Нӯҳ раванди қолаббандии дақиқи сафолҳои зирконий

Нӯҳ раванди қолаббандии дақиқи сафолҳои зирконий
Раванди қолабсозӣ дар тамоми раванди тайёр кардани маводҳои сафолӣ нақши пайвандкунанда мебозад ва калиди таъмини эътимоднокии кор ва такроршавандагии истеҳсолоти маводҳо ва ҷузъҳои сафолӣ мебошад.
Бо рушди ҷомеа, усули анъанавии хамиркунии дастӣ, усули шаклдиҳии чархҳо, усули резиши гил ва ғайра дигар наметавонад ниёзҳои ҷомеаи муосирро барои истеҳсол ва такмил қонеъ гардонад, аз ин рӯ, раванди нави қолабсозӣ ба вуҷуд омад. Маводҳои нозуки сафолии ZrO2 дар 9 намуди зерини равандҳои қолабсозӣ (2 намуди усули хушк ва 7 намуди усули тар) васеъ истифода мешаванд:

1. Қолаббандии хушк

1.1 Пресскунии хушк

Сихиши хушк бо истифода аз фишор хокаи сафолиро ба шакли муайяни бадан пахш мекунад. Моҳияти он дар он аст, ки таҳти таъсири қувваи беруна зарраҳои хока дар қолаб ба якдигар наздик мешаванд ва бо соиши дохилӣ мустаҳкам пайваст мешаванд, то шакли муайянро нигоҳ доранд. Нуқсони асосии баданҳои сабзи хушксихторӣ паҳншавии ғафсӣ аст, ки аз соиши дохилӣ байни хокаҳо ва соиши байни хокаҳо ва девори қолаб ба вуҷуд меояд ва боиси аз даст додани фишор дар дохили бадан мегардад.

Бартариҳои пресскунии хушк дар он аст, ки андозаи бадани сабз дақиқ аст, амалиёт содда аст ва барои механиконидашуда қулай аст; миқдори намӣ ва пайвандкунанда дар пресскунии хушки сабз камтар аст ва коҳиши хушккунӣ ва пухтан кам аст. Он асосан барои сохтани маҳсулот бо шаклҳои оддӣ истифода мешавад ва таносуби паҳлӯӣ хурд аст. Афзоиши арзиши истеҳсолот, ки аз фарсудашавии қолаб ба вуҷуд меояд, нуқсони пресскунии хушк аст.

1.2 Фишури изостатикӣ

Пресскунии изостатикӣ як усули махсуси шаклдиҳӣ мебошад, ки бар асоси пресскунии хушки анъанавӣ таҳия шудааст. Он фишори интиқоли моеъро барои баробар кардани фишор ба хока дар дохили қолаби эластикӣ аз ҳама самтҳо истифода мебарад. Аз сабаби мувофиқати фишори дохилии моеъ, хока дар ҳама самтҳо фишори якхела дорад, аз ин рӯ, аз фарқияти зичии бадани сабз пешгирӣ кардан мумкин аст.

Пресскунии изостатикӣ ба пресскунии изостатикии халтаи тар ва пресскунии изостатикии халтаи хушк тақсим мешавад. Пресскунии изостатикии халтаи тар метавонад маҳсулотеро бо шаклҳои мураккаб ташкил диҳад, аммо он танҳо метавонад фосилавӣ кор кунад. Пресскунии изостатикии халтаи хушк метавонад кори пайвастаи автоматиро таъмин кунад, аммо танҳо маҳсулотеро бо шаклҳои оддӣ ба монанди чоркунҷа, мудаввар ва буришҳои найчашакл ташкил диҳад. Пресскунии изостатикӣ метавонад бадани сабзи якхела ва зичро ба даст орад, ки дар ҳама самтҳо коҳиши хурди оташгирӣ ва коҳиши якхела дорад, аммо таҷҳизот мураккаб ва гарон аст ва самаранокии истеҳсолот баланд нест ва он танҳо барои истеҳсоли маводе мувофиқ аст, ки талаботи махсус доранд.

2. Ташаккули тар

2.1 Рехтани хок
Раванди қолаббандии гилӣ ба рехтагарии лента монанд аст, фарқият дар он аст, ки раванди қолаббандӣ раванди хушкшавии физикӣ ва раванди коагулятсияи кимиёвиро дар бар мегирад. Хушкшавии физикӣ обро дар маҳлул тавассути амали капиллярии қолаби гипсии сӯрохдор хориҷ мекунад. Ca2+, ки дар натиҷаи обшавии сатҳи CaSO4 ба вуҷуд меояд, қувваи ионии маҳлулро зиёд мекунад ва боиси флокуляцияи маҳлул мегардад.
Таҳти таъсири хушкшавии физикӣ ва коагулятсияи кимиёвӣ, зарраҳои хокаи сафолӣ дар девори қолаби гипсӣ ҷойгир мешаванд. Рехтагарӣ барои тайёр кардани қисмҳои калонҳаҷми сафолӣ бо шаклҳои мураккаб мувофиқ аст, аммо сифати бадани сабз, аз ҷумла шакл, зичӣ, мустаҳкамӣ ва ғайра, паст аст, шиддати меҳнати коргарон баланд аст ва барои амалиёти автоматӣ мувофиқ нест.

2.2 Рехтагарии гарми қолабӣ
Рехтагарии қолаби гарм омехта кардани хокаи сафолӣ бо моддаи пайвандкунанда (парафин) дар ҳарорати нисбатан баланд (60 ~ 100℃) барои ба даст овардани маҳлул барои рехтагарии қолаби гарм аст. Маҳлул таҳти таъсири ҳавои фишурда ба қолаби металлӣ ворид карда мешавад ва фишор нигоҳ дошта мешавад. Хунуккунӣ ва демонтажкунӣ барои ба даст овардани шакли мум, маҳлул бо муҳофизати хокаи ғайрифаъол барои ба даст овардани шакли сабз тоза карда мешавад ва шакли сабз дар ҳарорати баланд барои ба чинӣ табдил ёфтан пухта мешавад.

Бадани сабзе, ки бо рехтагарии гарм ба вуҷуд омадааст, андозаҳои дақиқ, сохтори якхелаи дохилӣ, фарсудашавии камтари қолаб ва самаранокии баланди истеҳсолӣ дорад ва барои ашёи хоми гуногун мувофиқ аст. Ҳарорати суспензияи мум ва қолаб бояд қатъиян назорат карда шавад, вагарна он боиси тазриқи зеризаминӣ ё деформатсия мегардад, аз ин рӯ он барои истеҳсоли қисмҳои калон мувофиқ нест ва раванди думарҳилавии сӯхтан мураккаб аст ва истеъмоли энергия зиёд аст.

2.3 Рехтагарии лента
Рехтагарии лента аз омехта кардани пурраи хокаи сафолӣ бо миқдори зиёди пайвандкунандаи органикӣ, пластификаторҳо, диспергантҳо ва ғайра иборат аст, то маҳлули часпаки равон ба даст оварда шавад, маҳлули часпакро ба бункери мошини рехтагарӣ илова кунед ва ғафсиро бо истифода аз скрепер назорат кунед. Он тавассути соплои ғизодиҳӣ ба тасмаи конвейер ҷорӣ мешавад ва пас аз хушк шудан, плёнкаи холӣ ба даст оварда мешавад.

Ин раванд барои тайёр кардани маводҳои плёнка мувофиқ аст. Барои ба даст овардани чандирии беҳтар, миқдори зиёди моддаҳои органикӣ илова карда мешавад ва параметрҳои раванд бояд қатъиян назорат карда шаванд, вагарна он ба осонӣ боиси нуқсонҳо ба монанди пӯстканӣ, доғҳо, қувваи пасти плёнка ё пӯсткании душвор мегардад. Маводи органикии истифодашуда заҳролуд аст ва боиси ифлосшавии муҳити зист мегардад ва барои кам кардани ифлосшавии муҳити зист бояд то ҳадди имкон аз системаи ғайризаҳролуд ё камтар заҳролуд истифода шавад.

2.4 Қолаббандии тазриқи гелӣ
Технологияи қолаби тазриқии гелӣ як раванди нави прототипсозии босуръати коллоидӣ мебошад, ки бори аввал аз ҷониби муҳаққиқони Лабораторияи миллии Оак Риҷ дар аввали солҳои 1990 ихтироъ шудааст. Асоси он истифодаи маҳлулҳои мономерҳои органикӣ мебошад, ки ба гелҳои полимер-ҳалкунандаи баландқувват ва ба паҳлӯ пайвастшуда полимер мешаванд.

Як маҳлули хокаи сафолии дар маҳлули мономерҳои органикӣ ҳалшуда дар қолаб рехта мешавад ва омехтаи мономер полимер мешавад ва қисми гелдорро ташкил медиҳад. Азбаски полимер-ҳалкунандаи паҳлӯӣ танҳо 10%–20% (қисми масса) полимер дорад, бо қадами хушккунӣ ҳалкунандаро аз қисми гелӣ ба осонӣ хориҷ кардан мумкин аст. Дар айни замон, аз сабаби пайвастшавии паҳлӯии полимерҳо, полимерҳо ҳангоми раванди хушккунӣ наметавонанд бо ҳалкунанда муҳоҷират кунанд.

Ин усулро барои истеҳсоли қисмҳои якфаза ва таркибии сафолӣ истифода бурдан мумкин аст, ки метавонанд қисмҳои сафолии шакли мураккаб ва андозаи квази-тӯрро ташкил диҳанд ва қувваи сабзи он то 20-30 Мпа ё бештар аз он аст, ки онро дубора коркард кардан мумкин аст. Мушкилоти асосии ин усул дар он аст, ки суръати коҳиши бадани эмбрион дар раванди зичшавӣ нисбатан баланд аст, ки ба осонӣ ба деформатсияи бадани эмбрион оварда мерасонад; баъзе мономерҳои органикӣ монеаи оксиген доранд, ки боиси пӯстканӣ ва афтидани сатҳ мегардад; аз сабаби раванди полимеризатсияи мономерҳои органикӣ, ки аз ҳарорат ба вуҷуд меояд, боиси рехтани ҳарорат мегардад, ки боиси пайдоиши фишори дохилӣ мегардад, ки боиси шикастани холӣ ва ғайра мегардад.

2.5 Қолаби тазриқии сахтшавии мустақим
Қолаби тазриқии сахтшавии мустақим як технологияи қолабсозӣ мебошад, ки аз ҷониби ETH Zurich таҳия шудааст: оби ҳалкунанда, хокаи сафолӣ ва иловаҳои органикӣ пурра омехта карда мешаванд, то маҳлули дорои миқдори зиёди сахт бо электростатикӣ устувор, часпакии паст ва аз ҷиҳати электростатикӣ устуворро ташкил диҳанд, ки онро бо илова кардани рН-и маҳлули ...

Дар давоми раванд, пешрафти реаксияҳои кимиёвиро назорат кунед. Реаксия пеш аз қолаббандии тазриқӣ оҳиста сурат мегирад, часпакии маҳлул паст нигоҳ дошта мешавад ва пас аз қолаббандии тазриқӣ реаксия суръат мегирад, маҳлул сахт мешавад ва маҳлул моеъ ба ҷисми сахт табдил меёбад. Ҷисми сабзи ҳосилшуда дорои хосиятҳои хуби механикӣ мебошад ва қувваташ метавонад ба 5 кПа расад. Ҷисми сабз барои ташкили қисми сафолии шакли дилхоҳ пароканда, хушк ва пухта мешавад.

Бартариятҳои он дар он аст, ки ба он миқдори ками иловаҳои органикӣ (камтар аз 1%) лозим нест ё танҳо лозим аст, бадани сабз ба тозакунии равған ниёз надорад, зичии бадани сабз яксон аст, зичии нисбӣ баланд аст (55% ~ 70%) ва он метавонад қисмҳои сафолии андозаи калон ва шакли мураккабро ташкил диҳад. Камбудии он дар он аст, ки иловаҳо гарон ҳастанд ва одатан ҳангоми реаксия газ хориҷ мешавад.

2.6 Қолаби тазриқӣ
Қолаббандии тазриқӣ муддати тӯлонӣ дар қолаббандии маҳсулоти пластикӣ ва қолаббандии қолабҳои металлӣ истифода мешуд. Ин раванд аз хушкшавии органикии термопластикӣ дар ҳарорати паст ё хушкшавии органикии термосетӣ дар ҳарорати баланд истифода мебарад. Хока ва интиқолдиҳандаи органикӣ дар таҷҳизоти махсуси омехтакунӣ омехта карда мешаванд ва сипас зери фишори баланд (даҳҳо то садҳо МПа) ба қолаб ворид карда мешаванд. Аз сабаби фишори калони қолаббандӣ, бланкаҳои ҳосилшуда андозаҳои дақиқ, ҳамвории баланд ва сохтори паймон доранд; истифодаи таҷҳизоти махсуси қолаббандӣ самаранокии истеҳсолотро ба таври назаррас беҳтар мекунад.

Дар охири солҳои 1970 ва аввали солҳои 1980, раванди қолаббандии тазриқӣ ба қолаббандии қисмҳои сафолӣ татбиқ карда шуд. Ин раванд қолаббандии пластикии маводҳои бефоидаро бо илова кардани миқдори зиёди моддаҳои органикӣ, ки як раванди маъмулии қолаббандии пластикии сафолӣ мебошад, амалӣ мекунад. Дар технологияи қолаббандии тазриқӣ, илова бар истифодаи органикҳои термопластикӣ (ба монанди полиэтилен, полистирол), органикҳои термосетӣ (ба монанди қатрони эпоксидӣ, қатрони фенолӣ) ё полимерҳои дар об ҳалшаванда ҳамчун пайвандкунандаи асосӣ, илова кардани миқдори муайяни ёрирасонҳои раванд, ба монанди пластификаторҳо, равғанҳои молиданӣ ва агентҳои пайвасткунанда барои беҳтар кардани моеъи суспензияи тазриқи сафолӣ ва таъмини сифати бадани қолаббандии тазриқӣ зарур аст.

Раванди қолаббандии тазриқӣ бартариҳои дараҷаи баланди автоматизатсия ва андозаи дақиқи бланки қолаббандиро дорад. Аммо, миқдори органикӣ дар бадани сабзи қисмҳои сафолии қолаббандии тазриқӣ то 50% мерасад. Барои нест кардани ин моддаҳои органикӣ дар раванди минбаъдаи пухтани он вақти зиёд, ҳатто аз якчанд рӯз то даҳҳо рӯз лозим аст ва ба осонӣ ба нуқсонҳои сифат оварда мерасонад.

2.7 Қолаббандии тазриқии коллоидӣ
Барои ҳалли мушкилоти миқдори зиёди моддаҳои органикии иловашуда ва душвории рафъи мушкилот дар раванди анъанавии қолаббандии тазриқӣ, Донишгоҳи Синхуа ба таври эҷодӣ раванди нави қолаббандии тазриқии коллоидии сафолро пешниҳод кард ва мустақилона прототипи қолаббандии тазриқии коллоидиро барои амалӣ кардани тазриқи суспензияи сафолӣ таҳия намуд.

Идеяи асосӣ ин аст, ки қолаббандии коллоидӣ бо қолаббандии тазриқӣ якҷоя карда шавад, бо истифода аз таҷҳизоти тазриқии хусусӣ ва технологияи нави сахткунӣ, ки аз ҷониби раванди қолаббандии сахтшавии коллоидӣ дар ҷой пешниҳод шудааст. Ин раванди нав камтар аз 4% моддаҳои органикиро истифода мебарад. Миқдори ками мономерҳои органикӣ ё пайвастагиҳои органикӣ дар суспензияи обӣ барои зуд ба вуҷуд овардани полимеризатсияи мономерҳои органикӣ пас аз тазриқ ба қолаб барои ташкили скелети шабакавии органикӣ истифода мешавад, ки хокаи сафолиро баробар мепечонад. Дар байни онҳо, на танҳо вақти дезинфексия хеле кӯтоҳ мешавад, балки эҳтимолияти кафидан дар дезинфексия низ хеле кам мешавад.

Байни қолаббандии тазриқии сафолӣ ва қолаббандии коллоидӣ фарқияти калон вуҷуд дорад. Фарқи асосӣ дар он аст, ки аввалӣ ба категорияи қолаббандии пластикӣ ва дуюмӣ ба қолаббандии шламӣ тааллуқ дорад, яъне шлам пластикӣ надорад ва маводи бефоида аст. Азбаски шлам дар қолаббандии коллоидӣ пластикӣ надорад, идеяи анъанавии қолаббандии тазриқии сафолӣ қабул карда намешавад. Агар қолаббандии коллоидӣ бо қолаббандии тазриқӣ якҷоя карда шавад, қолаббандии тазриқии коллоидии маводи сафолӣ бо истифода аз таҷҳизоти тазриқии хусусӣ ва технологияи нави сахткунӣ, ки аз ҷониби раванди қолаббандии коллоидӣ дар ҷой таъмин карда мешавад, амалӣ карда мешавад.

Раванди нави қолаббандии тазриқии коллоидии сафолӣ аз қолаббандии умумии коллоидӣ ва қолаббандии анъанавии тазриқӣ фарқ мекунад. Бартарии дараҷаи баланди автоматикунонии қолаббандӣ сублиматсияи сифатии раванди қолаббандии коллоидӣ мебошад, ки умеди саноатикунонии сафолҳои баландтехнологӣ хоҳад буд.