রাবার শুকানোর জন্য রোলার ওভেন: তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের টিপস

By মাইক চেনপ্রোডাকশন ডিরেক্টর | রাবার উৎপাদনে ১২ বছরের বেশি অভিজ্ঞতা |লিঙ্কডইন

মূল বিষয়বস্তু

• পিআইডি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ কিউরিং ওভেনের তাপমাত্রা সেট পয়েন্টের ±১-২°C এর মধ্যে বজায় রাখে, যা একটি ব্যাচের সমস্ত অংশে অভিন্ন ক্রস-লিঙ্ক ঘনত্ব বজায় রাখার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• অষ্টভুজাকার ড্রামযুক্ত রোলার ওভেন স্থির ওভেনের তুলনায় উন্নততর তাপমাত্রা সমরূপতা অর্জন করে, কারণ এর অবিরাম ঘূর্ণন যন্ত্রাংশের সমস্ত পৃষ্ঠতলকে সঞ্চালনশীল গরম বাতাসের সংস্পর্শে আনে।
• ৪-২০ এমএ এসএসআর আউটপুট সহ ওমরণ পিআইডি কন্ট্রোলার হিটারকে চক্রাকারে চালু ও বন্ধ করার পরিবর্তে ক্রমাগত শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে হিটার ওভারশুট প্রতিরোধ করে।
• আধুনিক রোলার কিউরিং ওভেনের দ্বৈত অতিরিক্ত-তাপমাত্রা সুরক্ষা ব্যবস্থা প্রাথমিক কন্ট্রোলার বিকল হয়ে গেলে স্বয়ংক্রিয়ভাবে হিটারটি বন্ধ করে দেয়, ফলে আগুন লাগা এবং পণ্যের ক্ষতি প্রতিরোধ করা যায়।

রাবার কিউরিং-এর জন্য ব্যবহৃত রোলার ওভেনের উদ্দেশ্য প্রাইমারি ভলকানাইজেশন প্রেস থেকে ভিন্ন। সেকেন্ডারি ভলকানাইজেশন—যাকে পোস্ট-কিউরিং-ও বলা হয়—কম্প্রেশন বা ইনজেকশন মোল্ডে শুরু হওয়া ক্রস-লিঙ্কিং প্রক্রিয়াটিকে সম্পূর্ণ করে। যেহেতু সেকেন্ডারি ভলকানাইজেশনের সময় রাবার যৌগের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলোর বিকাশ অব্যাহত থাকে, তাই কিউরিং ওভেনের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ চূড়ান্ত পণ্যের গুণমানকে সরাসরি প্রভাবিত করে।

এই প্রবন্ধে রাবার কিউরিংয়ের জন্য রোলার ওভেনে ব্যবহৃত তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা, সুষম তাপ বজায় রাখার কার্যকরী পরামর্শ এবং বিভিন্ন রাবার যৌগ ও ব্যাচের আকারের জন্য প্রসেস প্যারামিটারগুলো কীভাবে অপ্টিমাইজ করা যায়, তা আলোচনা করা হয়েছে।

রাবার কিউরিং ওভেনে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ কেন পণ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করে

রাবারের জমাট বাঁধা প্রক্রিয়াটি যৌগটির কিউর কার্ভ দ্বারা নির্ধারিত একটি সময়-তাপমাত্রা সম্পর্ক অনুসরণ করে। জমাট বাঁধার তাপমাত্রা প্রতি ১০°C বাড়লে বিক্রিয়ার হার প্রায় দ্বিগুণ হয়। একই উৎপাদন চক্রের মধ্যে যন্ত্রাংশের একটি ব্যাচে মাত্র ৫°C তাপমাত্রার তারতম্যের কারণে টেনসাইল স্ট্রেংথ, ইলোঙ্গেশন অ্যাট ব্রেক এবং কম্প্রেশন সেটে পরিমাপযোগ্য পার্থক্য তৈরি হতে পারে।

প্রতিASTM D573এবংআইএসও ১৮৮রাবারের তাপীয় বার্ধক্যের মানদণ্ড অনুযায়ী, তাপমাত্রা সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হলে তাপমাত্রা এবং বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তনের মধ্যে সম্পর্কটি অনুমানযোগ্য হয়। নির্দিষ্ট পরিসরের নিম্ন প্রান্তে কিউরিং করা পণ্যগুলিতে অসম্পূর্ণ ক্রস-লিঙ্কিং থাকতে পারে, যার ফলে মডুলাস কম এবং কম্প্রেশন সেট বেশি হয়। উচ্চ প্রান্তে থাকা পণ্যগুলিতে ওভার-কিউরিং হতে পারে, যার ফলে সেগুলি ভঙ্গুর হয়ে যায় এবং প্রসারণ কমে যায়। সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণসহ রাবার কিউরিংয়ের জন্য একটি রোলার ওভেন এই ব্যাচ-থেকে-ব্যাচ এবং পার্ট-থেকে-পার্ট ভিন্নতা দূর করে।

XCJ-K600 রোলার ওভেন ব্যবহার করে ২০০টিরও বেশি সেকেন্ডারি ভলকানাইজেশন ব্যাচের উপর আমাদের কারখানার পরীক্ষায় আমরা দেখেছি যে, সেট পয়েন্টের ±১.৫°C তাপমাত্রার মধ্যে পিআইডি-নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রায় কিউর করা অংশগুলির শোর এ (Shore A) কঠোরতার তারতম্য, ±৫°C তাপমাত্রার তারতম্যযুক্ত ওভেনে কিউর করা অংশগুলির তুলনায় ২৩% কম ছিল।

রাবার শুকানোর জন্য রোলার ওভেনে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা

রাবার শুকানোর জন্য ব্যবহৃত আধুনিক রোলার ওভেনগুলিতে তিনটি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা সমন্বিত থাকে, যা একযোগে কাজ করে প্রক্রিয়াকরণের অবস্থা সামঞ্জস্যপূর্ণ রাখে।

এসএসআর আউটপুট সহ পিআইডি কন্ট্রোলার

XCJ-K600 এবং XCJ-K900 রোলার ওভেনে থাকা ওমরন পিআইডি টেম্পারেচার কন্ট্রোলার প্রয়োজনীয় হিটার পাওয়ার ক্রমাগত গণনা করার জন্য একটি প্রপোর্শনাল-ইন্টিগ্রাল-ডেরিভেটিভ অ্যালগরিদম ব্যবহার করে। এর ৪-২০ এমএ আউটপুট সিগন্যাল একটি সলিড-স্টেট রিলে (এসএসআর)-কে চালিত করে, যা হিটারকে বারবার চালু ও বন্ধ না করে ক্রমাগত হিটারের পাওয়ার নিয়ন্ত্রণ করে। এই অবিচ্ছিন্ন নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি সাধারণ অন-অফ থার্মোস্ট্যাটের কারণে সৃষ্ট তাপমাত্রার ওভারশুট এবং আন্ডারশুট দূর করে। এর ফলে ঘরের তাপমাত্রা এবং ২৬০°C-এর মধ্যবর্তী সেট পয়েন্টগুলোতে ±১-২°C নির্ভুলতার সাথে একটি স্থিতিশীল চেম্বার তাপমাত্রা পাওয়া যায়।

গরম বাতাস সঞ্চালন ব্যবস্থা

টারবাইন ফ্যান চালনাকারী উচ্চ-তাপমাত্রার লং-শ্যাফট মোটরটি প্রতি ঘণ্টায় ৩০০০ কিউবিক মিটার (CBM) বায়ু সঞ্চালন করে। যেহেতু গরম বাতাস অষ্টভুজাকার ড্রামের মধ্য দিয়ে এবং ঘূর্ণায়মান রাবারের অংশগুলোর উপর দিয়ে অবিচ্ছিন্নভাবে চলাচল করে, তাই প্রতিটি অংশের পৃষ্ঠতল সমান তাপ পায়। এই সঞ্চালন হিটারের কাছাকাছি গরম স্থান এবং দরজা বা কোণার কাছাকাছি ঠান্ডা স্থান তৈরি হওয়া প্রতিরোধ করে। ১০০ মিমি সল্ট কটন ইনসুলেশন ২০০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় পরিচালনার সময় বাইরের দেয়ালের তাপমাত্রা ৩৫° সেলসিয়াসের নিচে বজায় রাখে, যা তাপের অপচয় কমায় এবং তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা উন্নত করে।

সুষম তাপ প্রয়োগের জন্য অষ্টভুজাকার ড্রামের ঘূর্ণন

অষ্টভুজাকার ড্রামের নকশাটি দুটি উদ্দেশ্য সাধন করে: এটি গরম বাতাসের প্রবাহের মধ্যে দিয়ে রাবারের অংশগুলোকে ঘোরায়, এবং এর বহুভুজাকৃতির ভেতরের দেয়ালগুলো বিভিন্ন পতন কোণ তৈরি করে যা অংশগুলোকে একে অপরের সাথে মিশে যাওয়া থেকে বিরত রাখে। অংশগুলোর একটি স্থির স্তূপ কেন্দ্রে তাপ আটকে রাখে, যা বাইরের এবং ভেতরের অংশগুলোর জমাট বাঁধার হারের মধ্যে পার্থক্য তৈরি করে। ঘূর্ণায়মান ড্রাম এই স্তরবিন্যাস দূর করে, এবং রোলার মোটর (০.৭৫ কিলোওয়াট) ব্যাচের পরিমাণ নির্বিশেষে একটি স্থির ঘূর্ণন গতি বজায় রাখে।

রাবার কিউরিং ওভেন পরিচালনার জন্য তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের টিপস

1. ব্যাচ ভরের উপর ভিত্তি করে পিআইডি প্যারামিটার নির্ধারণ করুন।একটি ৫০ কেজি ব্যাচ প্রাথমিক উষ্ণায়ন পর্যায়ে একটি ১৫ কেজি ব্যাচের চেয়ে বেশি তাপ শোষণ করে। তাপীয় ভরের এই পার্থক্যটি বিবেচনা করার জন্য ওমরণ পিআইডি কন্ট্রোলারে প্রপোর্শনাল ব্যান্ড এবং ইন্টিগ্রাল টাইম সমন্বয় করুন। প্রস্তুতকারকের ডিফল্ট প্যারামিটার দিয়ে শুরু করুন এবং লোড করার পর তাপমাত্রা পুনরুদ্ধারের সময়ের উপর ভিত্তি করে সূক্ষ্মভাবে সমন্বয় করুন।
2. লোড করার আগে রোলার ওভেনটি নির্ধারিত তাপমাত্রায় গরম করে নিন।তাপীয় সাম্যাবস্থায় না পৌঁছানো কোনো ওভেনে রাবারের যন্ত্রাংশ রাখলে চেম্বারের তাপমাত্রা নির্ধারিত বিন্দুর নিচে নেমে যায়। পিআইডি কন্ট্রোলার সাড়া দেবে, কিন্তু স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরতে কত সময় লাগবে তা হিটারের ক্ষমতা (XCJ-K600 মডেলে ১০.৫ কিলোওয়াট) এবং ঠান্ডা অবস্থায় থাকা যন্ত্রাংশের ভরের উপর নির্ভর করে। কন্ট্রোলার নির্ধারিত বিন্দুতে পৌঁছানোর সংকেত দেওয়ার পর তাপমাত্রা স্থিতিশীল হতে ১৫-২০ মিনিট সময় দিন।
3. লোড করার পর তাপমাত্রার পুনরুদ্ধার পর্যবেক্ষণ করুন।কিউরিং চক্রের সবচেয়ে শীতল মুহূর্তটি নতুন ব্যাচ লোড করার ৩-৫ মিনিট পরে ঘটে। ১৫-২০ কেজি লোডের ক্ষেত্রে XCJ-K600-এর জন্য তাপমাত্রার পতন ১০°C-এর বেশি হওয়া উচিত নয়। যদি এই পতন ১৫°C-এর বেশি হয়, তবে ব্যাচের পরিমাণ কমিয়ে দিন অথবা প্রিহিট করার সময় বাড়িয়ে দিন।
4. ধারাবাহিক চক্র নিয়ন্ত্রণের জন্য টাইমার ফাংশনটি ব্যবহার করুন।স্বয়ংক্রিয় হিটার স্টপ এবং শ্রবণযোগ্য অ্যালার্ম সহ ০-৯৯.৯৯ ঘণ্টার টাইমারটি নিশ্চিত করে যে প্রতিটি ব্যাচ একই সময় ধরে জমাট বাঁধে। ম্যানুয়াল টাইমিংয়ের উপর নির্ভর করবেন না, কারণ অপারেটরের ভিন্নতার কারণে প্রক্রিয়ায় অপ্রয়োজনীয় তারতম্য দেখা দেয়।
5. প্রতি বছর পিআইডি কন্ট্রোলারটি ক্যালিব্রেট করুন।সময়ের সাথে সাথে তাপমাত্রা সেন্সরের মানের পরিবর্তন কন্ট্রোলারের নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করে। ওমরণ কন্ট্রোলারের ইনপুট বছরে অন্তত একবার একটি ক্যালিব্রেটেড রেফারেন্স থার্মোকাপলের সাথে মিলিয়ে যাচাই করা উচিত। সাধারণ অপারেটিং তাপমাত্রায় যদি রিডিং রেফারেন্স থেকে 2°C-এর বেশি ভিন্ন হয়, তবে পুনরায় ক্যালিব্রেট করুন।
6. প্রতি সপ্তাহে অতিরিক্ত তাপমাত্রা সুরক্ষা ব্যবস্থাটি যাচাই করুন।XCJ-K600 এবং XCJ-K900 রোলার ওভেনের দ্বৈত অতিরিক্ত-তাপমাত্রা সুরক্ষা ব্যবস্থায় স্বাধীন উচ্চ-সীমা সেন্সর রয়েছে, যা প্রাথমিক কন্ট্রোলার ব্যর্থ হলে হিটারটি বন্ধ করে দেয়। উচ্চ-সীমা সেট পয়েন্টকে অপারেটিং তাপমাত্রার উপরে বাড়িয়ে এই সিস্টেমটি পরীক্ষা করুন এবং হিটারটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন হচ্ছে কিনা তা নিশ্চিত করুন।

সাধারণ রাবার যৌগের জন্য প্রস্তাবিত কিউরিং ওভেনের তাপমাত্রা

সাধারণ কম্পাউন্ডিং নির্দেশিকা অনুসারে তাপমাত্রা নির্ধারণ করা হয়। প্রকৃত প্যারামিটার কম্পাউন্ড সরবরাহকারীর কাছ থেকে নিশ্চিত করতে হবে এবং ASTM D412 ও ASTM D395 অনুযায়ী যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষার মাধ্যমে যাচাই করতে হবে।

রাবার শুকানোর ওভেনে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের সাধারণ সমস্যা

ডেল্টা কন্ট্রোল সিস্টেম ডিসপ্লে নিয়মিত পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের বেশিরভাগ সমস্যা শনাক্ত করা যায়, যা রিয়েল-টাইম অপারেটিং স্ট্যাটাসের তথ্য প্রদান করে।

রাবার শুকানোর জন্য সঠিক রোলার ওভেন নির্বাচন

জিয়ামেন জিংচাংজিয়ার XCJ-K600 এবং XCJ-K900 রোলার ওভেনগুলো বিভিন্ন উৎপাদন স্কেলের জন্য দুটি ভিন্ন প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা প্রদান করে। XCJ-K600-এ একটি ৬০০-লিটারের চেম্বার রয়েছে যার পরিমাপ ১৩০০ মিমি (প্রস্থ) x ১৬০০ মিমি (উচ্চতা) x ১১০০ মিমি (বেধ), যা ছোট থেকে মাঝারি উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত। XCJ-K900 উচ্চ-পরিমাণের কিউরিং অপারেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং এটি ১৩০০ মিমি (প্রস্থ) x ১৬০০ মিমি (উচ্চতা) x ১৩০০ মিমি (বেধ) পরিমাপে ৯০০ লিটার ক্ষমতা প্রদান করে।

উভয় মডেলেই একই কোর টেম্পারেচার কন্ট্রোল সিস্টেম রয়েছে — ওমরন পিআইডি কন্ট্রোলার, ১০.৫ কিলোওয়াট হিটার, ৩০০০ সিবিএম/ঘণ্টা সার্কুলেটিং ফ্যান এবং ডাবল ওভার-টেম্পারেচার প্রোটেকশন। ১.৫ মিমি পুরুত্বের ৩০৪ স্টেইনলেস স্টিলের অভ্যন্তরীণ ও বাহ্যিক কাঠামো বছরের পর বছর ব্যবহারে মরিচা পড়া প্রতিরোধ করে। সাধারণ তাপমাত্রা থেকে ২৮০° সেলসিয়াস পর্যন্ত এর সামঞ্জস্যযোগ্য তাপমাত্রা পরিসীমা এনবিআর, ইপিডিএম, এফকেএম, সিলিকন এবং এইচএনবিআর কম্পাউন্ডের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত সাধারণ সেকেন্ডারি ভলকানাইজেশন চাহিদা পূরণ করে।

উপসংহার: স্থির কিউরিং তাপমাত্রা রাবারের স্থির গুণমানের পরিচায়ক।

সেকেন্ডারি ভলকানাইজেশনে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণই সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। পিআইডি কন্ট্রোল, কার্যকর গরম বাতাসের সঞ্চালন এবং অষ্টভুজাকার ড্রাম ঘূর্ণন সহ রাবার কিউরিং-এর জন্য ব্যবহৃত একটি রোলার ওভেন প্রতিটি ব্যাচের সমস্ত অংশে সামঞ্জস্যপূর্ণ ক্রস-লিঙ্ক ঘনত্ব নিশ্চিত করার জন্য প্রয়োজনীয় অভিন্ন তাপীয় অবস্থা প্রদান করে। ৪-২০ এমএ এসএসআর আউটপুট সহ ওম্রন পিআইডি কন্ট্রোলার, ৩০০০ সিবিএম/ঘণ্টা বায়ু সঞ্চালন এবং ১০০ মিমি ইনসুলেশনের সাথে মিলিত হয়ে ISO 188 এবং ASTM D573 মানদণ্ড পূরণের জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।

যেসব অপারেটর নিয়মতান্ত্রিক তাপমাত্রা ব্যবস্থাপনা পদ্ধতি—যেমন প্রিহিটিং, রিকভারি পর্যবেক্ষণ, সমরূপতা যাচাই এবং সুরক্ষা ব্যবস্থা রক্ষণাবেক্ষণ—অনুসরণ করেন, তারা কিউরিং করা রাবারের বৈশিষ্ট্যে কম তারতম্য এবং উচ্চতর উৎপাদন ফলন অর্জন করেন।