بررسی اثر قطر قالب بر روی خواص ساختاری فوم‌های پلی‌اتیلن تولید شده به روش اکستروژن

نویسندگان

1 پژوهشگر پسادکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 فارغ‌التحصیل کارشناسی‌ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

4 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

5 فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.433989.1907
چکیده

فوم‌­های پلیمری به دلیل ویژگی‌­های خاص خود مانند وزن سبک، خاصیت عایق حرارتی و عایق صوتی از اهمیت بالایی برخوردار هستند. همچنین در تولید فوم‌های پلیمری به دلیل استفاده از مواد کمتر، باعث صرفه‌جویی در مصرف مواد اولیه گردیده، در نتیجه کاهش آلودگی در محیط‌زیست را به همراه دارد. محققان نشان داده­‌اند که با افزایش چگالی سلولی و کاهش اندازه سلولی از طریق افزایش نرخ افت فشار سیستم با تغییرات در هندسه قالب خروجی اکستروژن می‌­توان به خواص ساختاری بهتر فوم‌­های پلیمری دست ‌یافت. در این تحقیق، اثر هندسه قالب شامل قطر قالب بر خواص ساختاری فـوم‌­های پلی‌­اتیلـن تولید شده به روش فوم فیزیکی اکسـتروژن با عامل فوم‌زای گاز دی‌­اکسیدکربن و در دمای فرآیندی 130 درجه سانتی­‌گراد و عامل هسته­‌زا تالک در ­2 درصد وزنی با قالب­‌هایی به قطرهای 1، 2 و 3 میلی‌متر برای ایجاد نرخ افت فشارهای متفاوت بررسی‌ شده است. بررسی نتایج چگالی و تصاویر ساختاری نمونه­‌ها نشان داد که کاهش قطر نازل خروجی باعث افزایش فشار سیستم شده که این افزایش در قالب 1 میلی­‌متری، غلبه فشار سیستم به فشار تزریق گاز را در پی داشته و باعث عدم ورود گاز به میزان کافی به داخـل سیسـتم شده است. در نمونه با قالب 2 میلی­‌متری فشار گاز ورودی به سیستم فراتر بوده و انبساط حدود 25/2 برابر حاصل ‌شده است که این مقدار نسبت به قالب 1 و 3 میلی­متری بیشتر است.