ISO 11443 ASTM D3835 ক্যাপিলারি রিওমিটার ISO 17744 ASTM D5099 পলিমার রিওলজিক্যাল প্রোপার্টি টেস্টার ক্যাপিলারি ফ্লো রিও

ভূমিকা

ইলাস্টোমেরিক এবং প্লাস্টিক উপকরণ rheological আচরণ প্রদর্শন. রিওলজি হল প্রবাহ এবং বিকৃতির সম্মিলিত শব্দ। প্রবাহের আচরণের অধ্যয়নে সাধারণত একটি কৈশিক রিওমিটার ব্যবহার করা হয়, একটি যন্ত্র যা শিয়ার স্ট্রেসের প্রভাবে পলিমার গলে প্রবাহকে প্ররোচিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সরাসরি দুটি পরামিতি পরিমাপ করে—শিয়ার স্ট্রেস এবং শিয়ার স্ট্রেন রেট—কেউ একটি বক্ররেখা গণনা করতে পারে যে কীভাবে সান্দ্রতা শিয়ার হারের সাথে পরিবর্তিত হয়; এটি সান্দ্রতা বক্ররেখা হিসাবে পরিচিত। কৈশিক রিওমিটারের পরিমাপ পদ্ধতি ঘনিষ্ঠভাবে প্রকৃত উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিকে অনুকরণ করে, যার ফলে শিল্প উপাদান গবেষণা, উন্নয়ন এবং উত্পাদনের জন্য সরাসরি ব্যবহারিক নির্দেশিকা প্রদান করে। যেখানে: α = শিয়ার সান্দ্রতা (Pa·s); σ = শিয়ার স্ট্রেস (পা)। সান্দ্রতা প্রবাহের প্রতিরোধের প্রতিনিধিত্ব করে। সান্দ্রতা তাপমাত্রা এবং স্ট্রেন হার উভয়ের উপর নির্ভর করে। সান্দ্রতার স্ট্রেন-রেট নির্ভরতা একটি একক টেস্ট রানে উপাদানের একক ব্যাচ থেকে নির্ধারণ করা যেতে পারে, বিভিন্ন হারে 8 থেকে 10 ডেটা পয়েন্ট পাওয়া যায়। বিপরীতভাবে, সান্দ্রতার তাপমাত্রা নির্ভরতা নির্ধারণের জন্য সাধারণত বিভিন্ন স্বতন্ত্র তাপমাত্রায় একাধিক পরীক্ষা পরিচালনা করা প্রয়োজন।

ক্যাপিলারি রিওমিটার: এই যন্ত্রটি কৈশিক ডাইয়ের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত পলিমার গলে শিয়ার স্ট্রেস এবং শিয়ার হারের মধ্যে সম্পর্ক পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়; এটি এক্সট্রুডেটের রূপবিদ্যার সরাসরি চাক্ষুষ পরিদর্শনের অনুমতি দেয়, ডাই-এর দৈর্ঘ্য-থেকে-ব্যাস অনুপাতের পরিবর্তন করে গলিত স্থিতিস্থাপকতা এবং অস্থিরতার তদন্তকে সক্ষম করে এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে পলিমার ফেজ ট্রানজিশন নির্ধারণের সুবিধা দেয়। পলিমারের রিওলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলির গবেষণা শুধুমাত্র উত্পাদন ক্রিয়াকলাপের জন্য সর্বোত্তম প্রক্রিয়াকরণ পরামিতি সরবরাহ করে না এবং প্লাস্টিক প্রক্রিয়াকরণ যন্ত্রপাতিগুলির নকশার জন্য গুরুত্বপূর্ণ ডেটা সরবরাহ করে, তবে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টিও দেয় - যেমন কাঠামোগত এবং আণবিক পরামিতিগুলি - যা উপাদান নির্বাচন এবং কাঁচামাল পরিবর্তনের জন্য প্রয়োজনীয়৷ তদ্ব্যতীত, এই যন্ত্রটি প্রসেসিং সিমুলেশন মোডগুলির একটি বিস্তৃত পরিসর অফার করে এবং শিয়ার রেটগুলির একটি বিস্তৃত বর্ণালী কভার করে৷

অ্যাপ্লিকেশন

যদিও মেল্ট ফ্লো ইনডেক্সার (MFI) প্রাথমিকভাবে মান নিয়ন্ত্রণ এবং পরিদর্শনের জন্য ব্যবহার করা হয়, ক্যাপিলারি রিওমিটারটি মূলত গবেষণা এবং উন্নয়নের উদ্দেশ্যে নিবেদিত।

1. উৎপাদন প্রক্রিয়া স্থাপনের জন্য বৈজ্ঞানিক তথ্য সরবরাহ করা: প্লাস্টিকের কাঁচামালের প্রক্রিয়াকরণ এবং উত্পাদন প্রাথমিকভাবে দুটি মূল পরামিতির নিয়ন্ত্রণ দ্বারা পরিচালিত হয়: প্রথম, তাপমাত্রা; এবং দ্বিতীয়, গতি (বিশেষত, শিয়ার রেট)।

1.1তাপমাত্রা-সম্পর্কিত ডেটা সরবরাহ করা: একটি ধ্রুবক শিয়ার রেট বজায় রেখে বিভিন্ন তাপমাত্রায় প্রবাহের বক্ররেখা পরিমাপ করে, তাপমাত্রার ওঠানামার প্রতিক্রিয়ায় উপাদানটির সান্দ্রতা কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা চিত্রিত করে একটি বক্ররেখা বের করতে পারে। এটি উপাদানের তাপমাত্রা সংবেদনশীলতা নির্ধারণের জন্য অনুমতি দেয়; যদি প্রবাহ-তাপমাত্রার বক্ররেখার ঢাল খাড়া হয় (অর্থাৎ, একটি উল্লেখযোগ্য গ্রেডিয়েন্ট প্রদর্শন করে), এটি নির্দেশ করে যে উপাদানটি তাপমাত্রার তারতম্যের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল। বিপরীতভাবে, তাপমাত্রার সাথে সান্দ্রতা পরিবর্তনের বক্ররেখা তুলনামূলকভাবে সমতল হলে, এটি নির্দেশ করে যে উপাদানটি তাপমাত্রার ওঠানামার প্রতি সংবেদনশীল নয়। স্বাভাবিকভাবেই, বক্ররেখাটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রাকে সনাক্ত করা সহজ করে তোলে যেখানে গলিত প্রবাহের সর্বোত্তম বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে - এটি প্রক্রিয়াকরণ এবং উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে; এটি উত্পাদন প্রক্রিয়া প্রতিষ্ঠার জন্য বৈজ্ঞানিক ভিত্তি হিসাবে কাজ করে।

যে উপাদানগুলির প্রবাহের বক্ররেখাগুলি তাপমাত্রার প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল - যেমন নাইলন - পণ্যের গুণমান নিশ্চিত করার জন্য সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ বজায় রাখা গুরুত্বপূর্ণ৷ বিপরীতে, তাপমাত্রার প্রতি তুলনামূলকভাবে সংবেদনশীল উপকরণগুলির জন্য, কেবলমাত্র তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করলে পণ্যের গুণমানের উপর সামান্য প্রভাব পড়বে।

1.2শিয়ার রেট ডেটা প্রদান: একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা বজায় রাখার সময় বিভিন্ন শিয়ার হারে প্রবাহ বক্ররেখা পরিমাপ করে, একজন একটি বক্ররেখা পেতে পারে যা বোঝায় যে কীভাবে শিয়ার হারের প্রতিক্রিয়ায় উপাদানটির সান্দ্রতা পরিবর্তিত হয়। শিয়ার রেট নির্বিশেষে যে উপাদানগুলির সান্দ্রতা মূলত স্থির থাকে সেগুলিকে নিউটনিয়ান তরল হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়; যেসব পদার্থের সান্দ্রতা শিয়ার রেট বৃদ্ধির সাথে সাথে কমে যায় (একটি ঘটনা যা "শিয়ার থিনিং" নামে পরিচিত) সেগুলিকে সিউডোপ্লাস্টিক তরল হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়-এবং বেশিরভাগ পলিমার গলে এই শিয়ার-পাতলা বিভাগে পড়ে।

এছাড়াও একটি তৃতীয় বিভাগ রয়েছে: এমন উপকরণ যা "শিয়ার ঘনকরণ" প্রদর্শন করে (শিয়ার হারের সাথে সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়)। গ্রাফ বিশ্লেষণ করে, কেউ একটি নির্দিষ্ট শিয়ার রেট পরিসীমা সনাক্ত করতে পারে যা সর্বোত্তম প্রবাহ বৈশিষ্ট্য প্রদান করে এবং তাই উত্পাদন এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত। প্রকৃত উৎপাদন পরিবেশে, শিয়ার রেট সাধারণত মোটরের ঘূর্ণন গতি পরিবর্তন করে সামঞ্জস্য করা হয়।

অতএব, নির্বাচিত উত্পাদন পদ্ধতির সাথে সম্পর্কিত নির্দিষ্ট শিয়ার রেট সীমার মধ্যে প্রদর্শিত প্রবাহ বৈশিষ্ট্যগুলির প্রতি গভীর মনোযোগ দেওয়া অপরিহার্য।

2. নতুন উপাদান বিকাশের জন্য একটি বৈজ্ঞানিক ভিত্তি প্রদান করা

2.1নতুন উপকরণ তৈরি করার সময় বা বিদ্যমানগুলির কার্যকারিতা বাড়াতে চাওয়া হলে, গবেষকরা সাধারণত নতুন ফর্মুলেশন এবং কম্পোজিশনাল অনুপাত নিয়োগ করেন, বা উপাদান ম্যাট্রিক্সে নির্দিষ্ট ফিলার, সংযোজন এবং অনুরূপ এজেন্ট অন্তর্ভুক্ত করেন। কোনো প্রদত্ত উপাদানের জন্য - এর নির্দিষ্ট উপাদান উপাদান (ফর্মুলেশন) বা সেই উপাদানগুলির সুনির্দিষ্ট অনুপাত (কম্পোজিশনাল অনুপাত) নির্বিশেষে - একটি কৈশিক রিওমিটার ব্যবহার করা হয় তার প্রবাহ বক্ররেখা পরিমাপ করতে। এই পরিমাপটি উপাদানটির কার্যকারিতা মূল্যায়ন, এর সামগ্রিক গুণমান নির্ধারণ এবং এটি প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্যগুলি পূরণ করে কিনা তা যাচাই করার জন্য উদ্দেশ্যমূলক ভিত্তি হিসাবে কাজ করে। যদি উপাদানটির কার্যকারিতা প্রয়োজনীয়তার কম হয়, তবে গবেষকরা নির্দিষ্ট সংযোজনগুলি অন্তর্ভুক্ত করে এটি উন্নত করার চেষ্টা করতে পারেন। কৈশিক রিওমিটার ব্যবহার করে প্রবাহ বক্ররেখা পরিমাপ করার জন্য *আগে* এবং *পরে* একটি সংযোজন যোগ করার মাধ্যমে—এবং পরবর্তীকালে ফলাফলের বক্ররেখার তুলনা করে—একটি উপাদানের প্রবাহ বৈশিষ্ট্যের উপর প্রতিটি সংযোজনকারীর যে নির্দিষ্ট প্রভাব রয়েছে তা সুনির্দিষ্টভাবে নির্ধারণ করতে পারে।

2.2একই ধরনের উপকরণের জন্য, তাদের প্রবাহ বক্রতা (সান্দ্রতা বনাম শিয়ার হার) পরিবর্তিত হতে পারে; কিছু শিয়ার হারের প্রতিক্রিয়ায় দ্রুত পরিবর্তন প্রদর্শন করে, অন্যরা ধীরে ধীরে পরিবর্তন করে। এটা কেন? একটি উল্লেখযোগ্য অবদানকারী ফ্যাক্টর সম্ভবত উপকরণের আণবিক ওজন বন্টনের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য।

সরঞ্জাম ফাংশন এবং বৈশিষ্ট্য

1. ক্যাপিলারি রিওমিটার: এই যন্ত্রটি একটি বুদ্ধিমান, কম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত, ধ্রুব-চাপ কৈশিক রিওমিটার। এটি ধ্রুব-চাপ এবং ধ্রুব-গতি উভয় মোডের অধীনে কাজ করতে সক্ষম, এক্সট্রুশন হার নির্ধারণ করতে কম্পিউটার-ভিত্তিক পরিমাপ সিস্টেম ব্যবহার করে-বিভিন্ন কৈশিক ডাই স্পেসিফিকেশন জুড়ে এবং বিভিন্ন প্রয়োগকৃত চাপের অধীনে-বিভিন্ন তাপমাত্রা এবং গরম করার হারে। একটি কম্পিউটার ইন্টারফেসের মাধ্যমে, এক্সট্রুশন গতি, চাপ এবং গরম করার তাপমাত্রা রেকর্ড করা হয়। এই তথ্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে সান্দ্রতা মান গণনা প্রক্রিয়া করা হয়. উপরন্তু, সিস্টেম গ্রাফিকাল বক্ররেখা তৈরি করে এবং একটি বিস্তৃত পরীক্ষার রিপোর্ট প্রিন্ট করে।

2. কৈশিক রিওমিটারটি পলিমারিক পদার্থের প্রবাহ বৈশিষ্ট্য এবং নিরাময় হার নির্ধারণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটি পলিমার গলে যাওয়ার সান্দ্রতা এবং সান্দ্র প্রবাহ সক্রিয়করণ শক্তি পরিমাপ করে এবং গলিত স্পিনিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রক্রিয়া পরামিতিগুলি তদন্ত করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

3. কৈশিক রিওমিটার পলিমারের বিভিন্ন পারফরম্যান্স পরামিতি নির্ধারণ করতে সক্ষম, যার মধ্যে রয়েছে নরমকরণ বিন্দু, গলনাঙ্ক, প্রবাহ বিন্দু, সান্দ্রতা এবং সান্দ্র প্রবাহ সক্রিয়করণ শক্তি, সেইসাথে থার্মোসেটিং উপকরণের নিরাময় তাপমাত্রা।

4. তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা এবং নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি উচ্চতর কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য, পলিমারিক পদার্থের পরিবর্তন পরিমাপ সহজতর এবং তাদের সংশ্লিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি তাপমাত্রার একটি পরিসর জুড়ে। যন্ত্রটি কম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত; এটি রিয়েল-টাইম টেস্ট বক্ররেখা প্লট করে, পরীক্ষার সময় গতিশীল পরিবর্তনগুলি দৃশ্যমানভাবে প্রদর্শন করে এবং হ্যাগেন-পোইস্যুইলে, রাবিনোভিটস এবং মেল্ট ফ্লো রেট (MFR) এর মতো সমীকরণের উপর ভিত্তি করে ডেটা তৈরি করে।

5. কৈশিক রিওমিটার একটি যুক্তিযুক্ত নকশা সমন্বিত একটি লোড-অ্যাপ্লিকেশন প্রক্রিয়া নিযুক্ত করে। কম্পিউটার নিয়ন্ত্রণের অধীনে, এটি উচ্চ নির্ভুলতা এবং চমৎকার স্থিতিশীলতার সাথে ক্রমাগত লোড অ্যাপ্লিকেশন কার্যকর করে। যন্ত্রটি পলিমারিক পদার্থের জন্য স্ট্রেস-স্ট্রেন কার্ভ এবং প্লাস্টিকাইজেশন কার্ভ প্লট করতে পারে, সেইসাথে নরমকরণ বিন্দু, গলনাঙ্ক এবং প্রবাহ বিন্দুর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ তাপমাত্রা নির্ধারণ করতে পারে। অবশেষে, এটি গ্রাফিকাল বক্ররেখা তৈরি করে এবং একটি সম্পূর্ণ পরীক্ষার রিপোর্ট প্রিন্ট করে।

পরীক্ষার ফাংশন এবং পদ্ধতি

1. কনস্ট্যান্ট শিয়ার রেট টেস্ট: শিয়ার স্ট্রেস বনাম শিয়ার রেট বক্ররেখা, সেইসাথে শিয়ার সান্দ্রতা বনাম শিয়ার রেট বক্ররেখা নির্ধারণ করতে সক্ষম।

2. কনস্ট্যান্ট প্রেসার শিয়ার টেস্ট: শিয়ার সান্দ্রতা বনাম শিয়ার রেট বক্রতা নির্ধারণ করতে সক্ষম।

3. ধাপে ধাপে শিয়ার রেট পরীক্ষা: বিভিন্ন শিয়ার রেট নির্ধারণের অনুমতি দেয়; শিয়ার স্ট্রেস বনাম শিয়ার রেট বক্রতা এবং শিয়ার সান্দ্রতা বনাম শিয়ার রেট বক্ররেখা নির্ধারণ করতে সক্ষম। তদ্ব্যতীত, পরীক্ষার সময়, এটি গলিত ফ্র্যাকচার অবস্থার মূল্যায়ন, সেইসাথে বক্ররেখার পরিলক্ষিত পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে গলে যাওয়ার ন্যূনতম প্রবাহের চাপ এবং শিয়ার রেট নির্ধারণ করতে সক্ষম করে।

3.1প্রবাহ/না-প্রবাহ পরীক্ষা: সান্দ্রতা এবং তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ক নির্ধারণ করে, সর্বনিম্ন প্রবাহ তাপমাত্রার সুনির্দিষ্ট সংকল্প সক্ষম করে।

3.2মেল্ট ফ্র্যাকচার এবং ফ্লো অস্থিরতা: গলে যাওয়া ফ্র্যাকচার এবং মেল্ট ফেটে যাওয়া সহ প্রবাহের অস্থিরতার ঘটনা তদন্ত করে।

4. তাপমাত্রার র‌্যাম্প পরীক্ষা: তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে গলিত সান্দ্রতার তারতম্য নির্ধারণ করে।

5. ধ্রুবক চাপ তাপমাত্রা র‌্যাম্প পরীক্ষা: উপাদানের নরম হওয়া বিন্দু পরিমাপ করে।

প্রযোজ্য পরীক্ষা মান

GB/T 25278-2010: *প্লাস্টিক — কৈশিক এবং স্লিট-ডাই রিওমিটার ব্যবহার করে প্লাস্টিকের তরলতা নির্ধারণ*

HG/T 4300-2012: *রাবারের রিওলজিকাল বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ — প্লাঞ্জার-টাইপ কৈশিক রিওমিটার পদ্ধতি*

ISO 11443-2021: *প্লাস্টিক - কৈশিক এবং স্লিট-ডাই রিওমিটার ব্যবহার করে প্লাস্টিকের তরলতা নির্ধারণ*

ISO 17744-2004: *প্লাস্টিক - কৈশিক এবং স্লিট-ডাই রিওমিটার ব্যবহার করে প্লাস্টিকের তরলতা নির্ধারণ*

ASTM D3835-16: *কৈশিক রিওমিটারের মাধ্যমে পলিমেরিক পদার্থের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণের জন্য আদর্শ পরীক্ষা পদ্ধতি*

ASTM D5099-08: *কৈশিক রিওমিটার ব্যবহার করে রাবার কম্পাউন্ডিং এবং প্রসেসিং প্রোপার্টিগুলির জন্য স্ট্যান্ডার্ড টেস্ট পদ্ধতি*

LISO 11443 ASTM D3835 ক্যাপিলারি রিওমিটার ISO 17744 ASTM D5099 পলিমার রিওলজিক্যাল প্রোপার্টি টেস্টার ক্যাপিলারি ফ্লো রিওমিটার