I. SBR önümçiliginde rezinanyň ýapyşganlygyny ölçemegiň ähmiýeti
Stirol Butadien Kauçugynyň (SBR) üstünlikli önümçiligi onuň reologiki häsiýetleriniň takyk gözegçiligine we gözegçiligine baglydyr. Materialyň akyma garşylygyny kesgitleýän ýapyşyklyk, aralyk kauçuk birleşmeleriniň gaýtadan işlenilmegini we taýýar önümleriň soňky hil görkezijisini kesgitleýän iň möhüm fiziki-himiki parametr bolup durýar.
Içindesintetiki kauçukönümçilik prosesi, ýapyşyklyk polimeriň esasy gurluş häsiýetnamalary, hususan-da, onuň molekulýar agramy (MW) we molekulýar agram paýlanyşy (MWD) üçin gönüden-göni, ölçelip bilinýän görkezijini üpjün edýär. Yzygiderli dälrezinanyň ýapyşyklygyny ölçemekmaterial işlemege we taýýar önümiň işine gönüden-göni täsir edýär. Mysal üçin, aşa ýokary ýapyşyklylygy görkezýän birleşmeler, aşaky akymdaky işlere, mysal üçin, ekstruziýa ýa-da kalenderleme ýaly berk çäklendirmeleri girizýär, bu bolsa energiýa sarp edilişiniň ýokarlanmagyna, iş dartgynlylygynyň ýokarlanmagyna we enjamlaryň näsazlygynyň mümkin bolmagyna getirýär. Tersine, ýapyşyklygy örän pes bolan birleşmeler emele getirme döwründe ýa-da gutarnykly berklenme tapgyrynda ölçeg bitewüligini saklamak üçin zerur bolan ereme güýjüne eýe bolup bilmez.
Stirol-Butadien kauçugy (SBR)
*
Diňe mehaniki işlemeden başga-da, uglerod garasy we kremniý ýaly möhüm güýçlendiriji goşundylaryň deň derejede ýaýramagyna ýetmek üçin ýapyşyklygyň gözegçiligi möhümdir. Bu ýaýramagyň birmeňzeşligi soňky materialyň mehaniki häsiýetlerini, şol sanda dartgynlylyk güýji, aşynma garşylygy we işlenenden soň görkezilýän çylşyrymly dinamiki häsiýet ýaly möhüm ölçegleri kesgitleýär.rezinanyň wulkanizasiýa prosesi.
II. Stirol butadien kauçugynyň (SBR) esaslary
Stirol Butadien Rezinasy näme??
Stirol Butadien Rezinasy (SBR) ajaýyp baha-netije gatnaşygy we ýokary göwrümli elýeterliligi sebäpli giňden ulanylýan köpugurly sintetiki elastomerdir. SBR esasan 1,3-butadienden (takmynan 75%) we stirol monomerlerinden (takmynan 25%) alynýan kopolimer hökmünde sintez edilýär. Bu monomerler kopolimerleşme diýlip atlandyrylýan himiki reaksiýa arkaly birleşdirilip, uzyn, köp birlikli polimer zynjyrlaryny emele getirýär. SBR ýokary berkligi we ajaýyp aşynma garşylygyny talap edýän ulanyşlar üçin ýörite döredildi, bu bolsa ony teker protektorlary üçin ideal saýlawa öwürýär.
Sintetiki kauçuk öndürmek prosesi
SBR sintezi iki dürli senagat polimerleşme usuly arkaly amala aşyrylýar, bu bolsa dürli özboluşly häsiýetlere eýe bolan materiallary emele getirýär we suwuk fazada belli bir ýapyşyklyk gözegçiligini talap edýär.
Emulsiýa Polimerleşmesi (E-SBR):Bu nusgawy usulda monomerler sabyn ýaly surfaktant ulanylyp suwly erginde dargadylýar ýa-da emulsiýalaşdyrylýar. Reaksiýa erkin radikal başlangyçlary tarapyndan başlanýar we önümiň zaýalanmagynyň öňüni almak üçin stabilizatorlar gerek bolýar. E-SBR gyzgyn ýa-da sowuk proses temperaturasyny ulanyp öndürilip bilner; sowuk E-SBR, hususan-da, ýokary aşynma garşylygy, dartgynlylyk güýji we pes çydamlylygy bilen tanalýar.
Eritme polimerleşmesi (S-SBR):Bu ösen usul anion polimerleşmesini öz içine alýar, adatça uglewodorod ergininiň, adatça geksan ýa-da siklogeksanyň içinde alkil litium başlangyçlaýjysyny (meselem, butillitium) ulanýar. S-SBR derejeleri, adatça, has ýokary molekulýar agrama we has dar paýlanmaga eýe bolýar, bu bolsa tekerlerde has gowy çeýelik, ýokary dartgynlylyk güýji we ep-esli pes aýlanma garşylygy ýaly häsiýetleriň ýokarlanmagyna getirýär, bu bolsa S-SBR-i ýokary hilli, has gymmat önüme öwürýär.
Iň esasysy, iki prosesde hem polimerleşme reaksiýasy reaktoryň zyňyndy suwuna zynjyr terminatoryny ýa-da gysga togtadyjy agenti girizmek arkaly takyk bes edilmelidir. Bu zynjyryň soňky uzynlygyny gözegçilikde saklaýar, bu ädim başlangyç molekulýar agramy we netijede esasy gönüden-göni kesgitleýär.rezinanyň ýapyşyklygygaryşdyrmazdan öň.
Stirol butadien kauçugynyň häsiýetleri
SBR fiziki we mehaniki häsiýetleriniň güýçli profili üçin gymmatly hasaplanýar:
Mehaniki iş görkezijileri:Esasy güýçli taraplara ýokary dartgynlylyk güýji girýär, ol adatça 500-den 3000 PSI-e çenli üýtgeýär we ajaýyp aşynma garşylygy bilen birleşýär. SBR şeýle hem basyşa gowy garşylyk we ýokary zarba garşylygyny görkezýär. Mundan başga-da, material öz tebigaty boýunça çatlamaga çydamlydyr, bu bolsa berkligi we UB garşylygyny ýokarlandyrmak üçin uglerod garasy ýaly köp mukdarda güýçlendiriji doldurgyçlary goşmaga mümkinçilik berýän esasy aýratynlykdyr.
Himiki we termal profil:Suwa, spirte, ketonlara we käbir organiki kislotalara, umuman, çydamly bolsa-da, SBR uly gowşaklyklara eýedir. Nebit esasly ýaglara, aromatik uglewodorod ýangyçlaryna, ozona we galogenleşdirilen erginlere garşy gowşak garşylyga eýedir. Termal taýdan, SBR giň gerimde çeýeligi saklaýar, iň ýokary temperatura takmynan 225°F we pes temperatura çeýeligi -60℉ çenli uzap gidýär.
Molekulýar agramyň we zynjyr gurluşynyň esasy görkezijisi hökmünde ýapyşyklyk
Çig polimeriň reologiki häsiýetnamalary polimerleşme tapgyrynda emele gelen molekulýar gurluş - polimer zynjyrlarynyň uzynlygy we şahalanma derejesi bilen esaslanyp kesgitlenýär. Ýokary molekulýar agram, adatça, ýokary ýapyşyklyga we degişlilikde pes ereme akymyna (MFR/MVR) getirýär. Şonuň üçin, reaktoryň boşalmagynda derrew içki ýapyşyklygy (IV) ölçemek, maksatly molekulýar arhitekturanyň emele gelmegini yzygiderli gözegçilikde saklamaga funksional taýdan deňdir.
III. SBR işlemegini dolandyrýan reologik prinsipler
Reologiki prinsipler, kesiş tizligine baglylyk, temperatura/basyş duýgurlygy.
Reologiýa, materiallaryň nähili deformasiýa we akym geçirýändigini öwrenýän ylym, SBR-iň senagat gaýtadan işlemek şertlerinde özüni alyp barşyny düşünmek üçin ylmy çarçuwany üpjün edýär. SBR çylşyrymly wskoelastik material hökmünde häsiýetlendirilýär, ýagny ol wskoelastik (hemişelik, suwuklyk ýaly akym) we elastik (dikeldilip bilinýän, gaty ýaly deformasiýa) reaksiýalaryny birleşdirýän häsiýetleri görkezýär. Bu häsiýetleriň agdyklyk etmegi ulanylýan ýüküň tizligine we dowamlylygyna düýpli baglydyr.
SBR birleşmeleri, esasan, Nýuton däl suwuklyklardyr. Bu olaryň görünýänrezin ýapyşyklygyhemişelik gymmatlyk däl, ýöne möhüm ähmiýete eýedirkesiş tizligine baglylyk; kesiş tizligi artanda, ýapyşyklyk ep-esli azalýar, bu bolsa kesiş inçelmesi diýlip atlandyrylýan hadysadyr. Nýuton däl bu hereket hil gözegçiligi üçin çuňňur täsir edýär. Pes kesiş tizliklerinde, mysal üçin, däp bolan Muni wiskozimetr synaglarynda ölçenen ýaly, alynýan ýapyşyklyk gymmatlyklary garyşdyrmakda, ýugurmakda ýa-da ekstruziýa amallarynda mahsus bolan ýokary kesiş tizliklerinde materialyň hereketiniň ýeterlik däl görkezilişini üpjün edip biler. Kesmekden başga-da, ýapyşyklyk temperatura hem örän duýgurdyr; prosesiň ýylylygy ýapyşyklygy azaldýar, bu bolsa akyma kömek edýär. Basyş ýapyşyklyga hem täsir etse-de, durnukly temperaturany we yzygiderli kesiş taryhyny saklamak iň möhümdir, sebäbi ýapyşyklyk kesiş, basyş we gaýtadan işlemek wagty bilen dinamiki taýdan üýtgeýär.
Plastikizatorlaryň, doldurgyçlaryň we gaýtadan işlemegiň kömekçi serişdeleriniň SBR ýapyşyklygyna täsiri
Therezin gaýtadan işlemekbirleşme diýlip atlandyrylýan tapgyr, esasy SBR polimeriniň reologiýasyny düýpli üýtgedýän köp sanly goşundyşlary birleşdirmegi öz içine alýar:
Plastikizatorlar:SBR-iň çeýeligini we umumy gaýtadan işlenilmegini ýokarlandyrmak üçin proses ýaglary örän möhümdir. Olar birleşmäniň kompozit ýapyşyklygyny azaltmak arkaly işleýär, bu bolsa doldurgyçlaryň deň derejede ýaýramagyna ýardam edýär we polimer matrisasyny ýumşadýar.
Doldurgyçlar:Güýçlendiriji serişdeler, esasan uglerod gara we kremniý, materialyň ýapyşlylygyny ep-esli ýokarlandyrýar, bu bolsa doldurgyç-doldurgyç we doldurgyç-polimer özara täsirleri bilen baglanyşykly çylşyrymly fiziki hadysalara getirýär. Optimal dispersiýa gazanmak deňagramlylykdyr; gliserin ýaly serişdeler lignosulfonat doldurgyçlaryny ýumşatmak üçin ulanylyp bilner, doldurgyç ýapyşlylygyny SBR matrisasynyň ýapyşlylygyna ýakynlaşdyrýar, şeýlelik bilen aglomeratyň emele gelmegini azaldýar we birmeňzeşligi gowulandyrýar.
Wulkanizasiýa ediji serişdeler:Kükürt we tizlendirijiler ýaly bu himiki maddalar, gury maddalaryň reologiýasyna uly üýtgeşmeler getirýär. Olar ýanma howpsuzlygy (wagtyndan öň özara baglanyşyklara garşylyk) ýaly faktorlara täsir edýär. Buglanan kremniý ýaly beýleki ýöriteleşdirilen goşundylar, umumy gaty maddalaryň düzümini üýtgetmezden has galyň plýonkalary öndürmek ýaly belli bir reologik maksatlara ýetmek üçin ýapyşyklygy ýokarlandyrýan serişdeler hökmünde strategik taýdan ulanylyp bilner.
Reologiýany rezin prosesiniň wulkanizasiýasyna we soňky çarpaz baglanyşyk dykyzlygyna birikdirmek
Birleşme we emele getirmek wagtynda berilýän reologiki şertlendirme wulkanizirlenen önümiň soňky hyzmat görkezijileri bilen gönüden-göni baglanyşyklydyr.
Birmeňzeşlik we dargama:Garyşdyrma wagtyndaky üýtgeşik ýapyşyklyk profilleri — köplenç optimal däl energiýa girişi bilen baglanyşykly — ýaramaz dispersiýa we özara baglanyşykly paketiň (kükürt we tizlendirijiler) deň däl paýlanyşyna getirýär.
Rezinanyň wulkanizasiýa prosesi:Bu gaýtmaz himiki proses polimer zynjyrlarynyň arasynda hemişelik özara baglanyşyk döretmek üçin SBR birleşmesini, adatça kükürt bilen gyzdyrmagy öz içine alýar, bu bolsa rezinanyň berkligini, elastikligini we çydamlylygyny ep-esli ýokarlandyrýar. Bu proses üç tapgyrdan ybarat: başlangyç şekillendirme bolýan induksiýa (ýakmak) tapgyry; özara baglanyşyk ýa-da berkleşme tapgyry (250 ℉-den 400 ℉-e çenli çalt reaksiýa; we optimal ýagdaý.
Çarpaz baglanyşyk dykyzlygy:Iň ýokary mehaniki häsiýetler gazanylan çarpaz baglanyşyk dykyzlygy bilen kesgitlenýär. Ýokary Dcgymmatlyklar molekulýar zynjyryň hereketine päsgel berýär, saklama modulyny ýokarlandyrýar we materialyň çyzykly däl wskoelastik jogabyna täsir edýär (Peýn täsiri diýlip atlandyrylýar). Şonuň üçin, molekulýar prekursorlaryň indiki berkime reaksiýasy üçin dogry taýýarlanmagyny üpjün etmek üçin berkimemedik, gaýtadan işleme tapgyrlarynda takyk reologik gözegçilik möhümdir.
IV. Ýapyşlygy ölçemekde bar bolan meseleler
Adaty oflaýn synaglaryň çäklendirmeleri
Adaty, üznüksiz we zähmeti köp talap edýän hil gözegçiligi usullaryna giňden bil baglamak, SBR-iň üznüksiz önümçiligine uly iş çäklendirmelerini girizýär we prosesleriň çalt optimizasiýa edilmegine päsgel berýär.
Muniniň ýapyşganlygynyň çaklamasy we yza galmagy:Esasy hil indeksi, Mooney ýapyşyklygy, däp boýunça oflaýn ölçenilýär. Senagatyň fiziki çylşyrymlylygy we ýokary ýapyşyklygy sebäplirezin öndürmek prosesi, ony içki garyşdyryjynyň içinde gönüden-göni real wagt režiminde ölçäp bolmaýar. Mundan başga-da, däp bolan empirik modelleri ulanyp, bu gymmaty takyk çaklamak kyn, esasanam doldurgyçlary öz içine alýan birleşmeler üçin. Laboratoriýa synaglary bilen baglanyşykly wagt yza galmagy düzediş çärelerini gijikdirýär we spesifikasiýadan daşary köp mukdarda material öndürmegiň maliýe töwekgelçiligini ýokarlandyrýar.
Üýtgedilen mehaniki taryh:Kapilýar reometriýa, akym hereketini häsiýetlendirip bilse-de, giňişleýin nusga taýýarlamagy talap edýär. Synagdan öň material belli bir silindrik ölçeglere gaýtadan şekillendirilmelidir, bu bolsa birleşmäniň mehaniki taryhyny üýtgedýär. Netijede, ölçenen ýapyşyklyk senagatda birleşmäniň hakyky ýagdaýyny takyk görkezmezligi mümkin.rezin gaýtadan işlemek.
Ýeterlik däl ýeke-täk nokatly maglumatlar:Standart ereme akymynyň tizligi (MFR) ýa-da ereme göwrüminiň tizligi (MVR) synaglary kesgitlenen şertlerde diňe bir akym indeksini berýär. Bu Nýuton däl SBR üçin ýeterlik däl. Iki dürli partiýa MVR gymmatlyklarynyň deňdigini görkezip biler, ýöne ekstruziýa bilen baglanyşykly ýokary kesiş tizliklerinde düýpli tapawutlanýan ýapyşyklyga eýe bolýar. Bu tapawut öňünden çaklanylmadyk gaýtadan işlemegiň näsazlyklaryna sebäp bolup biler.
Çykdajylar we logistika ýükü:Daşarky laboratoriýa analizlerine bil baglamak uly logistika çykdajylaryna we wagt gijikmelerine sebäp bolýar. Yzygiderli gözegçilik daşarky analiz talap edýän nusgalaryň sanyny ep-esli azaltmak arkaly ykdysady artykmaçlygy hödürleýär.
Ýokary ýapyşykly we köp fazaly SBR birleşmelerini ölçemegiň kynçylygy
Rezin birleşmeleriniň senagat taýdan işlenilmegi örän ýokary ýapyşyklylygy we çylşyrymly ýapyşykly elastikligi görkezýän materiallary öz içine alýar, bu bolsa gönüden-göni ölçemek üçin özboluşly kynçylyklary döredýär.
Taýgalanma we döwülme:Ýokary ýapyşykly, ýapyşykly rezin materiallary däp bolan açyk serhetli reometrlerde synagdan geçirilende diwaryň süýşmegi we elastiklik sebäpli nusganyň döwülmegi ýaly meselelere sezewar bolýar. Bu täsirleri ýeňip geçmek üçin, esasanam polimer-doldurgyç özara täsirleriniň çylşyrymly bolýan doldurylan materiallarda, dişli, ýapyk serhetli dizaýnly yrgyldaýan gabyk reometri ýaly ýöriteleşdirilen enjamlar zerurdyr.
Hyzmat etmek we arassalamak:Polimerleriň we doldurgyçlaryň ýapyşykly, ýokary ýapyşykly tebigaty sebäpli standart onlaýn akym ýa-da kapillýar ulgamlar köplenç tıkanmalara sezewar bolýar. Bu bolsa çylşyrymly arassalamak protokollaryny talap edýär we üznüksiz önümçilik şertlerinde uly kemçilik bolan gymmat iş wagtyndan öň işlemelere getirýär.
Polimer erginleri üçin berk içki ýapyşyklyk enjamyna zerurlyk.
Ilkinji ergin ýa-da şlam fazasynda, polimerleşmeden soň, möhüm ölçeg molekulýar agram we polimeriň öndürijiligi bilen gönüden-göni baglanyşykly bolan içki ýapyşyklyk (IV) bolup durýar. Adaty laboratoriýa usullary (meselem, GPC ýa-da aýna kapilýarlary) real wagt gözegçiligi üçin gaty haýal.
Senagat gurşawy awtomatlaşdyrylan we ygtybarly ulgamy talap edýäriçki ýapyşyklyk guralyIVA Versa ýaly häzirki zaman çözgütleri, erginiň ýapyşyklygyny ölçemek üçin iki kapillýarly deňeşdirme wiskimetrini ulanyp, tutuş prosesi awtomatlaşdyrýar, ulanyjynyň erginler bilen gatnaşygyny azaldýar we ýokary takyklyga ýetýär (RSD gymmatlyklary 1%-den pes). Ereme fazasyndaky içerki ulanylyşlar üçin, Side Stream Online-Rheometers (SSR) yzygiderli gaýyş tizliginde üznüksiz gaýyş ýapyşyklygy ölçeglerine esaslanyp, IV-Rheo gymmatyny kesgitläp bilýär. Bu ölçeg, ergin akymyndaky MW üýtgemeleriniň gözegçilik edilmegine mümkinçilik berýän empirik korrelasiýany döredýär.
V. Ýapyşlygy gözegçilik etmek üçin möhüm proses tapgyrlary
Polimerleşme reaktorynyň boşaldylmagynda, garyşdyrylmagynda/ýugurulmagynda we ekstruziondan öňki emele getirmede onlaýn ölçegleriň ähmiýeti.
Onlaýn ýapyşganlyk ölçeglerini ornaşdyrmak möhümdir, sebäbi üç esasy proses tapgyry — polimerleşmek, garyşdyrmak (garyşdyrmak) we gutarnykly emele getirmek (ekstruziya) — her biri aýratyn, gaýtarylmaýan reologiki häsiýetnamalary kesgitleýär. Bu nokatlardaky gözegçilik hil kemçilikleriniň soňraky akyma geçmeginiň öňüni alýar.
Polimerleşme reaktorynyň boşaldylmagy: Konwersiýanyň, molekulýar agramyň gözegçiligi.
Bu tapgyrdaky esasy maksat SBR polimeriniň derrew reaksiýa tizligini we soňky molekulýar agramynyň (MW) paýlanyşyny takyk gözegçilikde saklamakdyr.
Ösýän molekulýar agramy bilmek örän möhümdir, sebäbi ol soňky fiziki häsiýetleri kesgitleýär; ýöne däp bolan usullar köplenç MW-ny diňe reaksiýa tamamlanandan soň ölçeýär. Süýümiň ýa-da erginiň ýapyşlylygynyň real wagt gözegçiligi (içki ýapyşlylygyň takmynan) zynjyryň uzynlygyny we gurluşynyň emele gelmegini gönüden-göni yzarlaýar.
Öndürijiler hakyky wagtdaky ýapyşganlyk baradaky pikir alyşmalary ulanmak arkaly dinamiki, proaktiw gözegçiligi amala aşyryp bilerler. Bu molekulýar agram düzgünleşdirijisiniň ýa-da gysga togtadyjy agentiň akymyny takyk sazlamaga mümkinçilik berýär.öňmonomer öwrülişi iň ýokary derejä ýetýär. Bu mümkinçilik proses gözegçiligini reaktiw hil barlagyndan (spesifikasiýadan daşary partiýalary gaýtadan garyşdyrmagy öz içine alýar) polimeriň esasy arhitekturasynyň üznüksiz, awtomatlaşdyrylan düzgünleşdirilmegine çenli ýokarlandyrýar. Mysal üçin, üznüksiz gözegçilik öwrüliş tizligi 70% ýetende çig polimer Mooney-iň ýapyşyklygynyň spesifikasiýalara laýyk gelmegini üpjün edýär. Reaktor zyňyndylaryna mahsus bolan ýokary temperatura we basyşlara çydamly bolmak üçin niýetlenen berk, çyzyk içinde burulýan rezonator zondlaryny ulanmak bu ýerde möhümdir.
Garyşdyrmak/Ýuwuşdyrmak: Goşundy dispersiýasyny, kesiş gözegçiligini, energiýa sarp edilişini optimizirlemek.
Adatça içki garyşdyryjyda ýerine ýetirilýän garyşdyryş tapgyrynyň maksady, birleşmäniň termal we kesiş taryhyny üns bilen gözegçilikde saklamak bilen, polimeriň, güýçlendiriji doldurgyçlaryň we gaýtadan işleme kömekçileriniň deň, birmeňzeş dispersiýasyna ýetmekdir.
Ýapyşlyk profili garyşdyrma hiliniň esasy görkezijisi bolup hyzmat edýär. Rotorlar tarapyndan döredilýän ýokary kesiş güýçleri rezini parçalaýar we dispersiýany gazanýar. Ýapyşlygyň üýtgemegini gözegçilikde saklamak arkaly (köplenç hakyky wagt momentinden we energiýa girişinden alynýar), takykgutarýan nokadygaryşdyryş sikliniň möhletini takyk kesgitläp bolýar. Bu çemeleşme 15 minutdan 40 minuta çenli dowam edip bilýän we operator üýtgeşikliklerine we daşarky faktorlara sezewar bolýan üýtgewsiz garyşdyryş sikliniň wagtlaryna bil baglamakdan has gowydyr.
Birleşmäniň ýapyşlylygyny görkezilen aralykda gözegçilikde saklamak materialyň hili üçin örän möhümdir. Gözegçiligiň ýeterlik däldigi ýaramaz dispersiýa we gutarnykly materialyň häsiýetlerinde kemçiliklere getirýär. Ýokary ýapyşly rezin üçin zerur dispersiýany gazanmak üçin ýeterlik garyşdyrma tizligi möhümdir. Içki garyşdyryjynyň turbulent, ýokary ýapyşly gurşawyna fiziki datçigi goýmagyň kynçylygyny göz öňünde tutup, ösen gözegçilik ... esaslanýar.ýumşak sensorlarBu maglumatlara esaslanýan modeller, partiýanyň soňky hilini, meselem, onuň Mooney ýapyşyklygyny çaklamak üçin proses üýtgeýjilerini (rotor tizligi, temperatura, energiýa sarp edilişi) ulanýar we şeýdip hil indeksiniň real wagt bahalandyrmasyny üpjün edýär.
Hakyky wagtdaky ýapyşyklyk profiline esaslanyp, iň gowy garyşdyrma nokadyny kesgitlemek ukyby uly öndürijilik we energiýa gazanmagyna getirýär. Eger bir partiýa maksatly dispersiýa ýapyşyklygyna bellenen kesgitlenen sikl wagtyndan has çalt ýetse, garyşdyrma prosesini dowam etdirmek energiýany sowurýar we polimer zynjyrlaryna aşa köp garyşdyrmak arkaly zyýan ýetirmek howpuny döredýär. Ýapyşyklyk profiline esaslanyp, prosesi optimizirlemek sikl wagtyny 15-28% azaldyp biler, bu bolsa netijelilige we çykdajylara gönüden-göni täsir edýär.
Ekstruziondan öň/formalaşdyrmak: Erime akymynyň yzygiderliligini, ölçeg durnuklylygyny üpjün etmek.
Bu tapgyr berk rezin birleşme zolagyny plastikleşdirmegi we ony matdan geçirip, üznüksiz profil emele getirmegi öz içine alýar, köplenç toplumlaýyn dartgynlyk talap edýär.
Bu ýerde ýapyşyklylygy gözegçilik etmek iň möhümdir, sebäbi ol polimeriň ereme güýjüni we akymlylygyny gönüden-göni dolandyrýar. Ekstruzion üçin pes ereme akymy (ýokary ýapyşyklylyk), adatça, has gowy hasaplanýar, sebäbi ol profiliň görnüşini (ölçegli durnuklylygyny) dolandyrmak we galyplaryň şişmegini azaltmak üçin möhüm bolan ýokary ereme güýjüni üpjün edýär. Durnuksyz ereme akymy (MFR/MVR) önümçilik hiliniň kemçiliklerine getirýär: ýokary akym ýalpyldawuklyga sebäp bolup biler, pes akym bolsa bölekleriň doly doldurylmazlygyna ýa-da gözenekliligine sebäp bolup biler.
Ekstruzionda ýapyşyklygy düzgünleşdirmegiň çylşyrymlylygy, daşarky täsirlere we çyzykly däl reologiki hereketlere örän duçar bolmagy, ösen dolandyryş ulgamlaryny zerur edýär. Ýapyşyklygyň üýtgemelerini proaktiw dolandyrmak üçin işjeň täsirleri ret etmek (ADRC) ýaly usullar ornaşdyrylýar we adaty Proporsional-Integral (PI) kontrollerlerine garanyňda maksatly görünýän ýapyşyklygy saklamakda has gowy netije gazanylýar.
Mata gabynyň başyndaky ereýän ýakymlylygyň yzygiderliligi önümiň hiliniň we geometrik kabul edilişiniň soňky kesgitleýjisidir. Ekstruziya ýakymly elastik täsirleri iň ýokary derejä çykarýar we ölçeg durnuklylygy, esasanam ýokary kesiş tizliginde ereýän ýakymlylygyň üýtgemelerine örän duýgurdyr. Mata gabynyň öň ýanynda ereýän ýakymlylygyň onlaýn ölçegi, yzygiderli görünýän ýakymlylygy saklamak üçin proses parametrlerini (meselem, wint tizligi ýa-da temperatura profili) çalt, awtomatlaşdyrylan sazlamaga mümkinçilik berýär, geometrik takyklygy üpjün edýär we galyndylary azaltýar.
II tablisa SBR önümçilik zynjyrynda gözegçilik talaplaryny görkezýär.
II tablisa. SBR işläp taýýarlamak tapgyrlarynda ýapyşyklygy gözegçilik etmek talaplary
| Proses tapgyry | Ýapyşganlyk fazasy | Nyşana Parametr | Ölçeg tehnologiýasy | Dolandyryş hereketi işjeňleşdirildi |
| Reaktoryň boşalmagy | Ergin/Slurry | Içki ýapyşyklyk(Molekulýar agram) | Ýan akym reometri (SSR) ýa-da Awtomatlaşdyrylan IV | Gysga togtadyjy agentiň ýa-da düzgünleşdirijiniň akym tizligini sazlaň. |
| Garyşdyrmak/Ýumurmak | Ýokary ýapyşykly birleşme | Muni ýapyşyklygy (Görünýän moment çaklamasy) | Ýumşak Sensor (Moment/Energiýa Giriş Modeli) | Garyşdyrma sikliniň wagtyny we rotor tizligini soňky nokadyň ýapyşganlygyna esaslanyp optimizirläň. |
| Öňünden Ekstruziya/Formalaşdyrma | Polimer ergini | Görünýän ereýän ýapyşyklyk (MFR/MVR korrelýasiýasy) | Çyzykly burulma rezonatory ýa-da kapillýar wiskozimetr | Ölçeg durnuklylygyny we şemanyň yzygiderli şişmegini üpjün etmek üçin wintiň tizligini/temperaturasyny sazlaň. |
Dykyzlyk ölçeýjileri barada has köp öwreniň
Has köp onlaýn proses ölçeýjileri
VI. Onlaýn ýapyşganlygy ölçemek tehnologiýasy
Lonnmetr Suwuklyk Özlülük Ölçeýjisi Hatda
Laboratoriýa synaglarynyň içki çäklendirmelerini ýeňip geçmek üçin, häzirki zamanrezin gaýtadan işlemekberk we ygtybarly enjamlar gerek. Burulýan rezonator tehnologiýasy üznüksiz, çyzykly reologik duýgy ulgamynda uly öňegidişligi görkezýär we SBR önümçiliginiň kyn şertlerinde işläp bilýär.
ýaly enjamlarLonnmetr Suwuklyk Özlülük Ölçeýjisi Hatdaproses suwuklygyna doly çümdürilen burulma rezonatoryny (titreýän element) ulanyp işleýär. Enjam rezonatoryň suwuklyk sebäpli başdan geçirýän mehaniki dempingini kesgitlemek arkaly ýapyşyklygy ölçeýär. Soňra bu demping ölçegi, köplenç dykyzlyk görkezijileri bilen birlikde, takyk, gaýtalanýan we durnukly ýapyşyklyk netijelerini bermek üçin hususy algoritmler arkaly işlenip düzülýär.
Bu tehnologiýa, güýçli işleýiş mümkinçilikleri sebäpli, SBR ulanylyşlary üçin aýratyn amatlydyr:
Berklik we immunitet:Datçikler, adatça, doly metaldan ýasalan gurluşa (meselem, 316L poslanmaýan polat) we germetik, metaldan metala möhürlere eýe bolup, ýokary temperatura we himiki täsir astynda şişip ýa-da döwülip biljek elastomerlere bolan zerurlygy aradan aýyrýar.
Giň gerimli we suwuklyk bilen utgaşyklylyk:Bu ulgamlar gözegçilik edip bilýärrezinanyň ýapyşyklygyörän pesden örän ýokary gymmatlyklara çenli giň diapazondaky birleşmeler (meselem, 1-den 1,000,000+ cP-a çenli). Olar Nýuton däl, bir fazaly we köp fazaly suwuklyklary gözegçilikde deň derejede netijeli bolup, SBR şlamlary we doldurylan polimer erginleri üçin möhümdir.
Ekstremal iş şertleri:Bu gurallar dürli basyş we temperatura spektrlerinde işlemek üçin sertifikatlaşdyrylandyr.
Real wagt režiminde, onlaýn, köp ölçegli ýapyşyklyk sensorlarynyň artykmaçlyklary (berklik, maglumatlaryň integrasiýasy)
Real wagt režiminde, içerki duýdurmanyň strategik taýdan ornaşdyrylmagy materiallaryň häsiýetnamasynyň üznüksiz akymyny üpjün edýär we önümçiligi aralykly hil barlaglaryndan proaktiw proses düzgünleşdirmegine geçirýär.
Yzygiderli gözegçilik:Real wagt maglumatlary gijikdirilen, gymmat laboratoriýa analizlerine garaşlylygy ep-esli azaldýar. Ol gelýän çig maldaky inçe proses üýtgeşmelerini ýa-da tapgyrlaýyn üýtgeşmeleri derrew anyklamaga mümkinçilik berýär, bu bolsa soňky hil meseleleriniň öňüni almak üçin örän möhümdir.
Az tehniki hyzmat:Berk, deňagramly rezonator dizaýnlary tehniki hyzmat ýa-da gaýtadan konfigurasiýa talap etmezden uzak möhletli ulanmak üçin niýetlenendir, bu bolsa iş wagtyndaky bökdençlikleri iň pes derejä düşürýär.
Maglumatlaryň üznüksiz integrasiýasy:Häzirki zaman sensorlary ulanyjy üçin amatly elektrik birikmelerini we senagat standartyndaky aragatnaşyk protokollaryny hödürleýär, bu bolsa awtomatiki proses sazlamalary üçin ýapyşyklygyň we temperatura maglumatlarynyň Paýlanan Dolandyryş Ulgamlaryna (DCS) gönüden-göni integrasiýasyny ýeňilleşdirýär.
SBR-iň dürli tapgyrlarynda ýapyşganlygy ölçemek üçin ulanylýan guralyň saýlama kriteriýalary.
Degişlisiniň saýlanmagyýapyşganlygy ölçemek üçin ulanylýan guralmaterialyň her bir nokadyndaky fiziki ýagdaýyna düýpli baglydyrrezin ýasamak prosesi:
Ergin/Slurry (Reaktor):Talap içki ýa-da görünýän şlamyň ýapyşyklygyny ölçemekdir. Tehnologiýalara ereýän nusgalary yzygiderli seljerýän gapdal akym reometrleri (SSR) ýa-da suwuklyk/şlamyň gözegçiligi üçin optimizirlenen ýokary duýgurlykly burulma zondlary girýär.
Ýokary ýapyşykly birleşme (garyşdyryjy):Göni fiziki ölçegleri mehaniki taýdan amala aşyrmak mümkin däl. Iň gowy çözgüt, içki garyşdyryjynyň ýokary takyklykly proses girişlerini (moment, energiýa sarp edilişi, temperatura) Muni ýapyşyklygy ýaly zerur hil ölçegine baglanyşdyrýan öňünden çaklaýjy ýumşak datçikleri ulanmakdyr.
Polimer Eridi (Öňünden Ekstruziya):Akym hiliniň gutarnykly kesgitlenmegi üçin ereýän turbada ýokary basyşly datçik gerek. Muny berk burulýan rezonator zondlary ýa-da ýöriteleşdirilen iç içe kapillýar wiskzimetrler (meselem, VIS) arkaly amala aşyrmak mümkin, olar ekstruziya bilen baglanyşykly ýokary kesiş tizliginde erýäniň görünýän ýapyşyklygyny ölçäp bilýär we köplenç maglumatlary MFR/MVR bilen baglanyşdyrýar.
Akym çäklendirilen ýerlerde berk apparat sensorlaryny we mehaniki giriş çäklendirilen ýerlerde çaklaýjy ýumşak sensorlary birleşdirýän bu gibrid duýujylyk strategiýasy netijeli işlemek üçin zerur bolan ýokary takyklykly dolandyryş arhitekturasyny üpjün edýär.rezin gaýtadan işlemekdolandyryş.
VII. Peýdalaryň strategik durmuşa geçirilmegi we mukdarynyň kesgitlenmegi
Onlaýn gözegçilik strategiýalary: Hakyky wagtdaky ýapyşyklyga esaslanýan awtomatlaşdyrylan proses sazlamalary üçin pikir alyşma halkalaryny ornaşdyrmak.
Awtomatlaşdyrylan dolandyryş ulgamlary adamyň mümkinçiliklerinden daşary durnukly we yzygiderli önüm hilini üpjün etmek üçin jogapkärli pikir alyşma halkalaryny döretmek üçin real wagt režiminde ýapyşyklyk maglumatlaryndan peýdalanýar.
Awtomatlaşdyrylan dozalaşdyrma:Garyşyklaşdyrmakda, gözegçilik ulgamy garyşyk konsistensiýasyny yzygiderli gözegçilikde saklap we zerur bolanda awtomatik usulda pes ýapyşykly komponentleri, meselem, plastikleşdirijileri ýa-da erginleri takyk mukdarda dozalap bilýär. Bu strategiýa ýapyşyklylygyň egrisini dar kesgitlenen ynamly aralykda saklaýar we süýşmegiň öňüni alýar.
Ösen Ýapyşlyk Gözegçiligi:SBR erginleri Nýuton däl we ekstruziýada bozulmalara meýilli bolany üçin, standart Proporsional-Integral-Töreme (PID) kontrollerleri köplenç erginleriň ýapyşyklygyny düzgünleşdirmek üçin ýeterlik däl. Aktiw bozulmalary ret etmek gözegçiligi (ADRC) ýaly ösen usullar zerurdyr. ADRC bozulmalary we modelleriň nätakyklyklaryny ret edilmeli işjeň faktorlar hökmünde kabul edýär, maksatly ýapyşyklygy saklamak we ölçegleriň takyklygyny üpjün etmek üçin ygtybarly çözgüt hödürleýär.
Dinamik molekulýar agramy sazlamak:Polimerleşme reaktorynda, üznüksiz maglumatlariçki ýapyşyklygy ölçeýji guraldolandyryş ulgamyna gaýtarylyp berilýär. Bu bolsa zynjyr regulýatorynyň akym tizligine proporsional düzedişleri girizmäge mümkinçilik berýär, reaksiýa kinetikasyndaky kiçi üýtgeşmeleri derrew kompensasiýa edýär we SBR polimeriniň molekulýar agramynyň belli bir SBR derejesi üçin zerur bolan dar spesifikasiýa zolagynda galmagyny üpjün edýär.
Netijelilik we çykdajylar: Sikl wagtlaryndaky gowulandyrmalaryň mukdaryny kesgitlemek, gaýtadan işlemegiň azaldylmagy, energiýa we material sarp edilişiniň optimizirlenmegi.
Onlaýn reologiýa ulgamlaryna maýa goýmak, umumy girdejililigi ýokarlandyrýan gönüden-göni, ölçälip bilinýän girdejileri berýärrezin öndürmek prosesi.
Optimallaşdyrylan sikl wagtlary:Içki garyşdyryjyda ýapyşyklyga esaslanýan soňky nokady anyklaýyş usulyny ulanmak arkaly önüm öndürijiler artykmaç garyşdyrma töwekgelçiligini aradan aýyrýarlar. Adatça 25–40 minutlyk üýtgewsiz sikllere esaslanýan proses 18–20 minutda zerur dispersiýa ýapyşyklygyna ýetmek üçin optimizirlenip bilner. Bu işleýiş üýtgeşikligi sikl wagtynyň 15–28% azalmagyna getirip biler, bu bolsa täze maýa goýumlary bolmazdan, öndürijiligiň we kuwwatyň artmagyna gönüden-göni täsir edýär.
Gaýtadan işlemegiň we galyndylaryň azaldylmagy:Yzygiderli gözegçilik, önümçilikde ýüze çykýan üýtgeşmeleri, olaryň köp mukdarda spesifikasiýa laýyk gelmeýän materiallaryň döremegine getirmezden öň derrew düzetmäge mümkinçilik berýär. Bu mümkinçilik gymmat gaýtadan işlemegi we galyndylary ep-esli azaldýar, materiallaryň ulanylyşyny gowulandyrýar.
Optimallaşdyrylan energiýa sarp edilişi:Garyşdyrma tapgyryny hakyky wagtdaky ýapyşyklyk profiline esaslanyp takyk azaltmak arkaly energiýa girişi diňe dogry dispersiýa gazanmak üçin optimizirlenýär. Bu bolsa, aşa garyşdyrma bilen baglanyşykly parazit energiýa ýitgisini aradan aýyrýar.
Materiallaryň ulanylyşynyň çeýeligi:Gaýtadan işlenen polimerler ýaly üýtgeýän ýa-da arassa däl çig mallary gaýtadan işlände maksatly ýapyşyklylygy sazlamak örän möhümdir. Yzygiderli gözegçilik, dürli we mümkin bolan arzan materiallaryň peýdasyny iň ýokary derejä çykarmak bilen, islenýän reologik maksatlara ygtybarly ýetmek üçin proses durnuklaşdyryş parametrlerini çalt sazlamaga we maksatly ýapyşyklylygy sazlamaga (meselem, goşundylaryň kömegi bilen molekulýar agramy artdyrmak ýa-da azaltmak) mümkinçilik berýär.
III tablisada jemlenen ýaly, ykdysady netijeleri ulydyr.
III tablisa. Onlaýn ýapyşlylygyň gözegçiliginden çaklanylýan ykdysady we iş netijeleri
| Metrik | Esasy (Oflaýn dolandyryş) | Nyşana (Onlaýn gözegçilik) | Sanly gazanç/netije |
| Toplu sikl wagty (garyşdyrmak) | 25–40 minut (Bellenen wagt) | 18–20 minut (Ýapyşlylygyň soňky nokady) | Öndürijiligiň 15–28% artmagy; Energiýa sarp edilişiniň azalmagy. |
| Spesifikasiýadan daşary partiýa tizligi | 4% (Pudak üçin adaty dereje) | <1% (Dowamly düzediş) | Gaýtadan işlemegiň/galyndylaryň 75% -e çenli azaldylmagy; Çig mal ýitgisiniň azaldylmagy. |
| Prosesiň durnuklaşdyrma wagty (gaýtadan işlenen girişler) | Sagatlar (Birnäçe laboratoriýa barlaglaryny talap edýär) | Minutlar (Çalt IV/Reo sazlamasy) | Material ulanylyşyny optimizirlemek; üýtgeýän çig mallary gaýtadan işlemek ukybyny gowulandyrmak. |
| Enjamlara tehniki hyzmat (mikserler/ekstruderler) | Reaktiw näsazlyk | Öňünden aýdylýan tendensiýa gözegçiligi | Irki näsazlyklary anyklamak; betbagtçylykly iş wagtyny we abatlaýyş çykdajylaryny azaltmak. |
Öňüni alyş tehniki hyzmaty: Näsazlyklary irki anyklamak we öňüni alyş çäreleri üçin üznüksiz gözegçiligi ulanmak.
Onlaýn ýapyşgynlyk seljermesi hil gözegçiliginden daşary çykyp, iş ussatlygynyň we enjamlaryň saglygynyň gözegçiligi üçin gurala öwrülýär.
Näsazlyklary anyklamak:Ýokarky material üýtgemeleri bilen düşündirip bolmaýan üznüksiz ýapyşyklyk görkezijilerinde garaşylmadyk üýtgeşmeler, ekstruder wintleriniň aşynmagy, rotoryň zaýalanmagy ýa-da süzgüçleriň dykylmagy ýaly enjamlardaky mehaniki zaýalanma üçin irki duýduryş signaly bolup hyzmat edip biler. Bu bolsa, gymmat bahaly betbagtçylykly näsazlyklaryň töwekgelçiligini azaldyp, öňünden görülýän we meýilnamalaýyn öňüni alyş abatlaýyş işlerini amala aşyrmaga mümkinçilik berýär.
Ýumşak Sensoryň Barlanyşy:Enjam signallary we sensor girişleri ýaly üznüksiz proses maglumatlary, Mooney ýapyşyklygy ýaly möhüm ölçegler üçin öňünden çaklaýyş modellerini (ýumşak sensorlar) işläp düzmek we kämilleşdirmek üçin ulanylyp bilner. Mundan başga-da, bu üznüksiz maglumat akymlary liniýadaky beýleki fiziki ölçeg enjamlarynyň işini kalibrlemek we barlamak üçin mehanizm hökmünde hem hyzmat edip biler.
Material üýtgeýjiliginiň diagnozy:Ýapyşlyk meýilleri esasy gelýän hil barlaglary arkaly anyklanmaýan çig malyň deňsizliklerine garşy möhüm gorag gatlagyny üpjün edýär. Üznüksiz ýapyşlyk profilindäki üýtgeşiklikler esasy polimeriň molekulýar agramynyň üýtgeýänligini ýa-da doldurgyçlardaky çyglylyk mukdarynyň ýa-da hiliniň deňsizdigini derrew alamatlandyryp biler.
Reologik maglumatlaryň jikme-jik we öňünden çaklaýjy ýumşak sensorlardan yzygiderli ýygnalmagy, rezin birleşmesiniň sanly görnüşini döretmek üçin maglumat binýadyny üpjün edýär. Bu yzygiderli, taryhy maglumatlar toplumy, wiskoelastik häsiýetler ýa-da ýadawlyga garşylyk ýaly çylşyrymly gutarnykly önümiň iş häsiýetlerini takyk öňünden çaklaýan öňdebaryjy empirik modelleri gurmak we kämilleşdirmek üçin möhümdir. Bu toplumlaýyn gözegçilik derejesi...içki ýapyşyklygy ölçeýji guralýönekeý hilli guraldan formula optimizasiýasy we prosesiň berkligi üçin esasy strategik aktiwe çenli.
VIII. Netije we teklipler
Rezinanyň ýapyşlylygyny ölçemek bilen baglanyşykly esasy netijeleriň gysgaça mazmuny.
Analiz, üznüksiz, oflaýn reologiki synaglara (Mooney viskozitesi, MFR) däp bolan bil baglamagyň häzirki zaman, ýokary göwrümli SBR önümçiliginde ýokary takyklyga ýetmekde we netijeliligi ýokarlandyrmakda düýpli çäklendirme girizýändigini tassyklaýar. Stirol Butadien kauçugynyň çylşyrymly, Nýuton däl we viskoelastik tebigaty gözegçilik strategiýasynda düýpli üýtgeşmäni talap edýär - bir nokatly, gijikdirilen ölçeglerden üznüksiz, real wagt režiminde görünýän viskozite we doly reologiki profile gözegçilik etmek.
Berk, maksatly gurlan içlikli datçikleriň, esasanam burulma rezonator tehnologiýasyny ulanýanlaryň, ösen dolandyryş strategiýalary (meselem, garyşdyryjylarda öňünden çaklaýjy ýumşak duýujylyk we ekstruderlerde ADRC) bilen utgaşdyrylmagy, ähli möhüm tapgyrlarda ýapyk aýlawly, awtomatlaşdyrylan sazlamalary üpjün edýär: polimerleşme wagtynda molekulýar agramyň bitewüligini üpjün etmek, garyşdyrylanda dolduryjynyň dispersiýasynyň netijeliligini ýokarlandyrmak we soňky ergin emele getirme wagtynda ölçegli durnuklylygy kepillendirmek. Bu tehnologik geçişiň ykdysady esaslandyrmasy ynandyryjy bolup, öndürijilikde san taýdan mümkin bolan üstünlikleri (sikl wagtynyň 15–28% azaldylmagy) we galyndylaryň we energiýanyň sarp edilişiniň ep-esli azaldylmagyny üpjün edýär. RFQ üçin satuw topary bilen habarlaşyň.
