آیا یک بخاری PFA با سطح بیرونی سندبلاست شده (Ra 2.0 میکرومتر) می تواند فرکانس تمیز کردن را در سرویس رسوب پلیمری در مقایسه با سطح صاف کاهش دهد؟

رسوبات در خدمات رسوب دهی پلیمری (مانند حرارت دادن مذاب های پلیمری، امولسیون های لاتکس یا محلول های آلی چسبنده)، به طور محکم به سطح بخاری می چسبند، که باعث کاهش انتقال حرارت و نیاز به تمیز کردن مکرر می شود. در مقایسه با سطح صاف (Ra<0.2 µm), a PFA heater with a sandblasted outer surface (Ra 2.0 µm) can cut cleaning frequency by 40–60%. The actual contact area between the polymer and the heater is decreased by the roughened surface. The Cassie-Baxter model states that a textured surface keeps the polymer from soaking the entire surface by trapping air pockets beneath the fouling layer. Only the tips of the roughness peaks are adhered to by the deposit, which makes it easier to remove during cleaning or even self-clean in flow conditions. However, if the polymer has low-viscosity and flows into the cracks, the roughened surface may develop deposits in the valleys. The sandblasted surface is much superior for high-viscosity polymer melts (>10000 cP)؛ تمیز کردن یک سطح صاف برای مونومرهای- با ویسکوزیته پایین ساده تر است (<500 cP).

مکانیزم های رسوب PFA صاف در مقابل خشن
تماس صمیمی بین پلیمر و ناحیه قابل مشاهده کامل توسط یک سطح PFA صاف (Ra<0.2 µm). Strong adhesion is produced by van der Waals forces. The deposit creates a homogeneous, continuous coating that is challenging to mechanically or chemically remove. The coating breaks off in tiny pieces during cleaning, leaving debris in its wake.

قله ها و دره های کوچکی با ارتفاع 2-4 میکرومتر روی سطح سندبلاست شده (Ra 2.0 میکرومتر) وجود دارد. فقط قله ها با پلیمر در تماس هستند. فقط 10 تا 30 درصد از ناحیه قابل مشاهده در واقع در تماس است. کاهش متناظر در نیروی چسبندگی وجود دارد. به جای تشکیل یک فیلم پیوسته، رسوبات به صورت جزایر مجزا در قله ها رخ می دهند. حرکت سیال یا پاک کردن نور می تواند به راحتی از این جزایر جدا شود. دره ها همچنین به عنوان یک عامل آزاد کننده با به دام انداختن مایعات یا هوا عمل می کنند.

کاهش فرکانس تمیز کردن برای انواع پلیمر
نوع ویسکوزیته پلیمر در دمای عملیاتی (cP) مکانیسم رسوب اصلی فرکانس تمیز کردن (سطح صاف) فرکانس تمیز کردن (Ra 2.0 میکرومتر) کاهش (%)
HDPE (پلی اتیلن مذاب) 5000-20000 فیلم تشکیل-، چسب هر 7 روز هر 14 تا 21 روز 50 تا 66 درصد
3000 تا 15000 مذاب پلی پروپیلن چسب هر 5 روز هر 10 تا 15 روز 50 تا 67 درصد
10000 تا 50000 چسب ذوب داغ (EVA) چسبنده و چسبنده هر سه روز 57 تا 70 درصد هر 7 تا 10 روز
امولسیون لاتکس اکریلیک: 100-500 چسبندگی به اضافه رسوب هر 14 روز. هر 18 تا 22 روز؛ هر 20-36٪
مونومر استایرن<10 Wetting + polymerization Every two days Every three to four days 33–50%
1000 تا 5000 پیش پلیمر پلی اورتان پیوند شیمیایی 33 تا 50 درصد هر 10 روز، هر 15 تا 20 روز
50-200 کریستالیزاسیون موم مذاب هر 30 روز 0% (موم نمی چسبد) هر 30 روز (بدون تغییر)
سطوح زبری ایده آل برای رهاسازی پلیمر
برای کاهش رسوب پلیمری، سطح سندبلاست ایده آل دارای موارد زیر است:

Ra: 1.5-2.5 میکرومتر (خیلی ناهموار، دره ها پر از پلیمر، خیلی صاف، مزیت کم)

قله-تا-دره Rz: 10-15 میکرومتر

جداسازی پیک: 20-50 میکرومتر

30 تا 50 درصد سطح را فضای باز (دره) تشکیل می دهد.

برای آماده سازی سطح، از سنگ ریزه اکسید آلومینیوم (اندازه 100-150 میکرومتر) با فشار هوای 3-4 بار استفاده کنید. برای خلاص شدن از شر ذرات شن فرو رفته، پس از سندبلاست به دقت تمیز کنید. از صاف کردن یا صیقل دادن قله ها خودداری کنید.

مثال در زمینه
یک بخاری PFA صاف در یک اپلیکاتور چسب مذاب داغ استفاده شد. هر سه روز یکبار، چسب بخاری را آلوده می‌کرد و نیاز به دو ساعت -بستن برای تمیز کردن داشت. یک بخاری PFA سندبلاست شده (Ra 2.0 میکرومتر) با چگالی وات یکسان در کارخانه نصب شد. ده روز به فاصله تمیزکاری اضافه شد. افزایش 120 ساعته (15 روزه) در بهره وری سالانه وجود داشت. سندبلاست زمان خرابی را 50 در هر بخاری (550 در هر بخاری) یا 55000 دلار در سال افزایش داد.

محدودیت ها و چه زمانی باید از سندبلاست دوری کرد
سندبلاست برای موارد زیر سودمند نیست:

سیالات با ویسکوزیته کم (<500 cP) that completely soak the surface as they flow into the valleys. Fouling and contact area are subsequently increased by the roughness.

محیط‌های خورنده مملو از ذرات: سطح ناهموار ممکن است نمک‌های خورنده را به دام بیاندازد و سوراخ شدن را تسریع کند.

کاربردهای{0}}خوص بالا: ممکن است محصول توسط ذرات شن جاسازی شده ناشی از سندبلاست آلوده شود. در عوض، سطوح صاف یا برقی را انتخاب کنید.

دیوارهای PFA بسیار نازک (کمتر از 1.5 میلی متر): سندبلاست می تواند دیوارها را با کاهش ضخامت 0.05 تا 0.1 میلی متر ضعیف کند.

نحوه تمیز کردن سطوح سندبلاست شده
برای تمیز کردن بخاری PFA سندبلاست شده از برس‌های نایلونی ملایم یا یک جت آب با فشار کم{{0} (10 تا 20 بار) استفاده کنید. خراش های فلزی زبری را از بین می برند و قله ها را صاف می کنند، بنابراین از استفاده از آنها خودداری کنید. از آنجایی که تمیز کردن شیمیایی (خیساندن با حلال) به طور مکانیکی سطح را ساییده نمی کند، توصیه می شود. پس از تمیز کردن از یک پروفیلومتر برای بررسی ناهمواری سطح استفاده کنید. اگر Ra به کمتر از 1.0 میکرومتر رسیده است، بخاری یا سندبلاست مجدد را تعویض کنید.

در نتیجه، سطح سندبلاست شد (Ra 2.0 میکرومتر). فرکانس تمیز کردن را برای ذوب های پلیمری با ویسکوزیته بالا 40 تا 60 درصد کاهش می دهد.
A sandblasted outer surface (Ra 2.0 µm) for PFA heaters in polymer fouling service with high-viscosity melts (>5000 cP) در مقایسه با سطح صاف، فرکانس تمیز کردن را 40 تا 60 درصد کاهش می دهد. با کاهش سطح تماس واقعی، زبری حذف رسوبات را آسان تر می کند و تشکیل فیلم مداوم را متوقف می کند. سطح صاف ممکن است برای سیالات با ویسکوزیته پایین مناسب تر باشد (<500 cP). The cheap cost of sandblasting ($50–100 per heater) is offset by longer cleaning cycle intervals and less downtime. For sticky polymer solutions, polyolefin melts, and hot melt adhesives, specify sandblasted PFA. While a smooth surface encourages fouling, a rough surface discourages it. Select the release's roughness. Your production schedule will be grateful.