Tlhahiso ea Liaparo le Likhomaretsi tsa Polyurethane

II. Mahlale a Tsoetseng Pele a ho Hlokomela ka Nako ea 'Nete

Ho hlola diphephetso tsa tlhaho tsa tlhahiso ya PU, phetoho ho tloha ditekong tsa setso tse thehilweng laboratoring ho ya ho tsa nako ya sebele, tlhokomelo e hokahaneng e bohlokwa. Paradigm ena e ntjha e itshetlehile hodima sehlopha sa mahlale a tswetseng pele a disensor a ka fanang ka tlhahisoleseding e tswelang pele, e ka sebediswang hodima diparamitha tsa bohlokwa tsa tshebetso.

2.1. Tlhokomelo ea Rheological e ka Hare ho Mohala

Litšobotsi tsa rheological tse kang ho teteana le ho teteana ke tsa bohlokoa bakeng sa katleho ea karabelo ea polyurethane. Hase litšobotsi tsa 'mele feela empa li sebetsa e le matšoao a tobileng a polymerization le lits'ebetso tsa ho hokahanya. Tlhokomelo ea nako ea sebele ea litšobotsi tsena e phethoa ka ho sebelisa li-viscometer tsa ts'ebetso e le 'ngoe le li-density metres.

Lisebelisoa tse kangLonnkopanoerPolymerViscometerleViscositySetsebili-cessorli etselitsoe ho kenngoa ka ho toba ka har'a liphaephe le li-reactor, ho lumella ho lekanyetsoa ho tsoelang pele ha viscosity, viscous le mocheso oa mokelikeli. Lisebelisoa tsena li sebetsa ka melao-motheo e kang theknoloji ea fereko e thothomelang, e matla, e sa hlokeng likarolo tse tsamaeang, 'me ha e natse ho thothomela ha kantle le liphetoho tsa phallo. Bokhoni bona bo fana ka mokhoa o sa senyeheng, oa nako ea sebele oa ho latela ts'ebetso ea polymerization. Karolelano ea molar ea NCO/OH le ho thehoa ha litlamo tsa polar, mohlala, li ama viscosity ka kotloloho, e leng se etsang hore e be moemeli ea tšepahalang bakeng sa tsoelo-pele ea karabelo. Ka ho netefatsa hore viscosity e lula e le ka har'a sebaka se boletsoeng, sehlopha sa tlhahiso se ka tiisa hore karabelo e tsoela pele kamoo ho lakatsehang le ho laola ho eketsoa ha li-extender tsa ketane ho fihlela sepheo sa boima ba limolek'hule le ho hokahanya. Taolo ena e tiileng, ea nako ea sebele e ntlafatsa boleng ba sehlahisoa le ho fokotsa litšila ka ho thibela tlhahiso ea lihlopha tse sa hlalosoang.

2.2. Tlhahlobo ea Spectroscopic bakeng sa Sebopeho sa Lik'hemik'hale

Leha thepa ea rheological e bontša boemo ba 'mele ba thepa,tlhahlobo ea spectroscopic ea nako ea sebelee fana ka kutloisiso e tebileng, ea boemo ba lik'hemik'hale ea karabelo. Spectroscopy ea Near-Infrared (NIR) ke mokhoa o motle oa ho lekola karabelo ea mantlha ka ho lula ka ho lekanya mahloriso a lihlopha tsa isocyanate (%NCO) le hydroxyl.

Mokhoa ona o emela tsoelo-pele e kholo ho feta titration ea laboratori ea setso, e liehang 'me e sebelisa lik'hemik'hale tse hlokang ho lahla ka nepo. Bokhoni ba sistimi ea NIR ea nako ea sebele ea ho beha leihlo lintlha tse ngata tsa ts'ebetso ho tsoa ho analyzer e le 'ngoe bo fana ka monyetla o moholo mabapi le bokhoni le polokeho. Karolelano ea NCO/OH ha se phetoho ea ts'ebetso feela; ke khetho e tobileng ea thepa ea sehlahisoa sa ho qetela, ho kenyeletsoa matla a ho tensile, modulus le ho thatafala. Ka ho fana ka data e tsoelang pele, ea nako ea sebele ka karolelano ena ea bohlokoa, sensor ea NIR e lumella phetoho e potlakileng ea sekhahla sa phepelo ea thepa. Sena se fetola ts'ebetso ea taolo ho tloha mokhoeng o arabelang, o susumetsoang ke sekoli ho ea leano le sebetsang, la boleng ka moralo, moo karolelano e nepahetseng ea NCO/OH e bolokoang ho pholletsa le karabelo ho netefatsa sephetho sa boleng bo holimo.

2.3. Tlhahlobo ea Dielectric (DEA) bakeng sa Tlhokomelo ea Naha ea Pheko

Tlhahlobo ea Dielectric (DEA), e tsejoang hape e le Tlhahlobo ea Thermal ea Dielectric (DETA), ke mokhoa o matla oa ho beha leihlo "kharabelo e sa bonahaleng ea hlobo" e leng ea bohlokoa bakeng sa boleng ba ho qetela ba sehlahisoa. E lekanya ka kotloloho liphetoho ho viscosity ea thepa le boemo ba kharabelo ka ho sebelisa motlakase oa sinusoidal le ho lekanya liphetoho tse hlahang ho tsamaong ea lijari tsa chaja (li-ion le li-dipole). Ha thepa e phekola, viscosity ea eona e eketseha haholo, 'me ho tsamaea ha lijari tsena tsa chaja hoa fokotseha, ho fana ka tekanyo e tobileng le e ka baloang ea tsoelo-pele ea kharabelo.

DEA e ka fumana ntlha ea gel le qetello ea ts'ebetso ea pheko ka nepo, esita le bakeng sa litsamaiso tse folisang ka potlako. E fana ka pono e nang le lintlha tse ngata e tlatsanang le mahlale a mang. Leha viscometer e ka hare e lekanya viscometer e kholo ea thepa, sensor ea DEA e fana ka temohisiso mabapi le tsoelo-pele ea boemo ba lik'hemik'hale ea karabelo ea ho kopanya. Motsoako oaviscometer e ka hare(ho lekanyasephethoea pheko) le sensor ea DEA (e lekanyangtsoelo-peleea pheko) e fana ka pono e felletseng, e mekhahlelo e 'meli ea ts'ebetso e nolofalletsang taolo le tlhahlobo e nepahetseng haholo. DEA e ka boela ea sebelisoa ho lekola katleho ea li-additives le li-filler tse fapaneng.

Papiso ea mahlale ana e totobatsa tlhaho ea 'ona e tlatsanang. Ha ho sensor e le 'ngoe e ka fanang ka setšoantšo se felletseng sa karabelo e rarahaneng ea PU. Tharollo e akaretsang e hloka ho kopanngoa ha li-sensor tse ngata ho lekola litšobotsi tse fapaneng tsa 'mele le tsa lik'hemik'hale ka nako e le 'ngoe.

Tafole ea 2.1: Papiso ea Mahlale a Ts'ebetso ea Tlhokomelo ea Inline a Tsoetseng Pele bakeng sa Tlhahiso ea PU

III. Meralo ea ho Etsa Mehlala ea Bongata e Lekaneng

Melaetsa e ruileng ea data e tsoang mahlaleng a tsoetseng pele a tlhokomelo ke ntho ea bohlokoa bakeng sa ho sebelisoa ha dijithale, empa boleng ba tsona bo felletseng boa bonoa ha li sebelisoa ho haha ​​​​mehlala ea lipalo-palo e bolelang esale pele. Mehlala ena e fetolela data e tala hore e be temohisiso e ka sebelisoang, e nolofalletsang kutloisiso e tebileng ea ts'ebetso le phetoho e lebisang ntlafatsong ea ts'ebetso.

3.1. Ho Etsa Mehlala ea Khemik'hale le ea Pheko ea Kinetics

Ho bokella lintlha tsa data tsa sensor feela ha hoa lekana bakeng sa ho fihlela taolo ea 'nete ea ts'ebetso; data e tlameha ho sebelisoa ho aha mohlala o hlalosang boitšoaro ba motheo ba karabelo ea lik'hemik'hale. Mehlala ea k'hemorheological le ea kinetics ea pheko e hokahanya phetoho ea lik'hemik'hale le liphetoho tsa 'mele, joalo ka keketseho ea viscosity le nako ea gelation. Mehlala ena e bohlokoa haholo bakeng sa litsamaiso tse folisang ka potlako, moo tlhaho ea nakoana ea ketsahalo e etsang hore tlhahlobo ea setso e be thata.⁵

Mekhoa ea Isoconvertional, e tsejoang hape e le mekhoa e se nang mohlala, e ka sebelisoa ho data e seng ea isothermal ho bolela esale pele kinetics ea karabelo ea li-resin tse folisang ka potlako. Mehlala e joalo e kenyelletsa tlhahlobo ea thermo-chemo-rheological e kopantsoeng haholo, e bolelang hore e nahana ka tšebelisano ea mocheso, motsoako oa lik'hemik'hale le thepa ea phallo ea thepa. Ka ho haha ​​​​boemeli ba lipalo ba karabelo eohle, mehlala ena e fetela ka nģ'ane ho tlhokomelo e bonolo ho fana ka kutloisiso ea 'nete ea ts'ebetso. Li ka bolela esale pele hore na viscosity e tla fetoha joang ha nako e ntse e ea bakeng sa boemo bo fanoeng ba mocheso, kapa hore na phetoho ea catalyst e tla fetola sekhahla sa karabelo joang, e fana ka sesebelisoa se rarahaneng sa taolo le ntlafatso.

3.2. Tlhahlobo ea Chemometric le Regression ea Multivariate

Tlhahiso ea polyurethane ke ts'ebetso ea multivariate moo lintlha tse ngata li sebelisanang ho fumana boleng ba sehlahisoa sa ho qetela. Liteko tsa setso, tsa ntlha e le 'ngoe li nka nako 'me li hlōleha ho hapa likamano tse rarahaneng, tse seng tsa mola o le mong lipakeng tsa li-variable. Mekhoa ea lik'hemik'hale, joalo ka Partial Least Squares (PLS) regression le Response Surface Methodology (RSM), li etselitsoe ho sebetsana le phephetso ena.

Ho kgutlisa ha Partial Least Squares (PLS) ke mokhoa o loketseng hantle bakeng sa tlhahlobo ya disete tse kgolo tse amanang, tse kang tse hlahiswang ke spectrometer ya NIR ya nako ya nnete. PLS e fokotsa bothata ho tloha ho palo e kgolo ya diphetoho tse amanang ho ya ho palo e nyane ya dintlha tse ntshitsweng, e leng se etsang hore e be ntle bakeng sa merero ya ho bolela esale pele. Moelelong wa tlhahiso ya polyurethane, PLS e ka sebediswa ho hlahloba mathata a tshebetso le ho senola kamoo diphetoho tsa boleng di fapanang ka sebaka ka hara sehlahiswa.

Mokhoa oa Karabo ea Bokaholimo (RSM) ke mokhoa o matla oa lipalo le lipalo-palo ka ho khetheha bakeng sa ho etsa mohlala le ho ntlafatsa maemo a liteko. RSM e lumella tlhahlobo ea litlamorao tse kopantsoeng tsa lintlha tse ngata—joalo ka karolelano ea NCO/OH, coefficient ea katoloso ea ketane, le mocheso oa ho folisa—ho phetoho ea karabelo e lakatsehang joalo ka matla a ho tensile. Ka ho beha lintlha tsa liteko ka leano libakeng tse bohlokoa, RSM e ka hlalosa ka nepo likamano tse sa amaneng le linear le litlamorao tse sebelisanang har'a lintlha. Phuputso e bontšitse katleho ea mokhoa ona, ka mohlala o bolelang esale pele thepa ea ho qetela ka phoso e makatsang ea ho nepahala ea 2.2% feela, e fanang ka netefatso e matla ea mokhoa ona. Bokhoni ba ho taka "bokaholimo ba karabelo" bohle bakeng sa metric ea boleng bo nolofalletsa moenjiniere ho khetholla motsoako o motle oa lintlha tsohle ka nako e le 'ngoe, e leng se lebisang tharollong e phahameng.

3.3. Lehlakore la Dijithale la Tsamaiso ya Tlhahiso

Lefahla la dijithale ke kopi e matla, e bonahalang ya letlotlo la sebele, sistimi, kapa tshebetso. Tlhahisong ya dikhemikhale, kopi ena e matlafatswa ke data ya nako ya sebele ho tswa ho di-sensor tsa IoT le mehlala ya ho bolela esale pele. E sebetsa e le ketsiso e phelang, e tshepahalang ya mohala wa tlhahiso. Boleng ba nnete ba lefahla la dijithale bo ho bokgoni ba lona ba ho fana ka tikoloho e nang le kotsi e tlase bakeng sa ntlafatso e nang le dikotsi tse kgolo.

Tlhahiso ea polyurethane ke ts'ebetso e theko e boima ka lebaka la thepa e tala e turang le tšebeliso e phahameng ea matla. Ka hona, ho etsa liteko tsa 'mele ho ntlafatsa ts'ebetso ke boiteko bo kotsi haholo, bo theko e boima. Lefahla la dijithale le sebetsana ka kotloloho le phephetso ena ka ho lumella baenjiniere ho tsamaisa maemo a likete a "ho thoe'ng haeba" mohlaleng oa sebele ntle le ho ja thepa efe kapa efe e tala kapa nako ea tlhahiso. Bokhoni bona ha bo potlakise feela nako ea ho ea 'marakeng bakeng sa mekhoa e mecha empa hape bo fokotsa litšenyehelo le kotsi ea ntlafatso ea ts'ebetso haholo. Ho feta moo, mafahla a dijithale a ka koala sekheo pakeng tsa mahlale a macha a dijithale le litsamaiso tsa khale, tsa khale ka ho kopanya data ea nako ea sebele ho tsoa meralong ea motheo e teng, ho fana ka tikoloho e kopaneng ea dijithale ntle le tlhoko ea liphetoho tse kholo.

IV. Ho Ithuta ka AI/Mochini bakeng sa Taolo ea Ts'ebetso le ho Fumana ho se Tloaelehe

Mehlala e bolelang esale pele e fetola data hore e be kutloisiso, empa bohlale ba maiketsetso (AI) le ho ithuta ha mochini (ML) li nka mohato o latelang: ho fetola kutloisiso hore e be ketso e ikemetseng le taolo e bohlale.

4.1. Mekhoa ea ho Fumana Lintho Tse sa Tloaelehang le ea ho Fumana Liphoso

Mekhoa ea setso ea taolo ea ts'ebetso e itšetlehile ka meeli e sa fetoheng, e nang le khoutu e thata ho qala lialamo. Mokhoa ona o sekametse ho liphoso, kaha o ka hloleha ho lemoha ho kheloha butle-butle ho lulang ka har'a sebaka se amohelehang kapa ho ka hlahisa lialamo tse bakang mathata tse sitisang basebetsi ho utloa bohloko. Ho lemoha ho sa tloaelehang ho tsamaisoang ke AI ho emela phetoho e kholo ea paradigm. Mekhoa ena e koetliselitsoe ho data ea nalane ho ithuta mekhoa e tloaelehileng ea ts'ebetso ea ts'ebetso. Ebe ba ka khetholla le ho tšoaea ho kheloha hofe kapa hofe ho tsoa pateroneng ena e ithutoang, leha paramethara e so ka e tšela moeli o sa fetoheng.

Mohlala, keketseho e butle-butle empa e tsitsitseng ea viscosity ka nako e itseng, leha e ntse e le ka har'a moeli o amohelehang, e ka ba sesupo sa bothata bo tlang boo sistimi ea setso e ka bo fosang. Sistimi ea ho lemoha lintho tse sa tloaelehang tsa AI e tla hlokomela sena e le mokhoa o sa tloaelehang 'me e hlahise temoso ea pele, e nolofalletsang sehlopha ho nka mehato ea ho thibela sehlopha se nang le liphoso. Bokhoni bona bo ntlafatsa haholo taolo ea boleng ka ho lemoha ho kheloha ho tsoa litlhalosong tse lakatsehang, ho fokotsa kotsi ea lihlahisoa tse nang le liphoso le ho netefatsa hore lia latelwa.

4.2. Tlhokomelo e Lebelloang Bakeng sa Matlotlo a Bohlokoa

Nako ea ho phomola e sa reroang ke e 'ngoe ea litšenyehelo tse kholo ka ho fetisisa tlhahisong ea indasteri. Maano a tlhokomelo a setso a ka ba a arabelang ("ho e lokisa ha e robeha") kapa a ipapisitse le nako (mohlala, ho fetola pompo likhoeli tse ling le tse ling tse tšeletseng, ho sa tsotelehe boemo ba eona). Tlhokomelo e boletsoeng esale pele, e tsamaisoang ke mehlala ea ML, e fana ka khetho e ntle haholo.

Ka ho sekaseka data ya nako ya sebele ho tswa ho di-sensor ka ho tswela pele (mohlala, ho thothomela, mocheso, kgatello), mehlala ena e ka hlwaya matshwao a pele a ho senyeha ha disebediswa le ho bolela esale pele ho hloleha ho ka bang teng. Sistimi e ka fana ka "ponelopele ya nako ho ya ho hloleheng," e dumella sehlopha ho rera ditokiso nakong ya ho kwala ho rerilweng dibeke kapa esita le dikgwedi esale pele. Sena se fedisa nako e jang tjhelete ya ho hloleha ho sa lebellwang mme se dumella ho rala hantle basebetsi, dikarolo le thepa. Phaello ya matsete (ROI) bakeng sa mokgwa ona e kgolo mme e ngotswe hantle dithutong tsa dinyewe. Mohlala, mohloekisi o fihletse ROI ya 3X ka ho kenya tshebetsong lenaneo la tlhahlobo ya pele, ha khamphani ya oli le kgase e bolokile dimilione tsa didolara ka sistimi ya temoso ya pele e ileng ya lemoha ho se phethahale ha disebediswa. Melemo ena e bonahalang ya ditjhelete e etsa hore ho be le lebaka la ho fetohela ho tloha leanong la tlhokomelo le arabelang ho ya ho le bolelang esale pele.

4.3. Taolo ea Boleng bo Lekanyetsang Ponelopele

Taolo ea boleng bo boletsoeng esale pele e fetola karolo ea netefatso ea boleng ho tloha tlhahlobong ea kamora tlhahiso ho ea mosebetsing o sebetsang ka potlako, o etsoang nakong ea ts'ebetso. Ho e-na le ho emela hore sehlahisoa sa ho qetela se lekoe bakeng sa litšobotsi tse kang ho thatafala kapa matla a ho thaepa, mehlala ea ML e ka sekaseka data ea ts'ebetso ea nako ea sebele ho tsoa ho li-sensor tsohle ho bolela esale pele, ka kholiseho e phahameng, hore na litšobotsi tsa boleng ba ho qetela e tla ba life.

Mohlala oa boleng bo bolelang esale pele o ka khetholla tšebelisano e rarahaneng pakeng tsa boleng ba thepa e tala, liparamente tsa ts'ebetso, le maemo a tikoloho ho fumana litlhophiso tse ntle ka ho fetisisa tsa tlhahiso bakeng sa sephetho se lakatsehang. Haeba mohlala o bolela esale pele hore sehlahisoa sa ho qetela se tla be se sa hlaka (mohlala, se bonolo haholo), se ka lemosa mosebelisi kapa esita le ho fetola paramente ea ts'ebetso ka bo eona (mohlala, sekhahla sa phepelo ea catalyst) ho lokisa ho kheloha ka nako ea sebele. Bokhoni bona ha bo thuse feela ho thibela liphoso pele li etsahala empa hape bo potlakisa lipatlisiso le nts'etsopele ka ho fana ka likhakanyo tse potlakileng tsa thepa le ho khetholla mekhoa e ka tlase ho data. Mokhoa ona ke oa bohlokoa bakeng sa bahlahisi ba batlang ho eketsa chai le ho ntlafatsa katleho ea ts'ebetso.