Reometry online są coraz częściej stosowane w przemyśle przetwórstwa i recyklingu tworzyw sztucznych, aby zapewnić ciągły przepływ danych o właściwościach reologicznych i informacji w czasie rzeczywistym przy użyciu procesu wytłaczania. Jest to korzystne dla zarządzania jakością produktu w procesie, zmniejszania ilości odpadów i zwiększania wydajności procesu. Reometr online Dynisco® ViscoIndicator (VI) został zaprojektowany do powielania warunków testowych standardowego testera przepływu stopu i monitorowania topnienia.
Porównanie reometru on-line z plastometrem laboratoryjnym
Azadeh Farahanchi, Rheological Scientist, Ph.D
10.02.2018
Reometry online są coraz częściej wykorzystywane nie tylko w rafineriach do kontroli wyjściowej jakości granulatu, ale coraz częściej są również wykorzystywane w produkcji recyklingowej. W rezultacie zapewniają ciągły przepływ danych reologicznych na temat właściwości i informacji w czasie rzeczywistym oraz pomagają poprawić jakość wytłaczania. Jest to wygodne rozwiązanie do kontroli jakości produktów w procesie, redukcji złomu, zwiększenia wydajności, a dzięki rozwiązaniom chmurowym masz przegląd historii poprzednich partii. Reometr online ViscoIndicator został zaprojektowany do łatwego porównywania danych reologicznych produkcji z danymi laboratoryjnymi z wyborem niezbędnych parametrów, takich jak wskaźnik masy przepływu stopu (MFR), wskaźnik objętości przepływu stopu (MVR), lepkość wewnętrzna IV lub gęstość stopu w produkcji w czasie rzeczywistym.
Reometr on-line zawiera pompę zębatą, która izoluje strumień stopu i zapewnia dopływ stopionego polimeru z procesu i dozuje go przez opcjonalną i wymienną kapilarę. Dynisco oferuje różnorodne kapilary o określonej długości i średnicy (np. średnica od 2 do 7,5 mm i L/D 3,818). Chociaż kapilary do ViscoIndicator są zaprojektowane tak, aby miały taki sam stosunek L/D jak standardowe kapilary do plastometrów, ich wymiary mogą różnić się od wymiarów plastometrów, np. średnica kapilary dla plastometrów 2,095 mm vs. 2,000 mm. Z tego powodu ViscoIndicator zawiera również czynniki korelacji, które uwzględniają te różnice.
Kolejnym ważnym parametrem jest ilość ciśnienia napędowego wewnątrz reometru. Nasz VI (viscoindicator) utrzymuje zaprogramowane ciśnienie (które odpowiada ciśnieniu generowanemu przez ciężar plastometru podczas określonego testu MFR) ciśnienie to osiąga się dzięki prędkości pompy zębatej. Zwykle można założyć, że spadek ciśnienia w kanale dystrybucyjnym na reometrze jest znikomy w porównaniu ze spadkiem ciśnienia w kapilarze. Jednak w przypadku krótkich kapilar o dużej średnicy błąd ten może być znaczny i należy go obliczyć.
Dla newtonowskiego płynu izotermicznego ciśnienie topnienia przepływające przez
kapilarę można obliczyć zgodnie z poniższym równaniem:
Gdzie Q jest przepływem objętościowym, n jest lepkością stopionego polimeru, L jest długością kapilary, a R jest promieniem kapilary.
W przypadku nieściśliwego płynu można przedstawić spadek ciśnienia w kapilarze, zgodnie z poniższym równaniem:
Kolejnym ważnym parametrem jest temperatura. Temperatura w wytłaczarce w procesach przetwarzania nie zawsze może być taka sama jak temperatura stosowana w badaniach laboratoryjnych MFR dla określonego materiału. W związku z tym w rządzie Indonezji zastosowano korelację temperatury w celu połączenia wszystkich różnych parametrów.
Jak widać na poniższych zdjęciach, jest to aplikacja polietylenu o wysokiej gęstości, który jest wytłaczany na wytłaczarce laboratoryjnej, gdzie podłączony jest również reometr pomiarowy on-line, za pomocą rury przedłużającej (adaptera) z przyłączem montażowym 1/2 UNF, który jest kompatybilny z innymi portami dla czujników ciśnienia. Reometr pracował w trybie ciśnieniowym, aby utrzymać zaprogramowane ciśnienie 59 psi. Czujnik ciśnienia, zamiast którego podłączono ViscoIndicator, został zainstalowany kilka centymetrów dalej w korpusie reometru, aby utrzymać ulgę ciśnieniową przed głowicą wytłaczającą.
Laboratorium online Dynisco
Podczas badania pobrano około 10 gramów wytłaczanych materiałów z wytłaczarki po 2,5 godzinach i 4 godzinach, a ich wartość MFR zmierzono w laboratorium za pomocą plastometru kapilarnego LMI 5000 (oznaczonego czarnymi kropkami). Na poniższym wykresie widać zachowanie ciśnienia podczas produkcji (zaznaczone na niebiesko) oraz wartość MFR [g/10 min] (przedstawioną na czerwono).
Výsledky on-line reometru (viscoindicator) v porovnání s laboratorním testováním na kapilárním plastometru.
Na základě tohoto testování jsme schopni potvrdit, že bylo dosaženo velmi dobré shody mezi offline měřením v laboratoři a online měřením ve výrobě a s potěšením Vám představujeme ViscoIndicator - systém, který Vám otvírá okno do vašeho výrobního procesu v plastikářském nebo recyklingovém průmyslu.