پولیمر سنگل سکرو ایکسٹروڈر کے مجموعی افعال

صرف اس باب میں پیش کی گئی جسمانی وضاحتوں کا فہم بہت سے قارئین کے لیے کافی فائدہ مند ثابت ہو سکتا ہے، اور ان کے عمل اور مصنوعات کو بہتر بنانے میں ان کی مدد کر سکتا ہے۔ایک پولیمر ایکسٹروڈر کا استعمال ٹھوس پولیمر کو پگھلانے اور پگھلے ہوئے پولیمر کو مختلف تشکیل یا تشکیل کے عمل کے لیے فراہم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔سکرو ایکسٹروڈر کا واحد کام کرنے والا جزو ہے۔دیگر تمام اجزاء (موٹر، ​​گیئر باکس، ہاپر، بیرل اور ڈائی وغیرہ) صرف سکرو کو صحیح طریقے سے کام کرنے کے لیے ضروری مدد فراہم کرتے ہیں۔ایک extruder کے مجموعی افعال ذیل میں دکھائے گئے ہیں۔

فیڈ پولیمر کو ہاپر سے سکرو چینل میں منتقل کرنے کا فیڈنگ فنکشن سکرو سے باہر ہوتا ہے، اور یہ بنیادی طور پر اسکرو ڈیزائن پر منحصر نہیں ہوتا ہے۔سکرو تین بنیادی کام انجام دیتا ہے: (1) ٹھوس پہنچانے کا فنکشن، (2) پگھلنے کا فنکشن، اور (3) میٹرنگ فنکشن یا پمپنگ فنکشن۔سکرو کے تین افعال بیک وقت زیادہ تر سکرو کی لمبائی پر ہوتے ہیں اور وہ مضبوطی سے ایک دوسرے پر منحصر ہوتے ہیں۔ایک سکرو سیکشن کا ہندسی نام جیسے فیڈنگ سیکشن، باب 1 میں دکھایا گیا ہے۔تصویر 1.3، ضروری نہیں کہ صرف سکرو سیکشن کے کام کی نشاندہی کرے۔مثال کے طور پر، فیڈنگ سیکشن نہ صرف ٹھوس پہنچانے کا کام انجام دیتا ہے، بلکہ پگھلنے اور پیمائش کرنے کے کام بھی کرتا ہے۔اسکرو دیگر ثانوی افعال بھی انجام دیتا ہے جیسے کہ تقسیمی اختلاط، منتشر مکسنگ، اور قینچ کو بہتر بنانا یا ہوموجنائزیشن۔تقسیمی اختلاط سے مراد مختلف اجزاء کی اسپیشل ری آرنجمنٹ ہے، اور منتشر مکسنگ سے مراد اجزاء کے سائز میں کمی ہے جیسا کہ باب 2 میں بیان کیا گیا ہے۔سیکشن 2.6.4۔شیئر ریفائننگ سے مراد پولیمر مالیکیولز کی کترنے سے ہم آہنگی ہے۔سنگل سکرو ایکسٹروڈر بیک مکسنگ کی صلاحیت کے بغیر اور مثبت پہنچانے کی صلاحیت کے بغیر ایک مسلسل والیومیٹرک پمپ ہے۔جو چیز پہلے اسکرو میں جاتی ہے وہ سب سے پہلے اسکرو سے نکلتی ہے۔ایک پولیمر، ٹھوس یا پگھلنے کے طور پر، گھومنے والے اسکرو اور اسٹیشنری بیرل کے ذریعے پولیمر پر لگائی جانے والی قوتوں کے ذریعے سکرو چینل کو نیچے لے جاتا ہے۔ڈائی کی طرف سکرو چینل کے ساتھ پولیمر کو مثبت طور پر پہنچانے کا کوئی طریقہ کار نہیں ہے۔گھومنے والا سکرو پولیمر کو پکڑتا ہے اور اس کے ساتھ پولیمر کو گھمانے کی کوشش کرتا ہے۔فرض کریں کہ بیرل کو ایکسٹروڈر سے ہٹا دیا گیا ہے، یا بالکل چکنا کر دیا گیا ہے، اس طرح کہ یہ پولیمر کی نقل و حرکت میں کوئی مزاحمت نہیں کرتا ہے۔پھر پولیمر صرف اسی رفتار سے سکرو کے ساتھ گھومتا ہے اور سکرو سے کچھ نہیں نکلتا۔اسٹیشنری بیرل گھومنے والے پولیمر کو توڑنے والی قوت فراہم کرتا ہے اور پولیمر کو سکرو کی سطح پر تھوڑا سا پھسلتا ہے۔پولیمر اب بھی بیرل کی سطح پر سکرو رگڑنے کے ساتھ گھومتا ہے، لیکن پھسلن کی وجہ سے سکرو سے قدرے کم رفتار سے۔سکرو چینل کے ساتھ ساتھ سکرو کی سطح پر پولیمر کے پھسلنے کے نتیجے میں آؤٹ پٹ کی شرح ہوتی ہے۔ایک چکنا سکرو سطح پیداوار کی شرح کو بڑھاتا ہے، لیکن ایک چکنا بیرل سطح نقصان دہ طور پر آؤٹ پٹ کی شرح کو کم کرتی ہے۔یہ واضح طور پر سمجھ میں آتا ہے کہ تجارتی پیچ کیوں بہت زیادہ پالش کیے جاتے ہیں، اور فیڈنگ سیکشن میں نالیوں والے بیرل کو کیوں ترجیح دی جاتی ہے۔اگرچہ بہت سے تجارتی طریقوں کو نظریاتی تجزیوں کی بنیاد پر تجرباتی طور پر تیار کیا گیا تھا، لیکن وہ یقینی طور پر بنیادی نظریاتی تصورات سے متفق ہیں۔سنگل سکرو ایکسٹروڈر کے اندر موجود میکانزم کا مطالعہ اسکرو چینل کے ساتھ پولیمر کراس سیکشنز کو "اسکرو فریزنگ تجربات" سے لیا گیا ہے۔ایک اسکرو فریزنگ تجربے میں جس کا آغاز Maddock [1] نے کیا تھا، اسکرو کو ایک مستحکم حالت کے آپریشن کو حاصل کرنے کے لیے چلایا جاتا ہے۔اس کے بعد، سکرو کو روک دیا جاتا ہے اور اسکرو چینل کے اندر پولیمر کو منجمد کرنے کے لیے بیرل پر (اور اگر ممکن ہو تو اسکرو پر بھی) پانی کی ٹھنڈک لگائی جاتی ہے۔پولیمر کو پگھلانے کے لیے بیرل کو دوبارہ گرم کیا جاتا ہے، اور جب پولیمر بیرل کی سطح پر پگھلنا شروع ہوتا ہے تو اسکرو کو بیرل سے باہر دھکیل دیا جاتا ہے۔اس کے بعد، ٹھوس پولیمر کی پٹی کو سکرو چینل سے ہٹا دیا جاتا ہے اور اسکرو چینل کے ساتھ کراس سیکشنز کی جانچ کرنے کے لیے کئی مقامات پر کاٹ دیا جاتا ہے۔پگھلنے کے طریقہ کار اور بہاؤ کے پیٹرن کو دیکھنے کے لیے کچھ رنگین چھرے فیڈ میں ملا دیے جاتے ہیں۔رنگین چھرے اپنی شکلیں برقرار رکھتے ہیں اگر وہ سکرو کے رکنے سے پہلے ٹھوس بستر کے اندر ٹھوس رہیں، لیکن اگر وہ سکرو کے رکنے سے پہلے پگھل گئے تو وہ پگھلتے ہوئے تالاب کے اندر دھبے بن جاتے ہیں۔