மட்பாண்டங்கள்

3.1.1 குழம்பு தயாரித்தல்

தெளிப்பு உலர்த்தும் கிரானுலேஷன் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி, குழம்பு தயாரிப்பது ஒரு முக்கியமான திறவுகோலாகும். சேற்றின் திடமான உள்ளடக்கம், நுணுக்கம் மற்றும் திரவத்தன்மை ஆகியவை உலர்ந்த தூளின் வெளியீடு மற்றும் துகள் அளவை நேரடியாக பாதிக்கும்.

இந்த வகையான அலுமினா பீங்கான்களின் தூள் தரிசாக இருப்பதால், வெற்றிடத்தின் உருவாக்கும் செயல்திறனை மேம்படுத்த சரியான அளவு பைண்டரைச் சேர்ப்பது அவசியம். டெக்ஸ்ட்ரின், பாலிவினைல் ஆல்கஹால், கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸ், பாலிஸ்டிரீன் போன்ற பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கரிமப் பொருட்கள். நீரில் கரையக்கூடிய பைண்டரான பாலிவினைல் ஆல்கஹால் (PVA) இந்த பரிசோதனையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. இது சுற்றுச்சூழல் ஈரப்பதத்திற்கு அதிக உணர்திறன் கொண்டது, சுற்றுப்புற ஈரப்பதத்தின் மாற்றம் உலர் பொடியின் பண்புகளை கணிசமாக பாதிக்கும்.

பாலிவினைல் ஆல்கஹாலில் பல்வேறு வகையான, வெவ்வேறு அளவிலான நீராற்பகுப்பு மற்றும் பாலிமரைசேஷன் அளவு உள்ளது, இது ஸ்ப்ரே உலர்த்தும் செயல்முறையை பாதிக்கும். அதன் பொதுவான நீராற்பகுப்பு அளவு மற்றும் பாலிமரைசேஷன் அளவு ஸ்ப்ரே உலர்த்தும் செயல்முறையை பாதிக்கும். அதன் அளவு பொதுவாக 014 - 015wt ஆகும். அதிகமாகச் சேர்ப்பது, அழுத்தும் போது துகள்கள் சிதைவதைத் தடுக்க ஸ்ப்ரே கிரானுலேஷன் பவுடரை கடினமான உலர்ந்த தூள் துகள்களை உருவாக்கும். அழுத்தும் போது துகள் பண்புகளை அகற்ற முடியாவிட்டால், இந்த குறைபாடுகள் பச்சை உடலில் சேமிக்கப்படும் மற்றும் சுட்ட பிறகு அகற்ற முடியாது, இது இறுதி தயாரிப்பின் தரத்தை பாதிக்கும். பைண்டர் மிகக் குறைந்த பச்சை வலிமையைச் சேர்ப்பது செயல்பாட்டு இழப்பை அதிகரிக்கும். சரியான அளவு பைண்டர் சேர்க்கப்படும்போது, ​​பச்சை பில்லட்டின் பகுதி நுண்ணோக்கின் கீழ் காணப்படுவதை பரிசோதனை காட்டுகிறது. அழுத்தம் 3Mpa இலிருந்து 6Mpa ஆக அதிகரிக்கப்படும்போது, ​​பிரிவு சீராக அதிகரிக்கப்படுவதையும், குறைந்த எண்ணிக்கையிலான கோளத் துகள்கள் இருப்பதையும் காணலாம். அழுத்தம் 9Mpa ஆக இருக்கும்போது, ​​பிரிவு மென்மையாக இருக்கும், மேலும் அடிப்படையில் கோளத் துகள்கள் எதுவும் இருக்காது, ஆனால் அதிக அழுத்தம் பச்சை பில்லட்டின் அடுக்குப்படுத்தலுக்கு வழிவகுக்கும். PVA சுமார் 200 ℃ இல் திறக்கப்படுகிறது.

எரியத் தொடங்கி, சுமார் 360 ℃ வெப்பநிலையில் வடிகட்டவும். கரிம பைண்டரைக் கரைத்து, பில்லட் துகள்களை ஈரமாக்க, துகள்களுக்கு இடையில் திரவ இடை அடுக்கை உருவாக்கவும், பில்லட்டின் பிளாஸ்டிசிட்டியை மேம்படுத்தவும், துகள்களுக்கு இடையிலான உராய்வையும், பொருட்கள் மற்றும் அச்சுக்கு இடையிலான உராய்வையும் குறைக்கவும், அழுத்தப்பட்ட பில்லட்டின் அடர்த்தி அதிகரிப்பையும், அழுத்த விநியோகத்தின் ஒருமைப்பாட்டையும் ஊக்குவிக்கவும், மேலும் பொருத்தமான அளவு பிளாஸ்டிசைசரைச் சேர்க்கவும், பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கிளிசரின், எத்தில் ஆக்சாலிக் அமிலம் போன்றவை.

பைண்டர் ஒரு கரிம மேக்ரோமாலிகுலர் பாலிமர் என்பதால், பைண்டரை குழம்பில் சேர்க்கும் முறையும் மிகவும் முக்கியமானது. தேவையான திடப்பொருள் கொண்ட சீரான சேற்றில் தயாரிக்கப்பட்ட பைண்டரைச் சேர்ப்பது சிறந்தது. இந்த வழியில், கரைக்கப்படாத மற்றும் சிதறாத கரிமப் பொருட்கள் குழம்புக்குள் கொண்டு வரப்படுவதைத் தவிர்க்கலாம், மேலும் சுட்ட பிறகு ஏற்படக்கூடிய குறைபாடுகளைக் குறைக்கலாம். பைண்டர் சேர்க்கப்படும்போது, ​​பந்து அரைத்தல் அல்லது கிளறுவதன் மூலம் குழம்பு எளிதில் உருவாக்கப்படுகிறது. துளியில் சுற்றப்பட்ட காற்று உலர்ந்த தூளில் உள்ளது, இது உலர்ந்த துகள்களை வெற்றுத்தனமாக்குகிறது மற்றும் தொகுதி அடர்த்தியைக் குறைக்கிறது. இந்த சிக்கலை தீர்க்க, டிஃபோமர்களைச் சேர்க்கலாம்.

பொருளாதார மற்றும் தொழில்நுட்ப தேவைகள் காரணமாக, அதிக திடப்பொருள் உள்ளடக்கம் தேவைப்படுகிறது. உலர்த்தியின் உற்பத்தி திறன் ஒரு மணி நேரத்திற்கு ஆவியாதல் நீரைக் குறிப்பதால், அதிக திடப்பொருள் உள்ளடக்கம் கொண்ட குழம்பு உலர் தூள் வெளியீட்டை கணிசமாக அதிகரிக்கும். திடப்பொருள் உள்ளடக்கம் 50% இலிருந்து 75% ஆக அதிகரிக்கும் போது, ​​உலர்த்தியின் வெளியீடு இரண்டு மடங்கு அதிகரிக்கும்.

குறைந்த திடப்பொருள் உள்ளடக்கம் வெற்றுத் துகள்கள் உருவாவதற்கு முக்கிய காரணம். உலர்த்தும் செயல்பாட்டில், நீர் துளியின் மேற்பரப்புக்கு இடம்பெயர்ந்து திடத் துகள்களைக் கொண்டு செல்கிறது, இது துளியின் உள் பகுதியை வெற்றுத் துகளாக ஆக்குகிறது; குறைந்த ஆவியாதல் வேகம் காரணமாக, துளியைச் சுற்றி குறைந்த ஊடுருவக்கூடிய மீள் படலம் உருவாகினால், துளியின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது, மேலும் உள் பகுதியிலிருந்து நீர் ஆவியாகிறது, இது துளி வீக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இரண்டு சந்தர்ப்பங்களிலும், துகள்களின் பந்து வடிவம் அழிக்கப்படும், மேலும் வெற்று வளைய அல்லது ஆப்பிள் வடிவ அல்லது பேரிக்காய் வடிவ துகள்கள் உற்பத்தி செய்யப்படும், இது உலர்ந்த தூளின் திரவத்தன்மை மற்றும் மொத்த அடர்த்தியைக் குறைக்கும். கூடுதலாக, அதிக திடப்பொருள் உள்ளடக்கம் கொண்ட குழம்பு குறைக்கலாம்

குறுகிய உலர்த்தும் செயல்பாட்டில், உலர்த்தும் செயல்முறையைக் குறைப்பது தண்ணீருடன் துகள் மேற்பரப்புக்கு மாற்றப்படும் பிசின் அளவைக் குறைக்கலாம், இதனால் துகள் மேற்பரப்பில் உள்ள பைண்டர் செறிவு மையத்தை விட அதிகமாக இருப்பதைத் தவிர்க்கலாம், இதனால் துகள்கள் கடினமான மேற்பரப்பைக் கொண்டிருக்கும், மேலும் அழுத்தி உருவாக்கும் செயல்பாட்டில் துகள்கள் சிதைந்து நசுக்காது, இதனால் பில்லட்டின் உடல் நிறை குறைகிறது. எனவே, உயர்தர உலர் பொடியைப் பெற, குழம்பின் திட உள்ளடக்கத்தை அதிகரிக்க வேண்டும்.

தெளிப்பு உலர்த்தலுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் குழம்பு போதுமான திரவத்தன்மையையும் முடிந்தவரை குறைந்த ஈரப்பதத்தையும் கொண்டிருக்க வேண்டும். அதிக தண்ணீரை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் குழம்பின் பாகுத்தன்மை குறைக்கப்பட்டால், உலர்த்தும் ஆற்றல் நுகர்வு அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், உற்பத்தியின் மொத்த அடர்த்தியும் குறைகிறது. எனவே, உறைபொருளின் உதவியுடன் குழம்பின் பாகுத்தன்மையைக் குறைப்பது அவசியம். உலர்ந்த குழம்பு பல மைக்ரான்கள் அல்லது சிறிய துகள்களால் ஆனது, இது ஒரு கூழ் பரவல் அமைப்பாகக் கருதப்படுகிறது. கூழ் நிலைத்தன்மையின் கோட்பாடு இடைநீக்கத் துகள்களில் இரண்டு சக்திகள் செயல்படுகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது: வான் டெர் வால்ஸ் விசை (கூலம்ப் விசை) மற்றும் மின்னியல் விரட்டும் விசை. விசை முக்கியமாக ஈர்ப்பு விசையாக இருந்தால், திரட்டுதல் மற்றும் ஃப்ளோக்குலேஷன் ஏற்படும். துகள்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளின் மொத்த ஆற்றல் (VT) அவற்றின் தூரத்துடன் தொடர்புடையது, இதன் போது ஒரு கட்டத்தில் VT என்பது ஈர்ப்பு ஆற்றல் VA மற்றும் விரட்டும் ஆற்றல் VR ஆகியவற்றின் கூட்டுத்தொகையாகும். துகள்களுக்கு இடையிலான VT அதிகபட்ச நேர்மறை ஆற்றல் ஆற்றலை வழங்கும்போது, ​​அது டிபாலிமரைசேஷன் அமைப்பாகும். கொடுக்கப்பட்ட இடைநீக்கத்திற்கு VA உறுதியானது, எனவே அமைப்பின் நிலைத்தன்மை VR ஐக் கட்டுப்படுத்தும் செயல்பாடுகளாகும்: துகள்களின் மேற்பரப்பு மின்னூட்டம் மற்றும் இரட்டை மின்சார அடுக்குகளின் தடிமன். இரு அடுக்கின் தடிமன் வேலன்ஸ் பிணைப்பின் வர்க்கமூலம் மற்றும் சமநிலை அயனியின் செறிவுக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும். இரட்டை அடுக்கு சுருக்கமானது ஃப்ளோக்குலேஷனின் சாத்தியமான தடையைக் குறைக்கலாம், எனவே கரைசலில் சமநிலை அயனிகளின் வேலன்ஸ் பிணைப்பு மற்றும் செறிவு குறைவாக இருக்க வேண்டும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் டெமல்சிஃபையர்கள் HCI, HNO3, NaOH, (CH) 3noh (குவாட்டர்னரி அமீன்), GA போன்றவை.

95 அலுமினா பீங்கான் பொடியின் நீர் சார்ந்த குழம்பு நடுநிலையானது மற்றும் காரத்தன்மை கொண்டது என்பதால், மற்ற பீங்கான் குழம்புகளில் நல்ல நீர்த்துப்போகும் விளைவைக் கொண்ட பல உறைவிப்பான்கள் அவற்றின் செயல்பாட்டை இழக்கின்றன. எனவே, அதிக திடப்பொருள் உள்ளடக்கம் மற்றும் நல்ல திரவத்தன்மை கொண்ட குழம்பை தயாரிப்பது மிகவும் கடினம். ஆம்போடெரிக் ஆக்சைடைச் சேர்ந்த தரிசு அலுமினா குழம்பு, அமிலம் அல்லது கார ஊடகங்களில் வெவ்வேறு விலகல் செயல்முறைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் வெவ்வேறு மைக்கேல் கலவை மற்றும் கட்டமைப்பின் விலகல் நிலையை உருவாக்குகிறது. குழம்பின் pH மதிப்பு நேரடியாக விலகல் மற்றும் உறிஞ்சுதலின் அளவைப் பாதிக்கும், இதன் விளைவாக ζ திறனின் மாற்றம் மற்றும் தொடர்புடைய ஃப்ளோகுலேஷன் அல்லது விலகல் ஏற்படும்.

அமிலம் அல்லது கார ஊடகத்தில் அலுமினா குழம்பு அதிகபட்ச நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை ζ ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. இந்த நேரத்தில், குழம்பின் பாகுத்தன்மை உறைதல் நிலையின் மிகக் குறைந்த மதிப்பில் இருக்கும், அதே நேரத்தில் குழம்பு நடுநிலை நிலையில் இருக்கும்போது, ​​அதன் பாகுத்தன்மை அதிகரிக்கிறது, மேலும் ஃப்ளோகுலேஷன் ஏற்படுகிறது. குழம்பின் திரவத்தன்மை பெரிதும் மேம்படுத்தப்பட்டு, ஒரு சரியான டீமல்சிஃபையரைச் சேர்ப்பதன் மூலம் குழம்பின் பாகுத்தன்மை குறைக்கப்படுகிறது, இதனால் அதன் பாகுத்தன்மை மதிப்பு தண்ணீருக்கு அருகில் இருக்கும். ஒரு எளிய விஸ்கோமீட்டரால் அளவிடப்படும் நீரின் திரவத்தன்மை 3 வினாடிகள் / 100 மில்லி, மற்றும் குழம்பின் திரவத்தன்மை 4 வினாடிகள் / 100 மில்லி ஆகும். குழம்பின் பாகுத்தன்மை குறைக்கப்படுகிறது, இதனால் குழம்பில் உள்ள திடப்பொருள் உள்ளடக்கத்தை 60% ஆக அதிகரிக்க முடியும், மேலும் ஒரு நிலையான பேக்கிங்கை உருவாக்க முடியும். உலர்த்தியின் உற்பத்தி திறன் ஒரு மணி நேரத்திற்கு நீரின் ஆவியாதலைக் குறிக்கிறது, எனவே இடைநீக்கம்.

3.1.2 தெளிப்பு உலர்த்தும் செயல்பாட்டில் முக்கிய அளவுருக்களின் கட்டுப்பாடு

உலர்த்தும் கோபுரத்தில் உள்ள காற்று ஓட்ட முறை, உலர்த்தும் நேரம், தக்கவைப்பு நேரம், எஞ்சிய நீர் மற்றும் நீர்த்துளிகளின் சுவர் ஒட்டுதல் ஆகியவற்றை பாதிக்கிறது. இந்த சோதனையில், துளி காற்று கலவை செயல்முறை கலப்பு ஓட்டம் ஆகும், அதாவது, சூடான வாயு மேலிருந்து உலர்த்தும் கோபுரத்திற்குள் நுழைகிறது, மேலும் அணுவாக்கும் முனை உலர்த்தும் கோபுரத்தின் அடிப்பகுதியில் நிறுவப்பட்டு, நீரூற்று தெளிப்பை உருவாக்குகிறது, மேலும் துளி பரவளையமாகும், எனவே காற்றுடன் கலக்கும் துளி எதிர் மின்னோட்டமாக இருக்கும், மேலும் துளி பக்கவாதத்தின் உச்சியை அடையும் போது, ​​அது கீழ்நிலை ஓட்டமாக மாறி கூம்பு வடிவத்தில் தெளிக்கிறது. துளி உலர்த்தும் கோபுரத்திற்குள் நுழைந்தவுடன், அது விரைவில் அதிகபட்ச உலர்த்தும் வேகத்தை அடைந்து நிலையான வேக உலர்த்தும் நிலைக்கு நுழையும். நிலையான வேக உலர்த்தும் கட்டத்தின் நீளம் துளியின் ஈரப்பதம், சேற்றின் பாகுத்தன்மை, உலர்ந்த காற்றின் வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. நிலையான வேக உலர்த்தும் நிலையிலிருந்து விரைவான உலர்த்தும் நிலை வரையிலான எல்லைப் புள்ளி C, முக்கியமான புள்ளி என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த நேரத்தில், நீர்த்துளியின் மேற்பரப்பு நீரின் இடம்பெயர்வு மூலம் நிறைவுற்ற நிலையை இனி பராமரிக்க முடியாது. ஆவியாதல் விகிதம் குறைவதால், நீர்த்துளிகளின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது. புள்ளி D இல் நீர்த்துளிகளின் மேற்பரப்பு நிறைவுற்றது. இது கடினமான ஓட்டின் அடுக்கை உருவாக்குகிறது. ஆவியாதல் உட்புறத்திற்கு நகர்கிறது. உலர்த்தும் விகிதம் தொடர்ந்து குறைந்து கொண்டே வருகிறது. தண்ணீரை மேலும் நீக்குவது கடினமான ஓட்டின் ஈரப்பத ஊடுருவலுடன் தொடர்புடையது. எனவே, நியாயமான செயல்பாட்டு அளவுருக்களைக் கட்டுப்படுத்துவது அவசியம்.

உலர் பொடியின் ஈரப்பதம் முக்கியமாக தெளிப்பு உலர்த்தியின் வெளியீட்டு வெப்பநிலையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஈரப்பதம் உலர் பொடியின் மொத்த அடர்த்தி மற்றும் திரவத்தன்மையை பாதிக்கிறது, மேலும் அழுத்தப்பட்ட வெற்றுப் பொருளின் தரத்தை தீர்மானிக்கிறது. PVA ஈரப்பதத்திற்கு உணர்திறன் கொண்டது. வெவ்வேறு ஈரப்பத நிலைகளின் கீழ், அதே அளவு PVA, உலர்ந்த பொடி துகள்களின் மேற்பரப்பு அடுக்கின் வெவ்வேறு கடினத்தன்மையை ஏற்படுத்தும், இது அழுத்தும் செயல்பாட்டின் போது அழுத்தத்தை நிர்ணயிப்பதில் ஏற்ற இறக்கத்தையும் உற்பத்தி தரத்தையும் நிலையற்றதாக்குகிறது. எனவே, உலர் பொடியின் ஈரப்பதத்தை உறுதி செய்ய வெளியீட்டு வெப்பநிலையை கண்டிப்பாக கட்டுப்படுத்த வேண்டும். பொதுவாக, வெளியீட்டு வெப்பநிலை 110 ℃ இல் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும், மேலும் நுழைவாயில் வெப்பநிலை அதற்கேற்ப சரிசெய்யப்பட வேண்டும். நுழைவாயில் வெப்பநிலை 400 ℃ க்கு மேல் இல்லை, பொதுவாக சுமார் 380 ℃ இல் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. நுழைவாயில் வெப்பநிலை மிக அதிகமாக இருந்தால், கோபுரத்தின் மேற்புறத்தில் உள்ள சூடான காற்று வெப்பநிலை அதிக வெப்பமடையும். மூடுபனித் துளிகள் மிக உயர்ந்த இடத்திற்கு உயர்ந்து, அதிக வெப்பமான காற்றைச் சந்திக்கும் போது, ​​பைண்டரைக் கொண்ட பீங்கான் பொடிக்கு, பைண்டரின் விளைவு குறைக்கப்படும், இறுதியாக உலர் பொடியின் அழுத்தும் செயல்திறன் பாதிக்கப்படும். இரண்டாவதாக, நுழைவாயில் வெப்பநிலை மிக அதிகமாக இருந்தால், ஹீட்டரின் சேவை ஆயுளும் பாதிக்கப்படும், மேலும் ஹீட்டர் தோல் உதிர்ந்து, சூடான காற்றால் உலர்த்தும் கோபுரத்திற்குள் நுழைந்து, உலர்ந்த பொடியை மாசுபடுத்தும். நுழைவாயில் வெப்பநிலை மற்றும் வெளியேறும் வெப்பநிலை அடிப்படையில் தீர்மானிக்கப்படும் நிலையில், வெளியேறும் வெப்பநிலையை ஊட்ட பம்பின் அழுத்தம், சைக்ளோன் பிரிப்பானின் அழுத்த வேறுபாடு, குழம்பின் திட உள்ளடக்கம் மற்றும் பிற காரணிகளால் சரிசெய்ய முடியும்.

சைக்ளோன் பிரிப்பானில் அழுத்த வேறுபாடு. சைக்ளோன் பிரிப்பானில் அழுத்த வேறுபாடு அதிகமாக உள்ளது, இது வெளியேறும் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கும், நுண்ணிய துகள்களின் சேகரிப்பை அதிகரிக்கும் மற்றும் உலர்த்தியின் விளைச்சலைக் குறைக்கும்.

3.1.3 ஸ்ப்ரே உலர் பொடியின் பண்புகள்

தெளிப்பு உலர்த்தும் முறையால் தயாரிக்கப்பட்ட அலுமினா பீங்கான் பொடியின் திரவத்தன்மை மற்றும் பொதி அடர்த்தி பொதுவாக வழக்கமான செயல்முறையால் தயாரிக்கப்பட்டதை விட சிறந்தது. கைமுறையாக கிரானுலேஷனின் தூள் அதிர்வு இல்லாமல் கண்டறியும் சாதனத்தின் வழியாகப் பாய முடியாது, மேலும் தெளிப்பு கிரானுலேஷனின் தூள் இதை முழுமையாகச் செய்ய முடியும். உலோகப் பொடி திரவத்தன்மை மற்றும் மொத்த அடர்த்தியைச் சோதிப்பதற்கான ASTM தரநிலையைப் பார்த்து, வெவ்வேறு நீர் உள்ளடக்க நிலைகளின் கீழ் தெளிப்பு உலர்த்துவதன் மூலம் பெறப்பட்ட துகள்களின் மொத்த அடர்த்தி மற்றும் திரவத்தன்மை அளவிடப்பட்டது. அட்டவணை 1 ஐப் பார்க்கவும்.