বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিক PLA/PBAT পরিবর্তন: তাপীয় অবক্ষয়ের ঝুঁকি কমাতে স্ক্রু কনফিগারেশন অপ্টিমাইজ করা

প্লাস্টিক নিষেধাজ্ঞার বিশ্বব্যাপী বাস্তবায়নের সাথে সাথে পিএলএ (পলিল্যাকটিক অ্যাসিড) এবং পিবিএটি (পলিবিউটিলিন অ্যাডিপেট টেরেফথালেট) এর মতো বায়োডিগ্রেডেবল উপকরণের চাহিদা বেড়েছে। তবে, এই পলিমারগুলি তাপমাত্রা এবং শিয়ার ফোর্সের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল। কম্পাউন্ডিং প্রক্রিয়ার সময়, অনুপযুক্ত স্ক্রু এলিমেন্ট কনফিগারেশন সহজেই তাপীয় অবক্ষয় ঘটাতে পারে, যার ফলে গলিত সান্দ্রতা হ্রাস, পেলেটগুলির হলুদাভ হওয়া এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির উল্লেখযোগ্য ক্ষতি হতে পারে।

প্রচলিত পিই বা পিপি-র বিপরীতে, বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিকগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় হাইড্রোলাইসিস এবং তাপীয় পচনের প্রবণ।

• সংকীর্ণ প্রক্রিয়াকরণ উইন্ডো: পিএলএ সাধারণত ১৭০°C থেকে ১৯০°C এর মধ্যে প্রক্রিয়া করা হয়। যদি স্থানীয় ঘর্ষণজনিত তাপ (সান্দ্র অপচয়) ২০০°C অতিক্রম করে, তবে আণবিক ওজন দ্রুত হ্রাস পায়।

• আর্দ্রতা সংবেদনশীলতা: উচ্চ চাপের অধীনে সামান্য আর্দ্রতাও এস্টার বন্ধন ভাঙতে পারে। অতএব, ডিগ্যাসিং দক্ষতা (ভেন্টিং) চূড়ান্ত পণ্যের মানের জন্য একটি নির্ধারক কারণ।

পিএলএ/পিবিএটি-র জন্য একটি টুইন স্ক্রু এক্সট্রুডার নির্বাচন এবং কনফিগারেশনে, মূল নীতিগুলি হল "নিম্ন তাপমাত্রা, নিম্ন শিয়ার এবং উচ্চ বিতরণ"।

• অতিরিক্ত শিয়ার এড়িয়ে চলুন: ৯০-ডিগ্রী নিরপেক্ষ নিডিং ব্লকগুলির ব্যবহার হ্রাস করুন। পরিবর্তে, ৩০-ডিগ্রী বা ৪৫-ডিগ্রী ফরোয়ার্ড-কনভেয়িং নিডিং ব্লকগুলি বাড়ান যাতে উপাদানটি চলার সময় মিশ্রণ ঘটে, দীর্ঘ निवास সময়ের কারণে তাপ বৃদ্ধি হ্রাস পায়।

• ডিস্ট্রিবিউটিভ মিক্সিং এলিমেন্টস: আমরা এস এম ই (স্ক্রু মিক্সিং এলিমেন্ট) বা টি এম ই (টারবাইন মিক্সিং এলিমেন্ট) এলিমেন্টগুলি অন্তর্ভুক্ত করার সুপারিশ করি। এই উপাদানগুলি অতিরিক্ত ঘর্ষণজনিত তাপ তৈরি না করে সংযোজনগুলি (যেমন স্টার্চ বা সিএসিও৩) কার্যকরভাবে ছড়িয়ে দেয়।

• প্রযুক্তিগত প্যারামিটার: স্ক্রু এলিমেন্ট এবং ব্যারেল প্রাচীরের মধ্যে একতরফা ক্লিয়ারেন্স ০.০২ মিমি থেকে ০.০৫ মিমি এর মধ্যে বজায় রাখা উচিত।

• উদ্দেশ্য: টাইট ক্লিয়ারেন্স উপাদানের ব্যাকফ্লো প্রতিরোধ করে এবং স্থানীয় অতিরিক্ত গরম হওয়া রোধ করে, স্থিতিশীল চাপ আউটপুট এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ গলিত গুণমান নিশ্চিত করে।(তথ্যসূত্র: ফ্যাক্টরি অ্যাসেম্বলি প্রিসিশন রিপোর্ট - রেফ: #INSP-2023-V3)

যেহেতু বায়োডিগ্রেডেবল কম্পাউন্ডিংয়ে প্রায়শই স্টার্চ বা অন্যান্য প্রাকৃতিক ফিলার অন্তর্ভুক্ত থাকে, তাই স্ক্রু এবং ব্যারেল যথেষ্ট স্থায়িত্বের অধিকারী হতে হবে:

• ব্যারেল উপাদান: প্রাকৃতিক ফিলার থেকে ঘর্ষণ প্রতিরোধ করার জন্য উচ্চ-ক্রোম মিশ্রণ দিয়ে রেখাযুক্ত একটি বাইমেটালিক ব্যারেল সুপারিশ করা হয়।

• কঠোরতা মান: দীর্ঘস্থায়ীত্ব নিশ্চিত করতে এবং চূড়ান্ত পণ্যে ধাতব দূষণ প্রতিরোধ করতে ভ্যাকুয়াম কোয়েনচিংয়ের মাধ্যমে স্ক্রু এলিমেন্টগুলির কঠোরতা ৫৮-৬৪ এইচআরসি অর্জন করা উচিত।

পিএলএ/পিবিএটি যৌগগুলির নির্মাতাদের জন্য, এক্সট্রুডার অংশগুলির নির্ভুলতা অবক্ষয় নিয়ন্ত্রণের সাফল্য নির্ধারণ করে। স্ক্রু জ্যামিতি অপ্টিমাইজ করে, +/- ১°C এর মধ্যে তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা বজায় রেখে এবং কপারিয়ন বা লিস্ট্রিটজ মডেলগুলির জন্য উচ্চ-সামঞ্জস্যপূর্ণ স্ক্রু এলিমেন্টগুলি ব্যবহার করে, কোম্পানিগুলি উপাদানের অপরিহার্য যান্ত্রিক অখণ্ডতা বজায় রেখে থ্রুপুট সর্বাধিক করতে পারে।