आईएसओ 11443 एएसटीएम डी 3835 कैपिलरी रियोमीटर आईएसओ 17744 एएसटीएम डी 5099 पॉलिमर रियोलॉजिकल गुण टेस्टर कैपिलरी फ्लो रियो

परिचय

इलास्टोमेरिक और प्लास्टिक सामग्री रियोलॉजिकल व्यवहार प्रदर्शित करती है। रियोलॉजी प्रवाह और विरूपण के लिए सामूहिक शब्द है। प्रवाह व्यवहार का अध्ययन आमतौर पर एक केशिका रियोमीटर का उपयोग करता है,एक उपकरण जो कतरनी तनाव के प्रभाव में एक पॉलिमर फ्लोट में प्रवाह को प्रेरित करने के लिए डिज़ाइन किया गया हैसीधे दो मापदंडों को मापने से, कतरनी तनाव और कतरनी तनाव दर, कतरनी दर के साथ चिपचिपाहट के परिवर्तन को दर्शाने वाली वक्र की गणना की जा सकती है; इसे चिपचिपाहट वक्र के रूप में जाना जाता है।केशिका रियोमीटर की माप पद्धति वास्तविक उत्पादन प्रक्रियाओं का बारीकी से अनुकरण करती हैइस प्रकार औद्योगिक सामग्री अनुसंधान, विकास और विनिर्माण के लिए प्रत्यक्ष व्यावहारिक मार्गदर्शन प्रदान करता है। जहांः α = कतरनी चिपचिपाहट (Pa·s); σ = कतरनी तनाव (Pa) ।चिपचिपाहट प्रवाह के प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करती हैचिपचिपाहट तापमान और तनाव दर दोनों पर निर्भर है। चिपचिपाहट की तनाव दर निर्भरता को एक ही परीक्षण रन में सामग्री के एक बैच से निर्धारित किया जा सकता है,विभिन्न दरों पर 8 से 10 डेटा बिंदु उत्पन्न करनाइसके विपरीत, चिपचिपाहट की तापमान निर्भरता का निर्धारण करने के लिए आमतौर पर विभिन्न अलग-अलग तापमानों पर कई परीक्षण करने की आवश्यकता होती है।

कैपिलरी रियोमीटर: इस उपकरण का उपयोग कैपिलरी मर के माध्यम से बहने वाले पॉलिमर पिघलने में कतरनी तनाव और कतरनी दर के बीच संबंध को मापने के लिए किया जाता है।यह एक्सट्रूडेट के रूप का प्रत्यक्ष दृश्य निरीक्षण करने की अनुमति देता है, मटेरियल की लंबाई से व्यास के अनुपात को भिन्न करके पिघलने की लोच और अस्थिरता की जांच करने में सक्षम बनाता है, और अन्य अनुप्रयोगों के बीच बहुलक चरण संक्रमणों के निर्धारण को सुविधाजनक बनाता है। Research into the rheological properties of polymers not only provides optimal processing parameters for manufacturing operations and supplies critical data for the design of plastics processing machinery, लेकिन मूल्यवान अंतर्दृष्टि भी प्रदान करता है, जैसे कि संरचनात्मक और आणविक मापदंड, जो सामग्री चयन और कच्चे माल के संशोधन के लिए आवश्यक हैं।यह उपकरण प्रसंस्करण सिमुलेशन मोड की एक व्यापक श्रृंखला प्रदान करता है और कतरनी दरों के एक व्यापक स्पेक्ट्रम को कवर करता है.

आवेदन

जबकि पिघलने के प्रवाह सूचकांक (एमएफआई) का उपयोग मुख्य रूप से गुणवत्ता नियंत्रण और निरीक्षण के लिए किया जाता है, कैपिलरी रियोमीटर मुख्य रूप से अनुसंधान और विकास उद्देश्यों के लिए समर्पित है।

1उत्पादन प्रक्रियाओं की स्थापना के लिए वैज्ञानिक डेटा प्रदान करना: प्लास्टिक कच्चे माल के प्रसंस्करण और निर्माण को मुख्य रूप से दो प्रमुख मापदंडों के नियंत्रण से नियंत्रित किया जाता हैः पहला,तापक्रम; और दूसरा, गति (विशेष रूप से, कतरनी दर) ।

1.1तापमान से संबंधित डेटा प्रदान करना: निरंतर कतरनी दर बनाए रखते हुए विभिन्न तापमानों पर प्रवाह वक्रों को मापकर,तापमान में उतार-चढ़ाव के जवाब में सामग्री की चिपचिपाहट कैसे बदलती है, यह दर्शाता एक वक्र प्राप्त किया जा सकता हैयह सामग्री की तापमान संवेदनशीलता का निर्धारण करने की अनुमति देता है; यदि प्रवाह-तापमान वक्र की ढलान खड़ी है (यानी, एक महत्वपूर्ण ढाल प्रदर्शित करती है),यह दर्शाता है कि सामग्री तापमान परिवर्तन के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हैइसके विपरीत, यदि तापमान के साथ चिपचिपापन परिवर्तन को दर्शाने वाली वक्र अपेक्षाकृत सपाट है, तो यह दर्शाता है कि सामग्री तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रति असंवेदनशील है।इस वक्र से उस विशिष्ट तापमान की पहचान करना आसान हो जाता है, जिस पर पिघलने से इष्टतम प्रवाह गुण प्रदर्शित होते हैं, जिससे यह प्रसंस्करण और उत्पादन के लिए उपयुक्त हो जाता है।यह उत्पादन प्रक्रियाओं को स्थापित करने के लिए वैज्ञानिक आधार के रूप में कार्य करता है।

जिन सामग्रियों के प्रवाह वक्र तापमान के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं, जैसे नायलॉन के लिए उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए सटीक तापमान नियंत्रण महत्वपूर्ण है।तापमान के प्रति अपेक्षाकृत असंवेदनशील सामग्री के लिए, केवल तापमान को समायोजित करने से उत्पाद की गुणवत्ता पर बहुत कम प्रभाव पड़ेगा।

1.2कतरनी दर डेटा प्रदान करना: एक स्थिर तापमान बनाए रखते हुए विभिन्न कतरनी दरों पर प्रवाह वक्र को मापकर,एक घटता है कि कैसे सामग्री की चिपचिपाहट कतरनी दर के जवाब में बदल जाता है का चित्रण प्राप्त कर सकते हैंजिन पदार्थों की चिपचिपाहट कतरनी दर के बावजूद अनिवार्य रूप से स्थिर रहती है, उन्हें न्यूटनियन द्रवों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। materials whose viscosity decreases as the shear rate increases (a phenomenon known as "shear thinning") are classified as pseudoplastic fluids—and the majority of polymer melts fall into this shear-thinning category.

एक तीसरी श्रेणी भी है: जिन सामग्रियों में "शीयर गाढ़ापन" होता है (शीयर दर के साथ चिपचिपापन बढ़ता है) ।एक विशिष्ट कतरनी दर सीमा है कि इष्टतम प्रवाह गुण देता है और इसलिए उत्पादन और प्रसंस्करण के लिए सबसे उपयुक्त है की पहचान कर सकते हैंवास्तविक उत्पादन वातावरण में, मोटर की घूर्णन गति को बदलकर कतरनी दर को सामान्य रूप से समायोजित किया जाता है।

इसलिए, चयनित उत्पादन पद्धति के अनुरूप विशिष्ट कतरनी दर सीमा के भीतर प्रदर्शित प्रवाह विशेषताओं पर विशेष ध्यान देना आवश्यक है।

2नई सामग्री के विकास के लिए वैज्ञानिक आधार प्रदान करना

2.1नई सामग्रियों के विकास या मौजूदा सामग्रियों के प्रदर्शन को बढ़ाने के प्रयास में, शोधकर्ता आम तौर पर नए सूत्रों और संरचनात्मक अनुपातों का उपयोग करते हैं, या विशिष्ट भराव शामिल करते हैं,additives, और सामग्री मैट्रिक्स में इसी तरह के एजेंट। For any given material—regardless of its specific constituent components (formulation) or the precise proportions of those components (compositional ratio)—a capillary rheometer is used to measure its flow curveयह माप सामग्री के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने, इसकी समग्र गुणवत्ता निर्धारित करने और यह सत्यापित करने के लिए उद्देश्य आधार के रूप में कार्य करता है कि यह आवश्यक विनिर्देशों को पूरा करता है या नहीं।यदि सामग्री का प्रदर्शन आवश्यकताओं से कम है, शोधकर्ता विशिष्ट additives को शामिल करके इसे बेहतर बनाने का प्रयास कर सकते हैं। By using the capillary rheometer to measure the flow curves both *before* and *after* the addition of an additive—and subsequently comparing the resulting curves—one can precisely determine the specific impact that each additive has on the material's flow properties.

2.2एक ही प्रकार की सामग्री के लिए, उनके प्रवाह वक्र (चिपचिपाहट बनाम कतरनी दर) भिन्न हो सकते हैं; कुछ कतरनी दर के जवाब में तेजी से परिवर्तन प्रदर्शित करते हैं, जबकि अन्य अधिक धीरे-धीरे बदलते हैं। ऐसा क्यों है?एक महत्वपूर्ण योगदान कारक सामग्री के आणविक भार वितरण में पर्याप्त अंतर है.

उपकरण के कार्य और विशेषताएं

1कैपिलरी रियोमीटर: यह उपकरण एक बुद्धिमान, कंप्यूटर नियंत्रित, निरंतर दबाव वाला कैपिलरी रियोमीटर है।यह दोनों निरंतर दबाव और निरंतर गति मोड के तहत काम करने में सक्षम है, कंप्यूटर आधारित माप प्रणाली का उपयोग करके विभिन्न कैपिलरी मर विनिर्देशों पर और विभिन्न लागू दबावों के तहत विभिन्न तापमान और ताप दरों पर एक्सट्रूज़न दरों का निर्धारण करना.कंप्यूटर इंटरफेस के माध्यम से, एक्सट्रूज़न गति, दबाव और हीटिंग तापमान दर्ज किए जाते हैं। इन आंकड़ों को स्वचालित रूप से चिपचिपापन मानों की गणना के लिए संसाधित किया जाता है। इसके अलावा,प्रणाली ग्राफिक वक्र उत्पन्न करती है और एक व्यापक परीक्षण रिपोर्ट प्रिंट करती है.

2कैपिलरी रियोमीटर को बहुलक सामग्री के प्रवाह गुणों और सख्त दरों को निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह बहुलक पिघलने की चिपचिपाहट और चिपचिपाहट प्रवाह सक्रियण ऊर्जा को मापता है,और यह भी पिघलने स्पिनिंग अनुप्रयोगों के लिए प्रक्रिया मापदंडों की जांच के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

3कैपिलरी रियोमीटर बहुलक के विभिन्न प्रदर्शन मापदंडों को निर्धारित करने में सक्षम है, जिसमें नरम होने के बिंदु, पिघलने के बिंदु, प्रवाह बिंदु, चिपचिपापन और चिपचिपा प्रवाह सक्रियण ऊर्जा शामिल हैं।साथ ही थर्मोसेस्टेटिंग सामग्री के सख्त तापमान.

4तापमान नियंत्रण प्रणाली और नियंत्रण पद्धति में बेहतर प्रदर्शन है।बहुलक पदार्थों में परिवर्तनों के माप को आसान बनाना और उनके संबंधित गुणों को विभिन्न तापमानों में मापनायह उपकरण कम्प्यूटर द्वारा नियंत्रित होता है; यह वास्तविक समय में परीक्षण वक्रों को ग्राफ करता है, परीक्षण के दौरान गतिशील परिवर्तनों को दृश्य रूप से प्रदर्शित करता है, और हेगन-पोइसेउइल समीकरणों जैसे डेटा उत्पन्न करता है।रबिनोविच, और पिघल प्रवाह दर (एमएफआर) ।

5. कैपिलरी रियोमीटर में तर्कसंगत डिजाइन के साथ भार-लागूकरण तंत्र का उपयोग किया जाता है। यह कंप्यूटर नियंत्रण के तहत उच्च परिशुद्धता और उत्कृष्ट स्थिरता के साथ निरंतर भार-लागूकरण को निष्पादित करता है.उपकरण पोलीमर सामग्री के लिए तनाव-तन्यता वक्रों और प्लास्टिसाइजेशन वक्रों को प्लॉट कर सकता है, साथ ही नरमी बिंदु, पिघलने बिंदु,और प्रवाह बिंदुअंत में, यह ग्राफिक वक्र उत्पन्न करता है और एक पूर्ण परीक्षण रिपोर्ट प्रिंट करता है।

परीक्षण कार्य और विधि

1निरंतर कतरनी दर परीक्षणः कतरनी तनाव बनाम कतरनी दर वक्र, साथ ही कतरनी चिपचिपाहट बनाम कतरनी दर वक्र निर्धारित करने में सक्षम।

2निरंतर दबाव कतरनी परीक्षणः कतरनी चिपचिपाहट बनाम कतरनी दर वक्र निर्धारित करने में सक्षम।

3. चरणबद्ध कतरनी दर परीक्षण: विभिन्न कतरनी दरों की स्थापना की अनुमति देता है; कतरनी तनाव बनाम कतरनी दर वक्र और कतरनी चिपचिपाहट बनाम कतरनी दर वक्र निर्धारित करने में सक्षम। इसके अलावा,प्रयोग के दौरान, यह पिघलने के टूटने की स्थितियों का आकलन करने के साथ ही पिघलने के न्यूनतम प्रवाह दबाव और कतरनी दर का निर्धारण करने में सक्षम है, जो वक्रों में देखे गए परिवर्तनों के आधार पर है।

3.1प्रवाह/बिना प्रवाह परीक्षण: चिपचिपाहट और तापमान के बीच संबंध निर्धारित करता है, जिससे न्यूनतम प्रवाह तापमान का सटीक निर्धारण संभव हो जाता है।

3.2पिघलने का टूटना और प्रवाह अस्थिरता: पिघलने का टूटना और पिघलने का टूटना सहित प्रवाह अस्थिरता की घटनाओं की जांच करता है।

4तापमान रैंप परीक्षणः तापमान में वृद्धि के साथ पिघलने की चिपचिपाहट में भिन्नता का निर्धारण करता है।

5निरंतर दबाव तापमान रैंप परीक्षणः सामग्री के नरमी बिंदु को मापता है।

लागू परीक्षण मानक

GB/T 25278-2010: *प्लास्टिक ️ कैपिलरी और स्लिट-मृत्यू रीओमीटर का उपयोग करके प्लास्टिक की तरलता का निर्धारण*

HG/T 4300-2012: *रबर के पुनरुत्पादक गुणों का निर्धारण

आईएसओ 11443-2021: *प्लास्टिक ️ कैपिलरी और स्लिट-मृत्यू रीओमीटर का उपयोग करके प्लास्टिक की तरलता का निर्धारण*

आईएसओ 17744-2004: *प्लास्टिक ∙ कैपिलरी और स्लिट-ड्रई रीओमीटर का उपयोग करके प्लास्टिक की तरलता का निर्धारण*

ASTM D3835-16: *कैपिलरी रियोमीटर के माध्यम से बहुलक सामग्री के गुणों के निर्धारण के लिए मानक परीक्षण विधि*

ASTM D5099-08: *कैपिलरी रियोमीटर का उपयोग करके रबर कम्पाउंडिंग और प्रसंस्करण गुणों के लिए मानक परीक्षण विधि*

एलआईएसओ 11443 एएसटीएम डी 3835 कैपिलरी रियोमीटर आईएसओ 17744 एएसटीएम डी 5099 पॉलिमर रियोलॉजिकल गुणों परीक्षक कैपिलरी प्रवाह रियोमीटर