરિક મિક્સરમાં કરવામાં આવતા મિશ્રણ તબક્કાનો ધ્યેય પોલિમરનું એકસમાન, એકરૂપ વિક્ષેપ, ફિલર્સ અને પ્રોસેસિંગ એઇડ્સને મજબૂત બનાવવાનો છે, સાથે સાથે સંયોજનના થર્મલ અને શીયર ઇતિહાસને કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત કરવાનો છે.

સ્નિગ્ધતા પ્રોફાઇલ મિશ્રણ ગુણવત્તાના નિર્ણાયક સૂચક તરીકે કાર્ય કરે છે. રોટર્સ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ઉચ્ચ શીયર ફોર્સ રબરને તોડી નાખે છે અને વિક્ષેપ પ્રાપ્ત કરે છે. સ્નિગ્ધતા પરિવર્તનનું નિરીક્ષણ કરીને (ઘણીવાર રીઅલ-ટાઇમ ટોર્ક અને ઉર્જા ઇનપુટ પરથી અનુમાન લગાવવામાં આવે છે), ચોક્કસઅંતિમ બિંદુમિશ્રણ ચક્રનું ચોક્કસ રીતે નક્કી કરી શકાય છે. આ અભિગમ નિશ્ચિત મિશ્રણ ચક્ર સમય પર આધાર રાખવા કરતાં ઘણો શ્રેષ્ઠ છે, જે 15 થી 40 મિનિટ સુધીનો હોઈ શકે છે અને ઓપરેટર પરિવર્તનશીલતા અને બાહ્ય પરિબળો માટે સંવેદનશીલ હોય છે.

સામગ્રીની ગુણવત્તા માટે ચોક્કસ શ્રેણીમાં સંયોજન સ્નિગ્ધતાને નિયંત્રિત કરવી મહત્વપૂર્ણ છે. અપૂરતા નિયંત્રણના કારણે વિક્ષેપ ઓછો થાય છે અને અંતિમ સામગ્રીના ગુણધર્મોમાં ખામીઓ થાય છે. ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતાવાળા રબર માટે, જરૂરી વિક્ષેપ પ્રાપ્ત કરવા માટે પર્યાપ્ત મિશ્રણ ગતિ જરૂરી છે. આંતરિક મિક્સરના તોફાની, ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતાવાળા વાતાવરણમાં ભૌતિક સેન્સર દાખલ કરવામાં મુશ્કેલીને ધ્યાનમાં રાખીને, અદ્યતન નિયંત્રણ આના પર આધાર રાખે છેસોફ્ટ સેન્સર્સ. આ ડેટા-સંચાલિત મોડેલો બેચની અંતિમ ગુણવત્તા, જેમ કે તેની મૂની સ્નિગ્ધતા, આગાહી કરવા માટે પ્રક્રિયા ચલો (રોટર ગતિ, તાપમાન, પાવર ડ્રો) નો ઉપયોગ કરે છે, જેનાથી ગુણવત્તા સૂચકાંકનો વાસ્તવિક સમયનો અંદાજ મળે છે.

રીઅલ-ટાઇમ સ્નિગ્ધતા પ્રોફાઇલના આધારે શ્રેષ્ઠ મિશ્રણ અંતિમ બિંદુ નક્કી કરવાની ક્ષમતા નોંધપાત્ર થ્રુપુટ અને ઉર્જા લાભ તરફ દોરી જાય છે. જો કોઈ બેચ નિર્ધારિત નિશ્ચિત ચક્ર સમય કરતાં તેના લક્ષ્ય વિક્ષેપ સ્નિગ્ધતા પ્રાપ્ત કરે છે, તો મિશ્રણ પ્રક્રિયા ચાલુ રાખવાથી ઊર્જાનો બગાડ થાય છે અને વધુ પડતા મિશ્રણ દ્વારા પોલિમર સાંકળોને નુકસાન થવાનું જોખમ રહે છે. સ્નિગ્ધતા પ્રોફાઇલના આધારે પ્રક્રિયાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાથી ચક્ર સમય 15-28% ઘટાડી શકાય છે, જે સીધા કાર્યક્ષમતા અને ખર્ચ લાભમાં પરિણમે છે.

 

પ્રી-એક્સ્ટ્રુઝન/ફોર્મિંગ: સતત ઓગળવાના પ્રવાહ, પરિમાણીય સ્થિરતાની ખાતરી કરવી.

 

આ તબક્કામાં ઘન રબર કમ્પાઉન્ડ સ્ટ્રીપનું પ્લાસ્ટિસાઇઝેશન કરવું અને તેને ડાઇ દ્વારા સતત પ્રોફાઇલ બનાવવા માટે દબાણ કરવું શામેલ છે, જેમાં ઘણીવાર સંકલિત સ્ટ્રેનિંગની જરૂર પડે છે.

અહીં સ્નિગ્ધતા નિયંત્રણ સર્વોપરી છે કારણ કે તે પોલિમર મેલ્ટ સ્ટ્રેન્થ અને ફ્લોબિલિટીને સીધી રીતે નિયંત્રિત કરે છે. એક્સટ્રુઝન માટે સામાન્ય રીતે લોઅર મેલ્ટ ફ્લો (ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા) પસંદ કરવામાં આવે છે, કારણ કે તે ઉચ્ચ મેલ્ટ સ્ટ્રેન્થ પ્રદાન કરે છે, જે પ્રોફાઇલના આકાર નિયંત્રણ (પરિમાણીય સ્થિરતા) ને સંચાલિત કરવા અને ડાઇ સોજો ઘટાડવા માટે જરૂરી છે. અસંગત મેલ્ટ ફ્લો (MFR/MVR) ઉત્પાદન ગુણવત્તા ખામીઓ તરફ દોરી જાય છે: ઉચ્ચ પ્રવાહ ફ્લેશિંગનું કારણ બની શકે છે, જ્યારે ઓછો પ્રવાહ અપૂર્ણ ભાગ ભરવા અથવા છિદ્રાળુતા તરફ દોરી શકે છે.

એક્સટ્રુઝનમાં સ્નિગ્ધતા નિયમનની જટિલતા, જે બાહ્ય વિક્ષેપો અને બિન-રેખીય રિઓલોજિકલ વર્તણૂક માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે, તેને કારણે અદ્યતન નિયંત્રણ પ્રણાલીઓની જરૂર પડે છે. સક્રિય ખલેલ પહોંચાડવાના અસ્વીકાર નિયંત્રણ (ADRC) જેવી તકનીકો સ્નિગ્ધતા ભિન્નતાને સક્રિય રીતે સંચાલિત કરવા માટે લાગુ કરવામાં આવે છે, પરંપરાગત પ્રમાણસર-સંકલિત (PI) નિયંત્રકોની તુલનામાં લક્ષ્ય સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા જાળવવામાં વધુ સારી કામગીરી પ્રાપ્ત કરે છે.

ડાઇ હેડ પર ઓગળેલા સ્નિગ્ધતાની સુસંગતતા એ ઉત્પાદનની ગુણવત્તા અને ભૌમિતિક સ્વીકૃતિનો અંતિમ નિર્ણાયક છે. એક્સટ્રુઝન વિસ્કોઇલાસ્ટિક અસરોને મહત્તમ કરે છે, અને પરિમાણીય સ્થિરતા ઓગળેલા સ્નિગ્ધતામાં ભિન્નતા પ્રત્યે ખૂબ સંવેદનશીલ હોય છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ શીયર દરે. ડાઇ પહેલાં તરત જ ઓગળેલા સ્નિગ્ધતાનું ઓનલાઇન માપન પ્રક્રિયા પરિમાણો (દા.ત., સ્ક્રુ ગતિ અથવા તાપમાન પ્રોફાઇલ) ના ઝડપી, સ્વચાલિત ગોઠવણને મંજૂરી આપે છે જેથી સતત સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા જાળવી શકાય, ભૌમિતિક ચોકસાઇ સુનિશ્ચિત થાય અને સ્ક્રેપ ઓછો થાય.

કોષ્ટક II SBR ઉત્પાદન શૃંખલામાં દેખરેખની જરૂરિયાતો દર્શાવે છે.

કોષ્ટક II. SBR પ્રક્રિયા તબક્કાઓમાં સ્નિગ્ધતા દેખરેખની આવશ્યકતાઓ

 

પ્રક્રિયા તબક્કો

સ્નિગ્ધતા તબક્કો

લક્ષ્ય પરિમાણ

માપન ટેકનોલોજી

નિયંત્રણ ક્રિયા સક્ષમ કરી

રિએક્ટર ડિસ્ચાર્જ

સોલ્યુશન/સ્લરી

આંતરિક સ્નિગ્ધતા(આણ્વિક વજન)

સાઇડ સ્ટ્રીમ રિઓમીટર (SSR) અથવા ઓટોમેટેડ IV

શોર્ટ-સ્ટોપ એજન્ટ અથવા રેગ્યુલેટર ફ્લો રેટને સમાયોજિત કરો.

મિશ્રણ/ભેળવવું

ઉચ્ચ-વિસ્કોસિટી સંયોજન

મૂની સ્નિગ્ધતા (સ્પષ્ટ ટોર્ક આગાહી)

સોફ્ટ સેન્સર (ટોર્ક/એનર્જી ઇનપુટ મોડેલિંગ)

અંતિમ બિંદુ સ્નિગ્ધતાના આધારે મિશ્રણ ચક્ર સમય અને રોટર ગતિને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો.

પ્રી-એક્સ્ટ્રુઝન/ફોર્મિંગ

પોલિમર મેલ્ટ

સ્પષ્ટ ઓગળેલી સ્નિગ્ધતા (MFR/MVR સહસંબંધ)

ઇનલાઇન ટોર્સિયનલ રેઝોનેટર અથવા કેશિલરી વિસ્કોમીટર

પરિમાણીય સ્થિરતા અને સુસંગત ડાઇ સોજો સુનિશ્ચિત કરવા માટે સ્ક્રુ ગતિ/તાપમાનને સમાયોજિત કરો.

 

VI. ઓનલાઈન સ્નિગ્ધતા માપન ટેકનોલોજી

લોનમીટર લિક્વિડ સ્નિગ્ધતા મીટર ઇનલાઇન

પ્રયોગશાળા પરીક્ષણની અંતર્ગત મર્યાદાઓને દૂર કરવા માટે, આધુનિકરબર પ્રોસેસિંગમજબૂત, વિશ્વસનીય સાધનોની જરૂર છે. ટોર્સિયનલ રેઝોનેટર ટેકનોલોજી સતત, ઇનલાઇન રિઓલોજિકલ સેન્સિંગમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે SBR ઉત્પાદનના પડકારજનક વાતાવરણમાં કાર્ય કરવા સક્ષમ છે.

ઉપકરણો જેમ કેલોનમીટર લિક્વિડ સ્નિગ્ધતા મીટર ઇનલાઇનપ્રક્રિયા પ્રવાહીમાં સંપૂર્ણપણે ડૂબેલા ટોર્સનલ રેઝોનેટર (એક વાઇબ્રેટિંગ તત્વ) નો ઉપયોગ કરીને કાર્ય કરો. આ ઉપકરણ પ્રવાહીને કારણે રેઝોનેટર દ્વારા અનુભવાતા યાંત્રિક ભીનાશનું પ્રમાણ નક્કી કરીને સ્નિગ્ધતા માપે છે. આ ભીનાશ માપન પછી ચોક્કસ, પુનરાવર્તિત અને સ્થિર સ્નિગ્ધતા પરિણામો પ્રદાન કરવા માટે, ઘણીવાર ઘનતા વાંચન સાથે, માલિકીના અલ્ગોરિધમ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.

આ ટેકનોલોજી તેની ગંભીર કામગીરી ક્ષમતાઓને કારણે SBR એપ્લિકેશનો માટે અનન્ય રીતે અનુકૂળ છે:

મજબૂતાઈ અને રોગપ્રતિકારક શક્તિ:સેન્સરમાં સામાન્ય રીતે ઓલ-મેટલ કન્સ્ટ્રક્શન (દા.ત., 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ) અને હર્મેટિક, મેટલ-ટુ-મેટલ સીલ હોય છે, જે ઉચ્ચ તાપમાન અને રાસાયણિક સંપર્કમાં ફૂલી શકે તેવા ઇલાસ્ટોમર્સની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે અથવા નિષ્ફળ જાય છે.

વિશાળ શ્રેણી અને પ્રવાહી સુસંગતતા:આ સિસ્ટમો મોનિટર કરી શકે છેરબરની સ્નિગ્ધતાખૂબ જ નીચાથી લઈને અત્યંત ઊંચા મૂલ્યો (દા.ત., 1 થી 1,000,000+ cP) સુધીની વિશાળ શ્રેણીમાં સંયોજનો. તેઓ SBR સ્લરી અને ભરેલા પોલિમર પીગળવા માટે જરૂરી નોન-ન્યુટોનિયન, સિંગલ-ફેઝ અને મલ્ટી-ફેઝ પ્રવાહીનું નિરીક્ષણ કરવામાં સમાન રીતે અસરકારક છે.

આત્યંતિક ઓપરેટિંગ શરતો:આ સાધનો દબાણ અને તાપમાનના વ્યાપક સ્પેક્ટ્રમમાં કામગીરી માટે પ્રમાણિત છે.

 

રીઅલ-ટાઇમ, ઓનલાઈન, બહુ-પરિમાણીય સ્નિગ્ધતા સેન્સરના ફાયદા (મજબૂતાઈ, ડેટા એકીકરણ)

રીઅલ-ટાઇમ, ઇનલાઇન સેન્સિંગનો વ્યૂહાત્મક સ્વીકાર સામગ્રી લાક્ષણિકતા ડેટાનો સતત પ્રવાહ પૂરો પાડે છે, જે ઉત્પાદનને તૂટક તૂટક ગુણવત્તા તપાસથી સક્રિય પ્રક્રિયા નિયમન તરફ ખસેડે છે.

સતત દેખરેખ:રીઅલ-ટાઇમ ડેટા વિલંબિત, ખર્ચાળ પ્રયોગશાળા વિશ્લેષણ પરની નિર્ભરતાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે. તે આવતા કાચા માલમાં સૂક્ષ્મ પ્રક્રિયા વિચલનો અથવા બેચ ભિન્નતાને તાત્કાલિક શોધવાની મંજૂરી આપે છે, જે ડાઉનસ્ટ્રીમ ગુણવત્તા સમસ્યાઓને રોકવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

ઓછી જાળવણી:મજબૂત, સંતુલિત રેઝોનેટર ડિઝાઇન જાળવણી અથવા પુનઃરૂપરેખાંકન વિના લાંબા ગાળાના ઉપયોગ માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે, જે ઓપરેશનલ ડાઉનટાઇમ ઘટાડે છે.

સીમલેસ ડેટા એકીકરણ:આધુનિક સેન્સર્સ વપરાશકર્તા-મૈત્રીપૂર્ણ વિદ્યુત જોડાણો અને ઉદ્યોગ-માનક સંચાર પ્રોટોકોલ પ્રદાન કરે છે, જે સ્વચાલિત પ્રક્રિયા ગોઠવણો માટે વિતરિત નિયંત્રણ સિસ્ટમ્સ (DCS) માં સ્નિગ્ધતા અને તાપમાન ડેટાના સીધા એકીકરણની સુવિધા આપે છે.

વિવિધ SBR તબક્કામાં સ્નિગ્ધતા માપવા માટે વપરાતા સાધન માટે પસંદગીના માપદંડ.

યોગ્ય પસંદગીસ્નિગ્ધતા માપવા માટે વપરાતું સાધનદરેક બિંદુએ સામગ્રીની ભૌતિક સ્થિતિ પર ગંભીર રીતે આધાર રાખે છેરબર બનાવવાની પ્રક્રિયા:

દ્રાવણ/સ્લરી (રિએક્ટર):જરૂરિયાત આંતરિક અથવા સ્પષ્ટ સ્લરી સ્નિગ્ધતા માપવાની છે. ટેકનોલોજીમાં સાઇડ સ્ટ્રીમ રિઓમીટર (SSR)નો સમાવેશ થાય છે જે સતત પીગળેલા નમૂનાઓનું વિશ્લેષણ કરે છે, અથવા પ્રવાહી/સ્લરી મોનિટરિંગ માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરેલ ઉચ્ચ-સંવેદનશીલતા ટોર્સનલ પ્રોબ્સ.

ઉચ્ચ-વિસ્કોસિટી સંયોજન (મિશ્રણ):સીધું ભૌતિક માપન યાંત્રિક રીતે અશક્ય છે. શ્રેષ્ઠ ઉકેલ એ આગાહીયુક્ત સોફ્ટ સેન્સરનો ઉપયોગ છે જે આંતરિક મિક્સરના અત્યંત સચોટ પ્રક્રિયા ઇનપુટ્સ (ટોર્ક, ઉર્જા ડ્રો, તાપમાન) ને મૂની સ્નિગ્ધતા જેવા જરૂરી ગુણવત્તા મેટ્રિક સાથે સાંકળે છે.

પોલિમર મેલ્ટ (પ્રી-એક્સટ્રુઝન):પ્રવાહ ગુણવત્તાના અંતિમ નિર્ધારણ માટે મેલ્ટ પાઇપમાં ઉચ્ચ-દબાણ સેન્સરની જરૂર પડે છે. આ મજબૂત ટોર્સનલ રેઝોનેટર પ્રોબ્સ અથવા વિશિષ્ટ ઇનલાઇન કેશિલરી વિસ્કોમીટર્સ (જેમ કે VIS) દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, જે એક્સટ્રુઝન સાથે સંબંધિત ઉચ્ચ શીયર દરે સ્પષ્ટ મેલ્ટ સ્નિગ્ધતાને માપી શકે છે, જે ઘણીવાર ડેટાને MFR/MVR સાથે સહસંબંધિત કરે છે.

આ હાઇબ્રિડ સેન્સિંગ વ્યૂહરચના, જે મજબૂત હાર્ડવેર સેન્સર્સને જોડે છે જ્યાં પ્રવાહ મર્યાદિત હોય છે અને આગાહીયુક્ત સોફ્ટ સેન્સર્સ જ્યાં યાંત્રિક ઍક્સેસ મર્યાદિત હોય છે, અસરકારકતા માટે જરૂરી ઉચ્ચ-વફાદારી નિયંત્રણ સ્થાપત્ય પ્રદાન કરે છે.રબર પ્રોસેસિંગવ્યવસ્થાપન.

VII. વ્યૂહાત્મક અમલીકરણ અને લાભોનું પ્રમાણીકરણ

ઓનલાઈન નિયંત્રણ વ્યૂહરચનાઓ: રીઅલ-ટાઇમ સ્નિગ્ધતાના આધારે સ્વચાલિત પ્રક્રિયા ગોઠવણો માટે પ્રતિસાદ લૂપ્સનો અમલ.

ઓટોમેટેડ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ રિસ્પોન્સિવ ફીડબેક લૂપ્સ બનાવવા માટે રીઅલ-ટાઇમ સ્નિગ્ધતા ડેટાનો ઉપયોગ કરે છે, જે માનવ ક્ષમતાની બહાર સ્થિર અને સુસંગત ઉત્પાદન ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરે છે.

સ્વચાલિત માત્રા:કમ્પાઉન્ડિંગમાં, કંટ્રોલ સિસ્ટમ સતત સંયોજન સુસંગતતાનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે અને જરૂર પડે ત્યારે ચોક્કસ માત્રામાં પ્લાસ્ટિસાઇઝર્સ અથવા સોલવન્ટ્સ જેવા ઓછી સ્નિગ્ધતાવાળા ઘટકોનું આપમેળે ડોઝ કરી શકે છે. આ વ્યૂહરચના સ્નિગ્ધતા વળાંકને સંકુચિત રીતે વ્યાખ્યાયિત વિશ્વાસ શ્રેણીમાં જાળવી રાખે છે, ડ્રિફ્ટને અટકાવે છે.

અદ્યતન સ્નિગ્ધતા નિયંત્રણ:SBR મેલ્ટ્સ નોન-ન્યુટોનિયન હોવાથી અને એક્સટ્રુઝનમાં ખલેલ પહોંચાડવાની સંભાવના હોવાથી, સ્ટાન્ડર્ડ પ્રોપોર્શનલ-ઇન્ટિગ્રલ-ડેરિવેટિવ (PID) કંટ્રોલર્સ ઘણીવાર મેલ્ટ સ્નિગ્ધતા નિયમન માટે અપૂરતા હોય છે. એક્ટિવ ડિસ્ટર્બન્સ રિજેક્શન કંટ્રોલ (ADRC) જેવી અદ્યતન પદ્ધતિઓ જરૂરી છે. ADRC ડિસ્ટર્બન્સ અને મોડેલ અચોક્કસતાને નકારવા માટેના સક્રિય પરિબળો તરીકે ગણે છે, જે લક્ષ્ય સ્નિગ્ધતા જાળવવા અને પરિમાણીય ચોકસાઇ સુનિશ્ચિત કરવા માટે એક મજબૂત ઉકેલ પૂરો પાડે છે.

ડાયનેમિક મોલેક્યુલર વેઇટ ટ્યુનિંગ:પોલિમરાઇઝેશન રિએક્ટર પર, સતત ડેટાઆંતરિક સ્નિગ્ધતા માપન સાધનનિયંત્રણ પ્રણાલીમાં પાછું ફીડ કરવામાં આવે છે. આ ચેઇન રેગ્યુલેટરના પ્રવાહ દરમાં પ્રમાણસર ગોઠવણોને સક્ષમ બનાવે છે, પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્રમાં નાના વિચલનો માટે તાત્કાલિક વળતર આપે છે અને ખાતરી કરે છે કે SBR પોલિમરનું પરમાણુ વજન ચોક્કસ SBR ગ્રેડ માટે જરૂરી સાંકડી સ્પષ્ટીકરણ બેન્ડમાં રહે છે.

કાર્યક્ષમતા અને ખર્ચમાં વધારો: ચક્ર સમયમાં સુધારો, ઘટાડો થયેલ પુનઃકાર્ય, ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ ઊર્જા અને સામગ્રીના ઉપયોગનું પ્રમાણ નક્કી કરવું.

ઓનલાઈન રિઓલોજી સિસ્ટમ્સમાં રોકાણ સીધા, માપી શકાય તેવા વળતર આપે છે જે એકંદર નફાકારકતામાં વધારો કરે છેરબર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા.

ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ સાયકલ ટાઇમ્સ:આંતરિક મિક્સરમાં સ્નિગ્ધતા-આધારિત એન્ડ-પોઇન્ટ ડિટેક્શનનો ઉપયોગ કરીને, ઉત્પાદકો ઓવર-મિશ્રણના જોખમને દૂર કરે છે. એક પ્રક્રિયા જે સામાન્ય રીતે 25-40 મિનિટના નિશ્ચિત ચક્ર પર આધાર રાખે છે તેને 18-20 મિનિટમાં જરૂરી વિક્ષેપ સ્નિગ્ધતા સુધી પહોંચવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય છે. આ ઓપરેશનલ શિફ્ટ ચક્ર સમયમાં 15-28% ઘટાડો લાવી શકે છે, જે સીધા નવા મૂડી રોકાણ વિના થ્રુપુટ અને ક્ષમતામાં વધારો તરફ દોરી જાય છે.

ઘટાડો પુનઃકાર્ય અને કચરો:સતત દેખરેખ પ્રક્રિયાના વિચલનોને તાત્કાલિક સુધારવાની મંજૂરી આપે છે, તે પહેલાં જ તે મોટા પ્રમાણમાં બિન-સ્પષ્ટીકરણ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે. આ ક્ષમતા ખર્ચાળ પુનઃકાર્ય અને સ્ક્રેપ સામગ્રીને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે, સામગ્રીના ઉપયોગને સુધારે છે.

ઉર્જાનો શ્રેષ્ઠ ઉપયોગ:રીઅલ-ટાઇમ સ્નિગ્ધતા પ્રોફાઇલના આધારે મિશ્રણ તબક્કાને ચોક્કસ રીતે ઘટાડીને, ઉર્જા ઇનપુટને ફક્ત યોગ્ય વિક્ષેપ પ્રાપ્ત કરવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે. આ ઓવર-મિશ્રણ સાથે સંકળાયેલ પરોપજીવી ઉર્જા કચરાને દૂર કરે છે.

સામગ્રી ઉપયોગિતા સુગમતા:રિસાયકલ પોલિમર જેવા ચલ અથવા નોન-વર્જિન ફીડસ્ટોક્સની પ્રક્રિયા કરતી વખતે લક્ષિત સ્નિગ્ધતા ગોઠવણ મહત્વપૂર્ણ છે. સતત દેખરેખ પ્રક્રિયા સ્થિરીકરણ પરિમાણોના ઝડપી ગોઠવણ અને લક્ષિત સ્નિગ્ધતા ટ્યુનિંગ (દા.ત., ઉમેરણો દ્વારા પરમાણુ વજન વધારવું અથવા ઘટાડવું) માટે પરવાનગી આપે છે જેથી ઇચ્છિત રિઓલોજિકલ લક્ષ્યોને વિશ્વસનીય રીતે પૂર્ણ કરી શકાય, વૈવિધ્યસભર અને સંભવિત રીતે ઓછી કિંમતવાળી સામગ્રીની ઉપયોગિતાને મહત્તમ બનાવી શકાય.

કોષ્ટક III માં સારાંશ આપ્યા મુજબ, આર્થિક અસરો નોંધપાત્ર છે.

કોષ્ટક III. ઓનલાઈન સ્નિગ્ધતા નિયંત્રણથી અંદાજિત આર્થિક અને કાર્યકારી લાભો

 

મેટ્રિક

બેઝલાઇન (ઓફલાઇન નિયંત્રણ)

લક્ષ્ય (ઓનલાઇન નિયંત્રણ)

માત્રાત્મક લાભ/ગર્ભિતાર્થ

બેચ ચક્ર સમય (મિશ્રણ)

૨૫-૪૦ મિનિટ (નિશ્ચિત સમય)

૧૮-૨૦ મિનિટ (વિસ્કોસિટી એન્ડ-પોઇન્ટ)

થ્રુપુટમાં ૧૫-૨૮% વધારો; ઊર્જા વપરાશમાં ઘટાડો.

સ્પષ્ટીકરણની બહાર બેચ દર

૪% (સામાન્ય ઉદ્યોગ દર)

<1% (સતત સુધારો)

રિવર્ક/સ્ક્રેપમાં 75% સુધીનો ઘટાડો; કાચા માલના નુકસાનમાં ઘટાડો.

પ્રક્રિયા સ્થિરીકરણ સમય (રિસાયકલ કરેલ ઇનપુટ્સ)

કલાકો (બહુવિધ લેબ પરીક્ષણો જરૂરી છે)

મિનિટ (ઝડપી IV/રિયો ગોઠવણ)

ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ મટિરિયલ ઉપયોગ; વેરિયેબલ ફીડસ્ટોક પર પ્રક્રિયા કરવાની સુધારેલી ક્ષમતા.

સાધનોની જાળવણી (મિક્સર/એક્સ્ટ્રુડર્સ)

પ્રતિક્રિયાશીલ નિષ્ફળતા

આગાહીયુક્ત વલણ દેખરેખ

વહેલા ખામી શોધવી; વિનાશક ડાઉનટાઇમ અને સમારકામ ખર્ચમાં ઘટાડો.

 

આગાહીત્મક જાળવણી: વહેલા ખામી શોધવા અને નિવારક પગલાં માટે સતત દેખરેખનો ઉપયોગ કરવો.

 

ઓનલાઈન સ્નિગ્ધતા વિશ્લેષણ ગુણવત્તા નિયંત્રણથી આગળ વધીને કાર્યકારી શ્રેષ્ઠતા અને સાધનોના આરોગ્ય દેખરેખ માટેનું સાધન બની ગયું છે.

ખામી શોધ:સતત સ્નિગ્ધતા રીડિંગ્સમાં અણધાર્યા ફેરફારો જે અપસ્ટ્રીમ મટીરીયલ ભિન્નતા દ્વારા સમજાવી શકાતા નથી, તે મશીનરીમાં યાંત્રિક અધોગતિ માટે પ્રારંભિક ચેતવણી સંકેત તરીકે સેવા આપી શકે છે, જેમ કે એક્સટ્રુડર સ્ક્રૂમાં ઘસારો, રોટર બગાડ, અથવા ફિલ્ટર્સનું પ્લગિંગ. આ સક્રિય અને સુનિશ્ચિત નિવારક જાળવણીને સક્ષમ બનાવે છે, જે ખર્ચાળ આપત્તિજનક નિષ્ફળતાઓનું જોખમ ઘટાડે છે.

સોફ્ટ સેન્સર વેલિડેશન:ડિવાઇસ સિગ્નલો અને સેન્સર ઇનપુટ્સ સહિત સતત પ્રક્રિયા ડેટાનો ઉપયોગ મૂની સ્નિગ્ધતા જેવા મહત્વપૂર્ણ મેટ્રિક્સ માટે આગાહી મોડેલ્સ (સોફ્ટ સેન્સર્સ) વિકસાવવા અને સુધારવા માટે થઈ શકે છે. વધુમાં, આ સતત ડેટા સ્ટ્રીમ્સ લાઇનમાં અન્ય ભૌતિક માપન ઉપકરણોના પ્રદર્શનને માપાંકિત કરવા અને માન્ય કરવા માટે એક પદ્ધતિ તરીકે પણ સેવા આપી શકે છે.

સામગ્રી પરિવર્તનશીલતા નિદાન:સ્નિગ્ધતા વલણ કાચા માલની અસંગતતાઓ સામે રક્ષણનું એક મહત્વપૂર્ણ સ્તર પૂરું પાડે છે જે મૂળભૂત આવનારી ગુણવત્તા તપાસ દ્વારા કેદ કરવામાં આવતી નથી. સતત સ્નિગ્ધતા પ્રોફાઇલમાં વધઘટ તરત જ બેઝ પોલિમરના પરમાણુ વજનમાં પરિવર્તનશીલતા અથવા ફિલર્સમાં અસંગત ભેજ સામગ્રી અથવા ગુણવત્તાનો સંકેત આપી શકે છે.

ઇનલાઇન સેન્સર અને પ્રિડિક્ટિવ સોફ્ટ સેન્સર બંનેમાંથી વિગતવાર રિઓલોજિકલ ડેટાનો સતત સંગ્રહ - રબર સંયોજનનું ડિજિટલ પ્રતિનિધિત્વ સ્થાપિત કરવા માટે ડેટા પાયો પૂરો પાડે છે. આ સતત, ઐતિહાસિક ડેટા સેટ અદ્યતન પ્રયોગમૂલક મોડેલો બનાવવા અને શુદ્ધ કરવા માટે આવશ્યક છે જે વિસ્કોઇલાસ્ટિક ગુણધર્મો અથવા થાક પ્રતિકાર જેવી જટિલ અંતિમ ઉત્પાદન કામગીરી લાક્ષણિકતાઓની સચોટ આગાહી કરે છે. વ્યાપક નિયંત્રણનું આ સ્તર ઉચ્ચ બનાવે છેઆંતરિક સ્નિગ્ધતા માપન સાધનફોર્મ્યુલેશન ઑપ્ટિમાઇઝેશન અને પ્રક્રિયા મજબૂતાઈ માટે એક સરળ ગુણવત્તા સાધનથી મુખ્ય વ્યૂહાત્મક સંપત્તિ સુધી.

આઠમું. નિષ્કર્ષ અને ભલામણો

રબરના સ્નિગ્ધતા માપન સંબંધિત મુખ્ય તારણોનો સારાંશ.

વિશ્લેષણ પુષ્ટિ કરે છે કે અવ્યવસ્થિત, ઑફલાઇન રિઓલોજિકલ પરીક્ષણ (મૂની સ્નિગ્ધતા, MFR) પર પરંપરાગત નિર્ભરતા આધુનિક, ઉચ્ચ-વોલ્યુમ SBR ઉત્પાદનમાં ઉચ્ચ ચોકસાઇ પ્રાપ્ત કરવા અને કાર્યક્ષમતાને મહત્તમ કરવા પર મૂળભૂત મર્યાદા લાદે છે. સ્ટાયરીન બ્યુટાડીન રબરની જટિલ, બિન-ન્યુટોનિયન અને વિસ્કોઇલાસ્ટિક પ્રકૃતિ નિયંત્રણ વ્યૂહરચનામાં મૂળભૂત પરિવર્તનની જરૂર પાડે છે - એકલ-બિંદુ, વિલંબિત મેટ્રિક્સથી દૂર જઈને સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા અને સંપૂર્ણ રિઓલોજિકલ પ્રોફાઇલના સતત, વાસ્તવિક-સમય દેખરેખ તરફ આગળ વધવું.

મજબૂત, હેતુ-નિર્મિત ઇનલાઇન સેન્સર્સનું એકીકરણ, ખાસ કરીને ટોર્સનલ રેઝોનેટર ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરતા, અદ્યતન નિયંત્રણ વ્યૂહરચનાઓ (જેમ કે મિક્સરમાં આગાહીયુક્ત સોફ્ટ સેન્સિંગ અને એક્સટ્રુડર્સમાં ADRC) સાથે જોડાયેલું, તમામ મહત્વપૂર્ણ તબક્કાઓમાં બંધ-લૂપ, સ્વચાલિત ગોઠવણોને સક્ષમ કરે છે: પોલિમરાઇઝેશન પર મોલેક્યુલર વજન અખંડિતતા સુનિશ્ચિત કરવી, મિશ્રણ દરમિયાન ફિલર ડિસ્પરઝન કાર્યક્ષમતાને મહત્તમ કરવી, અને અંતિમ મેલ્ટ ફોર્મિંગ દરમિયાન પરિમાણીય સ્થિરતાની ખાતરી આપવી. આ તકનીકી સંક્રમણ માટે આર્થિક સમર્થન આકર્ષક છે, જે થ્રુપુટમાં માત્રાત્મક લાભ (ચક્ર સમયમાં 15-28% ઘટાડો) અને સ્ક્રેપ અને ઉર્જા વપરાશમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો પ્રદાન કરે છે. RFQ માટે વેચાણ ટીમનો સંપર્ક કરો.

વધુ એપ્લિકેશનો


તમારો સંદેશ અહીં લખો અને અમને મોકલો.