رئولوژي ماده بازيابي كامپوزيت چوب پلاست
در رابطه با رئولوژی ماده بازيابي چوب پلاست در حضور درجه ماده بازيابي (اكسيده) اغلب شاخص قانون انرژي كاهش مي‌يابد، براي مثال از 5/0 تا 20/0-30/0. اين منجر به نازك شدن برش بالاتر در يك سرعت بالاتر از نقاط ذوب داغ، و در مقابل يك اختلاف بالاتر در ميان گرانروي اكستروژن و شكستگي نقطه ذوب در يك درجه برش كمتر در برابر يك اجزاي تركيبي كه بدون يا «بد» بازيابي مي‌شود.
در سوي ديگر تركيب نرمال يك پروفيل با كيفيت خوب را ارائه مي‌دهد، در حالي كه همان اجزاء سازنده اما شامل، مثلاً 20% از يك ماده بازيابي «بد» (به طور قابل ملاحظه‌اي وزن مولكولي ميانگين كمتر دارد) جلوه پوست كوسه نشان مي‌دهد (شكل14-17 و 10-17).
اكنون پارامترها رئولوژي قابل ملاحظه‌اي براي يك مواد مركب و مواد يكسان اما در معرضي اندكي تخريب اكسايش به وسيله گرما در يك كوره براي دوره‌هاي زماني در از قرار دادن (آنتي‌اكسيدان در فرمول اضافه نشده بود)
نمودار لوگاريتم دوبل براي ماده بازيابي «خوب» (مواد كامپوزيتي بر مبناي HDPE)
شاخص قانون انرژي 39/0
در مقابل شكل 16-17 دادهاي براي ماده بازيابي «بد» نشان مي‌دهد.شاخص قانون انرژي 19/0 و شاخص غلظت دارد. مخلوط آن (20% وزني) با تازگي با فرمولي ساخته شده كه در نتيجه صفحات گسيخته شده با سطحي زبر به وجود مي‌آورد. بنابراين نشانه از پتانسيل سخت ماده بازيابي مي‌تواند شاخص قانون انرژي كم زير 30/0 براي اين فرمول ويژه باشد و با استفاده از اين اكسترودر خاصي با اين پيچ ويژه در اين شرايط فرآيند ويژه است.
در جدول 23-17 مي‌تواند مشاهده كرد كه ماده بازيابي كم به طور معين موجب تغيير شاخص قانون انرژي از تركيب اصلي Geo Deck مي‌شود. بيشتر مواد آسياب مجدد از تخته‌هاي فراخواند شده در جدول 23-17 كه ناشي از تخته‌هاي زبر و از شكل افتاده، مقادير OIT (مدت القاء اكسيژن) پايين بين 17/0 و 40/0 دقيقه (ماده بازيابي 6 و 8 و 10) دارند. ماده بازيابي كه در نتيجه باعث توليد صفحات خوب و به طور كلي مقدار OIT بالاتر، بين 37/0 و 28/1 دقيقه (ماده بازيابي 1 و 2 و 4 و 5 و 6) مي‌شود.
نمودار لوگاريتم دوبل براي ماده بازيابي «بد» (همان مواد كمپوزيتي بر مبناي HDPE كه در جدول 15-17 نشان داده شده، اما بعد از تخريب اندكي در معرفي دماي زياد در كوره) شاخص قانون انرژي 19/0
جدول 23-17= شاخص قانون انرژي و شاخص غلظت براي كامپوزيت‌ها Geo Deck و همان مواد كامپوزيتي Geo Deck كه در معرفي تخريب اكسيدي قرار گرفتند. (ماده بازيابي از تخته‌ها احياء شده بدون هيچ گونه انتي اكسيدان اضافه كردند)
| شاخص غلظت به عنوان گرانروي لگاريتم | شاخص قانون انرژي | كامپوزيت |
| 15/4 | 55/0 | Geo Deck |
| 67/3 | 53/0 | ماده بازيابي 1 (تخته‌هاي احيا شده، |
| 20/5 | 48/0 | ماده بازيابي 2 (تخته‌هاي احياء شده ) |
| 68/5 | 43/0 | ماده بازيابي3 (دانه‌ها ساخته شده با 5% ماده بازيابي از تخته احياء شده) |
| 56/5 | 42/0 | ماده بازيابي 4 (تخته‌هاي احياء شده، ) |
| 38/5 | 41/0 | ماده بازيابي 5 (تخته‌هاي احياء شده، ) |
| 14/5 | 41/0 | ماده بازيابي 6 (تخته‌هاي احياء شده، ) |
| 61/5 | 39/0 | ماده بازيابي 7 (تخته‌هاي احياء شده) |
| 78/5 | 325/0 | ماده بازيابي 8 |
| 42/5 | 32/0 | ماده بازيابي 9 |
| 61/5 | 28/0 | ماده بازيابي 10 (تخته‌هاي احياء شده، ) |
| 35/4 | 28/0 | ماده بازيابي 11 (تخته‌هاي احياء شده، ترد، ضعيف) |
| 38/5 | 24/0 | ماده بازيابي 12 (تخته‌هاي احياء شده، كيفيت خوب، ) |
| 51/5 | 41/0 | تخته 1 (تخت در يك شكل خوب) |
| 50/5 | 41/0 | تخته 6 (درون سفتي) |
| 44/05 | 40/0 | تخته 8 (به طور معين درون زبري) |
| 44/4 | 38/0 | تخته4 (شكل خوب، اما ترد) |
| 85/5 | 38/0 | تخته10 (تخته پيچيده) |
مقدار OIT در اين حالت برابر با مقادير آنتي اكسيدان موجود در اين ماده است. وقتي كه مقادير OIT كمتر از يك دقيقه است. پلاستيك‌هاي تا حدي تخريب اكسيدي شده و وزن مولكولي آن به مقدار پايين‌تر نزول مي‌كند. اغلب باعث كمتر شدن شاخصي انرژي مي‌شود براي گروه اول (كمترين) مقادير OIT مقدار ميانگين شاخص قانون انرژي برابر است با 34/0 و براي مغاير OIT گروه دوم مقدار ميانگين شاخص قانون انرژي برابر است با 43/0 است. نقطه ذوب داغ در حالت اول به تغييرات سرعت حساس‌تر است. يعني آن احتمالاً نتيجه‌اي از شكست نقطه ذوب است. (در بخش بعدي ببينيد) شاخص قانون انرژي نقش مهمي در جريان ذوب داغ بازي مي‌كند.
واضح است كه درجه جريان بالا از افزايش فشار قالب ناشي مي‌شود. هر چند براي جسم سيال نيوتني (مثل آب 1=n) 10× افزايش در فشار همراه است با 10× افزايش در درجه جريان براي يك جسم سيال غيرنيوتني با 2/1=n، 10× افزايش در فشار همراه است با 100× افزايش در درجه جريان. براي 4/1=n، 10× افزايش در فشار همراه است با 10000× افزايش در درجه جريان.
براي 5/1=n همان حالت ماده بازيابي بد در بالا، 10× افزايش در فشار همراه است با 100000 افزايش در درجه جريان. اين مواد به طور ضروري براي هر قالب الكتروني قابل استفاده است. بنابراين شاخص قانون انرژي بالا در مقايسه با كامپوزيت نقاط ذوب داغ Geodeck بدون مواد آسياب معدد افزوده شده (2/1=n)، نقطه ذوب داغ مواد آسياب مجدد (5/1=n) 1000 برابر سريع‌تر در 10× افزايش در فشار قالب جريان مي‌يابد. تعجب نكنيد كه در شرايط اكستروژن يكسان، با افزودن مواد آسياب مجدد «بد» (با مقدار كمتر شاخص قانون انرژي) به شكست نقطه ذوب هدايت مي‌شود. (درجه برش بالا) و در نتيجه باعث پارگي از پروفيل اكستروژني پوست كوسه و زبري مي‌شود. جدول 24-17 داده‌هاي براي يك سري از رشته‌ها ماده بازيابي كه همه آن از همان كامپوزيت بدست آمده‌اند را نشان مي‌دهد.
يعني تخته پر شده با HDPE (5/0=MFI) به همراه با پوسته برنج و Biodac، 29/0 از هر فيلر. طرح مدول الاستيسته ذخيره و كم در مقابل تنظيمات فراواني در لگاريتم دوگانه كشيده شده است و شيميايي مربوط در جدول 24-17 نشان داده شده است. در همه موارد مدول ذخيره‌اي و مدول كاهش يافته با فراواني افزايش مي‌يابد. اطلاعات مشابه از قبل در جدول 12-17 برحسب گرانروي برش صفر تحليل شده است. به نظر مي‌رسد كه ماده بازيابي باعث كيفيت بد تخت‌ها مي‌شود. (زبري، تكه‌تكه شدن) براي مثال دوباره آسياب كردن B، G و I نشان مي‌دهد افزايش كمتري را در مدول ذخيره‌اي با فركانس در مقايسه با دوباره آسياب كردن خوب نشان مي‌دهد.
به طور كلي، اين مواد قابل قبول است زيرا مدول‌هاي ذخيره‌اي اجزاء الاستيك مواد مركب را شرح مي‌دهد و بايستي الاستيسته كاهش يافت مشابه خاصيت گرانروي از نقاط ذوب داغ در مواد مركب شرح مي‌دهد، همچنين به همراه فركانس براي آسياب‌هاي مجدد، بد، افزايش مي‌يابد. (همچنين در جدول 25-17 مي‌بينيد) به طور كلي اين پديده مطالعات گذشته را تضمين مي‌كند.
شكست نقطه ذوب پلاستيك‌ها و مركبات و ماده بازيابي آنها
پارگي سطحي از آن مقطع قبلي عدم تشابه‌اي را نشان مي‌دهد كه اساساً HDPE خالص، خوب، يا بد، مي‌توانست به طور قابل قبولي در دوره‌هاي قابل اجرا شناخته نشود كه مواد كامپوزيتي داراي HDPE بر مبناي فقط شاخص قانون انرژي يا شاخص غلظت را تخريب كند. (زبري، خشن)
جدول24-17 محدول ذخيره‌اي و مدول از دست رفته (رئومتر صفحه موازي، ) ماده بازيابي درجه تخريب گوناگون (اكسيدي) به عنوان عملكردي از فركانسي
| مدول از دسته رفته | مدول ذخيره‌اي | ماده بازيابي |
| 53/0 | 53/0 | A |
| 47/0 | 52/0 | B |
| 45/0 | 51/0 | C |
| 40/0 | 46/0 | D |
| 38/0 | 45/0 | H |
| 40/0 | 45/0 | E |
| 39/0 | 44/0 | F |
| 36/0 | 44/0 | G |
| 23/0 | 37/0 | I |
به وسيله تعيين كننده شاخص قانون انرژي و شاخص غلظت مي‌توانند خوبي يا بدي ماده بازيابي را تضمين كرد و مدول ذخيره شده و مدول از دست رفته به عنوان عملكردي از فركانس زاويه‌اي شناخته شده است. وقتي كه اين چهار پارامتر كمتر مقايسه شده براي مواد دوباره آسياب، آنها احتمالاً بيان مي‌كنند يك تنش برشي بحراني كه مي‌تواند در ناحيه درجه برشي كم باشد را بيان مي‌كند كه اين عمل نتيجه‌اي از شكست ذوب شده (در شكل 17-17 مشاهده شده است) و پروفيل اكستروژن ضعيف است.
جدول 25-17 مدول ذخيره‌اي و مدول از دست رفته (رئومتر صفحه موازي ) از مواد تخته‌ها كامپوزيتي deck به عنوان عملكردي از فركانس.
| دامنه‌از در مقابل | |||
| نظريه‌هاي از توليدكنندگان تأسيس QC | مدول از دست رفته | مدول ذخيره‌اي | مواد تخته كامپوزيتي deck |
| خوب جاري شدن | 45/0 | 49/0 | 1 |
| بعضي تخته‌هاي زبر و ترد | 40/0 | 44/0 | 8 |
| درون زبري‌تخته‌هاي‌خالي‌و اين‌تخته‌ها رد شده‌اند. | 36/0 | 43/0 | 6 |
| تخته‌ها پيچيده و ظاهراً با پلاستيك بد | 35/0 | 42/0 | 10 |
| تخته‌هاي ترد | 37/0 | 41/0 | 4 |
برش ميكروسكوپي سطح پوست كوسه‌اي روي HDPE
به ما اجازه دادن كه در مورد مظهر و مشخصه شكست نقطه ذوب رسيدگي كنيم.
شكست نقطه ذوب يك پديده ناپايداري جريان است وقتي يافت مي‌شود كه نقاط ذوب داغ از سرتاسر يك قالب اكستروژن مي‌شود رخ مي‌دهد، كه از يك تنش برش بحراني هم تجاوز مي‌كند. در شكل‌هاي بي‌قاعده افزايش بيشتري از چرخش درجه برشي، به طور نمونه آن سه الگوي منظم از شكست نقطه ذوب را نشان مي‌دهد. اين سه شكست نقطه ذوب الگوهاي پوست كوسه، مارپيچي و مارپيچ پي‌درپي، با افزايش درجات برشي هستند ]45[.
منظور از شكست نقطه ذوب به عوامل متنوع‌اي كه شامل جريان بي‌قاعده در ورودي قالب، حركات لغزشي چسب در طول ديواره قالب و عيب به وسيله كشيدگي زياد تعيين مي‌شود. شروع پديده با پيدايش در ورودي قالب با مقدار پليمر و در قالب با بقيه نشان مي‌دهد. ظاهراً عيب‌ها معين هنگامي رخ مي‌دهند كه تنش كششي در ناحيه جريان وسيع ورودي قالب از وسعت مواد تجاوز مي‌كند ]47[.
بايد توجه شود كه شكست نقطه ذوب يك پديده الاستيك است و فقط براي جسم سيال غيرنيوتني گزارش شده است. در شكست نقطه ذوب، نماي بيرون از شكل افتادن به طور دوره‌اي يا تصادفي به وجود مي‌آيد. (شكل18-17) اين مورد مانع انعكاس بين رئولوژي جسم سيال و چسبندگي جسم سيال كه به ويژگي سطح قالب بستگي دارد است. ]48[
عنصر مهم در شكست نقطه ذوب پديده لغزش ديواره است ]5-49[. اين مورد پوست كوسه يا شكست نقطه ذوب پوست كوسه متناسب است، كه همچنين شكست نقطه ذوب سطحي ناميده مي‌شود. پليمر اين مورد از شكل افتادگي سطح كم‌پليمر اكستروژن است.پوست كوسه به طول معمول در حالت پليمر خطي به باريكي MWD جنبش انتقال لغزندگي پايين مشاهده مي‌شود. گاهي وقت‌ها (هميشگي نيست) اين يك تغييري در شيب منحني جريان در آغاز پوست كوسه است. ]49[
تكامل تدريجي نمونه از شكست نقطه ذوب از HDPE متالسيون MWD باريك با افزايش در برش: الف) و ب) و ج) قطر موئينگي mm1، طول آنmm32. دماي (تنظيم از V.Heistov)
بعضي محققان باور دارند كه زبري سطح به علت پارگي كه فقط در قالب اتفاق مي‌افتد است. اين ناپيوستگي جريان در خروجي قالب به علت سطح تنش بالا اتفاق مي‌افتد و پلاستيك‌هاي خيلي نزديك به سطح كشش زيادي را تحمل مي‌كند چون سرعت به تندي افزايش مي‌يابد از نزديك صفر در داخل قالب و در مقابل مقدار بالا در خارج قالب. ]50 و 47[
الگوي خاصي از پوست كوسه وابسته به علت شيمي پليمر وزن مولكولي و MWD و واكنش سطح ديوار پليمر دارد ]50-51[. با افزايش بيشتر درجه برشي، يك جريان ناگهاني مي‌توان مشاهده شده باشد كه نتيجه از جنبش فشار در بيروني قالب است ]52[ در درجه برشي بالاتر، شكست نقطه ذوب فاحشي به انجام با يك الگوي نامنظم اكستروژن اتفاق مي‌افتد. ]45[
شناخته شده است كه HDPE با يك وزن مولكولي بالا به طور كلي پوست كوسه نشان نمي‌دهد و مستقيم وارد مرحله خروج ناگهاني وقتي كه درجه برشي از يك مقدار بحراني بالاتر مي‌رود، مي‌شود در مقابل پوست كوسه براي MWDLLDPE باريك يك پديده معمولي است وقتي كه درجه برشي از يك مقدار بحراني (بالاي Mpa14/0) تجاوز مي‌كند و در يك افزايش بيشتري از درجه برشي، نقطه ذوب به مرحله خروج ناگهاني از شكست نقطه ذوب وارد مي‌شود.
قابل توجه هست كه LDPE لغزش چسبندگي حتي در درجه برش بالا نمايش نمي‌دهد پوست كوسه، وقتي كه سطح بيروني به طور مرئي غيرشفاف (كدر) شدن، در يك سطح تنش برش ديوار MP1/0 يافت مي‌شود در تنش برشي بيروني بين پوست كوسه و بخش هموار مي‌شود (لغزش چسبندگي، جريان ناگهاني، با شكستگي حل شده مداوم) ]52و53[
آغاز شكست نقطه ذوب مي‌تواند با استفاده از هر يك از تركيبات معيار زير تعيين شود:
الف) معايب سطح مانند الگوي سطح منظم
ب) خمي بيروني كه ظاهر مي‌شود از قالب
ج) جنبش فشار نوبتي با يك دافعه بزرگ‌‌تر از نويز (پارازيت) ماشين مضاعف شده
د) تغيير شيب در منحني جريان (تنش برشي ديواره- درجه برشي ظاهري)
به طور كلي براي HDPE بكر (دست نخورده) (الف) يا (د) محتواي كافي هستند. به طور كلي براي HDPE پر شده محتواي (ج) به كار مي‌رود.
از آزمون‌هاي رئولوژي قبلي مراحل مشكلي به طور آزمايش بدست آمده بود كه براي اكسترودرهاي كارخانه‌اي پارامترهاي رئولوژي زير ممكن بود كه مراحل را به خوبي يا با مشكلاتي توضيح دهند.
جدول26-17- خلاصه آزمايش رفتار رئولوژي از HDPE و مواد بازيابي بر مبناي HDPE (قابل كاربرد كه اكسترودر معين كاربردي در كارخانه كامپوزيتي LDI، GreenBay، WI)
| شاخص غلظت | شاخص قانون انرژي (n) | درجه برش بحراني | |
| 30000-20000 | 55/0-40/0 | 600-500 | HDPE خالص «خوب» |
| 40000-30000 | 39/0-36/0 | 400-200 | ماده بازيابي «خوب» |
| 50000-40000 | 37/0-33/0 | 400-200 | ماده بازيابي «نامعلوم» |
| بالاتر نسبت به 50000 | 30/-19/0 | زير 200، زيرتا 100-20 | ماده بازيابي «بد» |
جدول 27-17 HDPE خالص و بعضي ماده بازيابي را شرح مي‌دهد (تراشيدن و بازده از رشته) كه براي ساخت كامپوزيت تخته‌هاي لمبه كوبي تركيب شده بود چهار تركيب گفته شده اجزاي تركيبي استفاده شده بود (به عنوان مثال ليست در جدول 27-17) و هر چهار تركيب نتيجه مراحل اكستروژن مشكل ناشي شده‌اند تنها اندكي پيچيده، چاله چاله و درون سخت بودن به علاوه كمي بيشتر اجزاي تركيبي در جدول 27-17 آورده مي‌شوند كه ممكن است از مراحل مشكل ناشي شده باشد.
مي‌تواند در مرحله 1 آميختگي از دو HDPE استفاده شده را ديد، هر دو از آنها نسبتاً شاخص قانون انرژي كم دارند (42/0 و 40/0) و دومين به طور معين مقدار كمتري از درجه برشي بحراني دارد () كدام بدتر است، ماده بازيابي در مخلوط نهايي به مقدار 15% استفاده شده، به طور استنثاء درجه برشي بحراني كم و نسبتاً مقدار كم از شاخص قانون انرژي (32/0) به اين معني است كه روزنه فرآيند براي اين تركيبات كاملاً باريك است و اندكي افزايش در درجه جريان نتيجه در شكست نقطه ذوب، زبري تخته، خشن و ديگر عيب‌هاي پروفيل (شكل 10-17 و 14-17 و 19-17 و 23-17) خواهد داشت.
مرحله 2 شبيه مرحله 1 بود. يكبار ديگر HDPE اوليه (77% از جمع كل HDPE خالص در فرمول) يك رئولوژي كافي خوب بود (احتمالاً به جز شاخص قانون انرژي 39/0 در مقايسه با يك دامنه از 40%-55%) و دومين HDPE خالص درجه برشي بحراني كمتري داشت () در مقايسه با پلاستيك‌هاي اوليه () و ماده بازيابي افزوده شده (15%) درجه برشي بحراني خيلي كمي دارد، احتمالاً ساختمان شكست نقطه ذوب در فرآيند كمپوزيت اتفاق مي‌افتد.
مرحله 3 بي‌ثبات بوده ولي پارامترهاي رئولوژي همه اجزاء اصلي در داخل قاعده بوده است. ماده بازيابي فقط به مقدار 6% افزوده شده بود، نسب به 4%، سپس 2% و اين مرحله هنوز به طول مساوي بي‌ثابت بود.
جدول 27-17- شاخص غلظت (گرانروي ظاهري در درجه برشي) و شاخص قانون انرژي
براي بعضي مواد HDPE و ماده بازيابي بر پايه كامپوزيتHDPE در رئومتر موئينگي
تعيين شده است. (در)
| درجه برشي بحراني | شاخص قانون انرژي | شاخص غلظت | HDPE خالص و كامپوزيت‌هاي بازيابي |
| مرحله 1 | |||
| 600 | 40/0 | 22200 | خالص |
| 300 | 42/0 | 21900 | خالص |
| 50 | 32/0 | 49800 | ماده بازيابي1 |
| مرحله2 | |||
| 600 | 39/0 | 24500 | خالص |
| 400 | 42/0 | 22600 | خالص |
| 50 | 35/0 | 41800 | ماده بازيابي2 |
| مرحله3 | |||
| 600 | 42/0 | 20100 | خالص |
| 600 | 45/0 | 17500 | خالص |
| 200 | 35/0 | 45900 | ماده بازيابي3 |
| مرحله4 | |||
| 600 | 40/0 | 24400 | خالص |
| 400 | 42/0 | 25500 | خالص |
| 300 | 37/0 | 38400 | ماده بازيابي4 |
به وضوح ماده بازيابي مانع در مرحله مشكل نبوده ولي هر دو HDPE خالص كه در اين مرحله به كار گرفته شده‌اند پايين‌ترين گرانروي را ميان همه مواد HDPE ديگر كه به طول معمول در اين فرمول استفاده شده‌اند داشتند. بجاي MFI نمونه‌اي 5/0، اين دو مواد HDPE و MFI برابر با 66/0 (77/0 از HDPE جمع كل در فرمول) و 60/0 داشتن. اين احتمالاً به علت بي‌ثباتي از اين فرآيند در اين مرحله به خصوص است.
مرحله4 علائم از شكست نقطه ذوب در نتيجه سرعت فرمان را نشان داد. همه خطوط بايد به آهستگي كم شود. خصوصيات رئولوژي همه اجزاي تركيبي پلاستيك‌ها و پلاستيك‌هاي پايه (ماده بازيابي شده) تقريباً در داخل قاعده بودند.
به جزء براي شاخص قانون انرژي از HDPE اوليه (65% از جمع كل)، كه طرف كم بود (40/0). به طور معمول بالاي 50/0 است. ماده بازيابي، خوب، بود و فقط به مقدار 2% فرمول‌بندي استفاده شده بود. در واقع ماده بازيابي يك فراورده اصلي از مرحله قبلي بود. (اينجا نشان داده نشده)
جدول 28-17 ادامه جدول 27-17 است و همچنين ليست HDPE و ماده بازيابي كردن از بعضي ديگر مرحله مشكل.
HDPE خالص 9، كه در 23% HDPE كل در فرمول‌بندي استفاده شده بود، به طور استثنائي درجه برش بحراني و شاخص قانون انرژي (34/0) كم داشت. آن ظاهراً بايد روزنه فرايند باريكتر در مقايسه با يك مرحله نرمال تهيه شود. ماده بازيابي 4 (جدول 27-17)، 5، 6، در داخل قائده بوده و مي‌تواند به سختي مشكلات خطرناك آفريند. احتمالاً، مواد HDPE در مرحله مربوط موثر بودند. (HDPE 9) مشاهده شده در جدول 28-17 با يك درجه برش بحراني خيلي كم . ماده بازيابي 7 همچنين درجه برش براي و شاخص قانون انرژي خيلي كم (33/0) نشان دادن و مي‌توانست مشكلاتي با ثبات مرحله و بازده بيافريند.
جدول 29-17 نشان مي‌دهد كه درجه برش بحراني در هويت مواد، HDPE مشكل، بهترين است براي پلاستيك‌ها كه از مرحله خوب و پروفيل اكستروژن خوب ناشي شده است، درجه برشي بحراني نزيك به و بالاتر بود، بالاي (چهار نمونه HDPE اول در جدول)
جدول 28-17- شاخص غلظت (گرانروي ظاهري در درجه برش ) و شاخص قانون انرژي براي بعضي مواد HDPE و ماده بازيابي كامپوزيتي به مبناي HDPE كه در رئومتر موئينگي
تعيين شده است.
| درجه برشي بحراني | شاخص قانون انرژي | شاخص غلظت | HDPE خالص و ماده بازيابي كامپوزيتي |
| 100 | 34/0 | 33300 | HDPE خالص |
| 200 | 37/0 | 37600 | ماده بازيابي 5 |
| 200 | 36/0 | 42500 | ماده بازيابي 6 |
| 100 | 33/0 | 44300 | ماده بازيابي 7 |
براي، پلاستيك‌هاي مشكل درجه برشي بحراني در حدود 100 تا بود (چهار نمونه HDPE آخر در جدول). كاملاً قابل درك كردن است، همچنان كه درجه برشي بحراني كم وابسته با يك سرعت اكستروژن كم مي‌شود كه در آن شكست نقطه ذوب مشاهده مي‌شود.
روزنه فرايند براي چهار ماده HDPE اول در دورها از سرعت اكستروژن تنشي، و دما گسترده‌تر بود. چهار ماده HDPE آخر باعث ايجاد شكست نقطه ذوب و اثر خش، زبري، پارگي و گسيختگي از شكل حاصل اكستروژن شده بودند.
مطابق فرمول‌بندي مواد مركب با چهار زرين آخر ظرفيت حداكثر كمتري دارد.
مي‌خواهم درجه برش براي يك مقطعه گسترده‌تر پالاستيكها. مواد مركب HDPE، مواد بازيابي را بررسي كنيم. (جدول 30-17)
جدول 29-17- تنش برش بحراني و درجه برش بحراني براي HDPE اصلي گوناگون در
| درجه برش بحراني | لوگاريتم درجه برش بحراني | لوگاريتم تنش برش بحراني (Pa) | HDPH |
| 550 | 74/2 | 48/5 | Chevron CHVX891180 |
| 460 | 67/2 | 42/5 | Chevron CHVX896880 |
| 750 | 88/2 | 48/5 | Equistar EQUX621048 |
| 510 | 71/2 | 42/5 | Petromont PSPX7006 |
| 150 | 19/2 | 20/5 | Equistar EQUX631675 |
| 210 | 32/2 | 32/5 | Equistar GPLX74618 |
| 310 | 49/2 | 34/5 | Equistar EQUX632225 |
| 112 | 05/2 | 37/5 | Duport/ Sherman Tyvek Repro, lot 45104 |
جدول 30-17- تنش برش بحراني و درجه برش بحراني براي HDPE اصلي گوناگون در
| درجه برش بحراني | شاخص قانون انرژي | لوگاريتم تنش برش بحراني (Pa) | HDPE، مواد كامپوزيتي يا ماده بازيابي بر مبناي HDPE |
| 600 | 44/0 | (280000) 45/5 | HDPE خالص، +CCBX58758 (پلاستيك تجاري) CCBX72914 |
| 500 | 45/0 | (28000) 45/5 | HDPE خالص، CCBX057340 |
| 500 | 44/0 | (270000) 43/5 | HDPE خالص، CCBX73082 (تجاري) |
| 550 | 45/0 | (290000) 46/5 | HDPE خالص، CCBX71026 |
| 100 | 19/0 | (330000) 54/5 | دانه‌ها، GeoDeck |
| 200 | 36/0 | (270000) 43/5 | ماده بازيابي 1 (تخته‌هاي احياء شده) |
| 300 | 39/0 | (330000) 51/5 | ماده بازيابي 2 (تخته‌هاي احياء شده) |
| 300-200 | 33/0 | (330000) 52/5 | ماده بازيابي 3 (دانه‌هاي ساخته شده با 5%) |
| 300-200 | 38/0 | (300000) 48/5 | ماده بازيابي 4 (تخته‌هاي احياء شده) |
| 400-300 | 37/0 | (330000) 52/5 | ماده بازيابي 5 (تخته‌هاي احياء شده) |
| 200 | 37/0 | (270000) 43/5 | ماده بازيابي 6 (تخته‌هاي احياء شده) |
| 200-100 | 25/0 | (280000) 45/5 | ماده بازيابي 7 (تخته‌هاي احياء شده) |
| 300 | 34/0 | (350000) 54/5 | ماده بازيابي 8 (تخته‌هاي احياء شده) |
| 20 | ممكن نيست تعيين شده باشد،نزديك صفر | (175000 يا كمتر) 24/5 يا كمتر | ماده بازيابي 11 (تخته‌هاي ترد، ضعيف احياء شده) |
| 300 | 34/0 | (310000) 49/5 | تخته 1 (تخته در قالب خوب)، با ماده بازيابي 20% ساخته شده |
مي‌توان مشاهده كرد كه چهار نمونه HDPE اول مرحله كمپوزيت Geo Deck يك تنش برشي بحراني بالاتر و درجه برشي آنها در دامنه بود. روزنه بيروني براي آنها در دوره‌هاي از سرعت بيروني تنش و دما پهن‌تر بود.
ماده بازيابي شده «خوب»، افزايش از آن به مقدار 20% در فرمول‌بندي Geo Deck نتيجه توزيع خوب دارد، و همچنين درجه برشي بحراني كمتر نسبت به HDPE خالص دارد، و دامنه آن در حدود . ماده بازيابي شده «بد» نتيجه در پيچيدگي تخته، نشانه خش، زبري، پارگي، گسيختگي از شكل اكستروژن منجر شده است، و همچنين درجه برشي بحراني و زير، تا داشت ماده بازيابي شده 8 درجه برشي بحراني داشت. از تخته‌هاي سخت بدست آمده بود، با درجه برشي بحراني كم HDPE خالص تركيب شده بود .
اين مثال‌ها نشان مي‌دهند كه هم HDPE خالص و ماده بازيابي شده بايد به وسيله اندازه‌گيري درجه برشي بحراني كنترل شود.
جدول 31-17 نشان مي‌دهد وابستگي دما درجه برشي بحراني مي‌توان مشاهده كرد كه افزايش دما روزنه يك HDPE قابل اجراي خوب را با توجه به درجه برشي براي‌شان گسترده كند.
شكست نقطه ذوب براي مواد مركب پر شده زياد خصوصيات پيچده‌تري در مقايسه با پلاستيك خالص دارد. و اين البته، به دليل تأثير پر كننده‌ها است.
براي مثال با استفاده از يك قالب مخروطي (قطر ورودي in5/2، قطر خروجي in300/0، ارتفاع قالب in12) براي HDPE خالص نشان داده شده بود كه در آنجا علامت‌هاي مرئي از پيچيدگي بيروني براي هر آزمون‌هاي درجه جريان نبود، (g/min177-5/5)، براي پلاستيك‌ها پر شده برعكس مي‌باشد. مشابه HDPE پر شده 10% (پوسته برنج) هر گونه پيچيدگي بيروني قابل مشاهده نمايش نمي‌دهد. ولي، 60% مواد كمپوزيت پر شده يك پيچيدگي پارگي (خش) كه در بيرون قالب ظاهر شده است را نمايش مي‌دهد. دامنه پيچيدگي كاملاً بزرگ و منظم بود [21]
جدول 31-17- تنش برش بحراني و درجه برشي بحراني (به عنوان لوگاريتم) HDPE اصلي گوناگوني در 170200،
| لوگاريتم درجه برشي بحراني | ||||
| لوگاريتم تنس برش بحراني (Pa) | HDPE | |||
| 07/3 | 90/2 | 74/2 | 48/5 | Chevron CHVX891180 |
| 05/3 | 84/2 | 67/2 | 42/5 | Chevron CHVX896880 |
| 19/3 | 01/3 | 88/2 | 48/5 | Equistar EQUX621048 |
| 02/3 | 86/2 | 71/2 | 42/5 | Petromont PSPX7006 |
| 53/2 | 43/2 | 19/2 | 20/5 | Equistar EQUX631675 |
| 66/2 | 49/2 | 32/2 | 32/5 | Equistar GPLX74618 |
| 96/2 | 73/2 | 49/2 | 34/5 | Equistar EQUX632225 |
| 44/2 | 25/2 | 05/2 | 37/5 | Dupont/ Sherman Tyrek Repro, lot 45104 |
اين مورد ممكن بود به عنوان يك شگفتي كه در درجه جريان بالاتر رخ مي‌دهد، اثر دامنه خش مي‌تواند شدت كمتر و حتي پيچيدگي در درجه جريان بالاتر بيشتر باشد. وقتي كه درجه جريان كاهش يافت، پارگي دوباره ظاهر شده بود [21] همان طور كه درجه جريان به صفر كاهش يافت پارگي بيشتر شده بود. بنابراين، مفهوم تنش برشي ديواره بحراني كه با درجه برشي افزايش مي‌يابد در اينجا كار نمي‌شود.
به نظر مي‌رسد كه در حالت توضيح داده شده تنش برشي ديواره بحراني با كاهش درجه برشي، حداقل در درجه برشي محاسبه شده، با استفاده از شيوه‌هاي مرسوم افزايش نيافته بود. در اين حالت پارگي مي‌تواند به علت ترتيب مجدد پروفيل سرعت در خروجي قالب در چنين مسيري باشد كه يك جريان كششي در هدايت سطح قالب به حسب عيب چسبانگي از مخلوط شكل‌دهي مي‌شود. درجه اكستروژن بالاتر و دماي ذوب بالاتر مي‌تواند لغزشي در ديواره يا خيلي نزديك به خروجي قالب را افزايش دهد و كشش در خروجي قالب كاهش دهد، كه به ناپديد شدن عيب‌ها كمك كند.
حقيقتاً، افزايش دماي قالب از 140 تا در اين حالت خش به طور فزاينده‌اي ناپديد مي‌شود. اثر اين دما مطابق پيش‌بيني‌هاي نظريه‌هاي عمومي روي خش هست، همچنان كه دما ذوب بالاتر گرانروي ذوب نزديك سطح قالب كاهش مي‌دهد و بنابراين تنش برشي ديوار را كاهش مي‌دهد و همچنين تنش‌ها به سرعت بيشتر كم مي‌شود. ولي، راه‌هاي پيشنهاد شده براي كاهش خش به وسيله افزايش ظرفيت‌ها نياز دارد تا با دقت بيشتري آزمايش و اصلاح شود كه در اين حالات تصديق بشود يا خير و بنابراين به چه جهت يك پيشنهاد متناوبي هست كه عيب پارگي ممكن به علت نيروي كششي در بيرون قالب باشد. [47]
شناخته شده است كه عامل اتصال، كه واكنش بهتر بين فيبر بين فيبر سلولز هيدروفويل (آب دوست) و قالب پليمر هيدروفويو (آب گريز) تأمين مي‌كند، مي‌توان مقاومت مواد بيشتر در تنش برشي بالاتر در قالب و نيروي كشش زياد در خروجي قالب تهيه كند، بنابراين مقاومت بيشتر در مقابل شكست نقطه ذوب دارد [41]. علاوه بر اين، استفاده از يك كشپار سيليكون ترموپلاستيك لغزشي در فاصله خطوط ديوار قالب تحريك مي‌كند و در مقابل باعث ناپديد شدن پارگي سطح قالب مي‌شود (ببينيد شكل 24-17 و توضيحات بالا). به نظر مي‌رسد كه لغزشي در ديوار براي بدست آوردن كيفيت سطح بيروني پسنديده بحراني است. پارگي سطح خصوصيت چند عاملي هم پلاستيك‌هاي خالص و هم مواد كامپوزشي پر شده چوب است. براي مثال غلظت متوسط از آرد چوب در نقطه ذوب پلي‌اتيلن منجر به پارگي خاصي شبيه به پوست كوسه HDPE خالص مي‌شود. مقدار بالاتر از فيلر منجر به تأثير زيادتر روي پوست كوسه مي‌شود در wt50% بارگيري آرد چوب مشخص‌تر است [43]. پارگي سطح بيرون هم با افزايش نسبت از قالب و هم با افزايش درجه برشي تعيين شده است. (شكل 24-17)
اين رفتار با HDPE پر شده- 60% مشابه است؛ ولي خط مايل در شكل 24-17 به سوي چپ جابه‌جا مي‌شود. به اين معني كه افزايش آراد چوب درجه برشي بحراني بدست آمده از سطح بيروني كاهش مي‌دهد و اين درجه برشي با افزايش قالب كاهش مي‌يابد.
تأثيرات عامل اتصال روي جريان‌پذيري مواد مركب هست، البته تنها پيچيدگي خيلي زياد واكنش بهتري بين فيلر و قالب پليمر مي‌سازد، بنابراين مقاومت مواد بيشتر و تنش برشي بالا در قالب قابل ايجاد مي‌شود.
بدون دیدگاه