Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyznaczanie właściwości reologicznych polimerowych kompozytów drzewnych o dużej zawartości drewna na podstawie reometrii kapilarnej. Cz. 2, Badania reometryczne

Nastaj Andrzej, Chmielewski Marcin, Buziak Kamila, Wilczyński Krzysztof

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 3

295--300

PL

Przedstawiono stan wiedzy i przegląd literatury w zakresie właściwości reologicznych polimerowych kompozytów drzewnych. Poddano dyskusji zagadnienie wyznaczania właściwości reologicznych kompozytów drzewnych na podstawie reometrii kapilarnej. Wskazano na rozległe możliwości reometrii kapilarnej w zakresie wyznaczania nie tylko krzywych płynięcia i krzywych lepkości, ale także badania zjawiska poślizgu, oceny granicy płynięcia, różnic naprężeń normalnych oraz lepkości podłużnej. Poddano dyskusji zagadnienie wpływu poprawek reometrycznych Rabinowitscha, Bagleya i Mooneya na położenie krzywej lepkości względem nieskorygowanej krzywej lepkości.

EN

Rheological studies of polymer-wood composite (WPC) with polypropylene matrix contg. 50 or 70% by mass wood filler were performed. Flow and viscosity curves were detd. at 180, 190 and 200°C, and tests of longitudinal viscosity and yield stress at 190°C were carried out. The tested composites had typical pseudoplastic properties, but yield stress, slip phenomenon and stretching (longitudinal viscosity) were obsd. during the flow. The effect of Rabinowitsch, Bagley and Mooney rheometric corrections on the position of the viscosity curve in relation to the uncorrected viscosity curve was discussed.

2

Wyznaczanie właściwości reologicznych polimerowych kompozytów drzewnych o dużej zawartości drewna na podstawie reometrii kapilarnej. Cz. 1, Reometria kapilarna

Nastaj Andrzej, Buziak Kamila, Wilczyński Krzysztof

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 3

287--294

PL

Przedstawiono stan wiedzy i przegląd literatury w zakresie właściwości reologicznych polimerowych kompozytów drzewnych. Poddano dyskusji zagadnienie wyznaczania właściwości reologicznych kompozytów drzewnych na podstawie reometrii kapilarnej. Wskazano na rozległe możliwości reometrii kapilarnej w zakresie wyznaczania nie tylko krzywych płynięcia i krzywych lepkości, ale także badania zjawiska poślizgu, oceny granicy płynięcia, różnic naprężeń normalnych oraz lepkości podłużnej. Poddano dyskusji zagadnienie wpływu poprawek reometrycznych Rabinowitscha, Bagleya i Mooneya na położenie krzywej lepkości względem nieskorygowanej krzywej lepkości.

EN

A review, with 49 refs, of the state of knowledge on the problems of detg. the rheological properties of wood plastic composites based on capillary rheometry. The wide possibilities of capillary rheometry in the detn. of not only flow and viscosity curves, but also the study of the phenomenon of slippage, the evaluation of yield stress, normal stress differences and longitudinal viscosity were indicated. The problem of the effect of Rabinowitsch, Bagley and Mooney rheometric corrections on the position of the viscosity curve relative to the uncorrected viscosity curve was discussed.

3

Zwiększanie skali procesu jednoślimakowego wytłaczania tworzyw polimerowych

Nastaj Andrzej

Polimery

|

2021

|

T. 66, nr 6

331--340

PL

Na podstawie badań symulacyjnych opracowano metodę zwiększania skali procesu jednoślimakowego wytłaczania tworzyw polimerowych, z zastosowaniem technik ewolucyjnych (algorytmów genetycznych). Do symulacji procesu wytłaczania stosowano program GSEM (Global Screw Extrusion Model), a do zwiększenia skali specjalnie w tym celu opracowany program GASES (Genetic Algorithms Screw Extrusion Scaling). Jako kryteria stosowano jednostkowe zużycie energii, szybkość uplastyczniania i szybkość wzrostu temperatury tworzywa. Uzyskano znaczący wzrost wydajności procesu wytłaczania.

EN

A method of scaling-up the single screw extrusion of polymeric materials has been developed based on the process simulation studies using the evolutionary techniques (genetic algorithms). The simulation tests were carried out using the GSEM extrusion simulation program, while the scaling-up was carried out on the basis of the GASES evolutionary scaling-up program specially developed for this purpose. Scaling-up has been performed according to the criteria of unit energy consumption, polymer melting rate and polymer temperature, obtaining a significant increase in extrusion throughput.

4

Proces wytłaczania jednoślimakowego z zastosowaniem dozownika − zwiększanie skali

Nastaj Andrzej

Polimery

|

2021

|

T. 66, nr 9

472--479

PL

Opracowano metodę zwiększania skali procesu wytłaczania jednoślimakowego z dozowaniem tworzywa przy użyciu dozownika. Badania przeprowadzono na podstawie modelu komputerowego procesu przy zastosowaniu algorytmów genetycznych (technik ewolucyjnych). Podstawę metody stanowi program symulacji procesu wytłaczania GSEM (Global Screw Extrusion Model), który jest źródłem danych do optymalizacji, oraz specjalnie opracowany program zwiększania skali procesu GASES ST (Genetic Algorithm Screw Extrusion Scaling for Starve). Prace dotyczyły zmiany skali z poziomu wytłaczarki o średnicy ślimaka D=45 mm do poziomu wytłaczarki o D=60 mm, przy zachowaniu takiego samego stosunku L/D. Na podstawie symulacji zoptymalizowano szybkość obrotową ślimaka wytłaczarki, temperaturę poszczególnych stref układu uplastyczniającego i szybkość dozowania. Proces przeprowadzono wg kryterium minimalnego jednostkowego zużycia energii, maksymalnej szybkości uplastyczniania i najniższej temperatury tworzywa na wyjściu z głowicy.

EN

A method of scaling up the starve fed single screw extrusion of polymers has been developed. The research was carried out on the basis of a computer model of the process with the use of genetic algorithms (evolutionary techniques). The basis of the method is the GSEM (Global Screw Extrusion Model) extrusion simulation program, which is the source of data for optimization, and the specially developed GASES ST (Genetic Algorithm Screw Extrusion Scaling for Starve) program. The work involved changing the scale from the extruder with the screw diameter D=45 mm to the extruder with D=60 mm, while maintaining the same L/D ratio. Based on the simulation, the rotational screw speed, the temperature of individual zones of the plasticizing unit and the feeding rate were optimized. Scaling up was carried out according to the criteria of energy unit consumption, polymer melting rate and die temperature.

5

Optymalizacja procesu wytłaczania jednoślimakowego z dozowanym zasilaniem tworzyw polimerowych – badania symulacyjne

Nastaj Andrzej

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 6

468--477

PL

Na podstawie modelu komputerowego procesu z zastosowaniem technik ewolucyjnych opracowano metodę optymalizacji wytłaczania jednoślimakowego tworzyw polimerowych z dozowanym zasilaniem wytłaczarki. Podstawą metody jest program symulacji procesu wytłaczania z dozowanym zasilaniem GSEM oraz specjalnie w tym celu zbudowany program optymalizacyjny GASEO. Program GSEM stanowi źródło pozyskiwania danych do optymalizacji, a program GASEO jest narzędziem optymalizacji. Wykonano badania symulacyjne wytłaczania z dozowanym zasilaniem oraz przeprowadzono optymalizację wybranych parametrów wytłaczania – prędkości obrotowej ślimaka i długości strefy dozowania ślimaka – z zastosowaniem kryterium maksymalnej wydajności i minimalnej mocy procesu. Wyniki optymalizacji symulacyjnej zestawiono z wynikami optymalizacji doświadczalnej i wskazano na zalety badań symulacyjnych. Stwierdzono, że optymalizacja wytłaczania (a także innych procesów przetwórczych) na podstawie badań doświadczalnych jest nieefektywna, a alternatywą może być optymalizacja wykorzystująca badania symulacyjne procesu z zastosowaniem technik ewolucyjnych.

EN

Optimization method for starve fed single screw extrusion has been developed based on the computer model of the process and using evolutionary techniques. The method is based on the starve fed single screw extrusion simulation program GSEM and especially developed to this aim optimization program GASEO. Program GSEM is the source of optimization data, and program GASEO is the optimization tool. Simulation studies have been performed on the starve fed single screw extrusion, and optimization of the selected process parameters, screw rotational speed and screw metering section length has been carried out from the point of view maximum extrusion throughput and minimum power consumption. The results of simulation optimization have been compared with the experimental optimization, indicating the advantages of simulation studies. It has been concluded that optimization based on experimental research is ineffective and the optimization of extrusion based on simulation tests using evolutionary techniques can be a suitable alternative in this regard.

6

Optymalizacja procesu wytłaczania jednoślimakowego tworzyw polimerowych z dozowanym zasilaniem – badania doświadczalne

Nastaj Andrzej

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 5

380--386

PL

Wykonano badania optymalizacyjne procesu wytłaczania jednoślimakowego tworzyw polimerowych z dozowanym zasilaniem wytłaczarki. Przeprowadzono doświadczalną optymalizację wybranych parametrów wytłaczania: prędkości obrotowej ślimaka i długości strefy dozowania ślimaka według kryteriów maksymalnej wydajności i minimalnego natężenia prądu silnika wytłaczarki. Stwierdzono, że optymalizacja na podstawie badań doświadczalnych jest kosztowna i czasochłonna. Wstępnie zaproponowano optymalizację wytłaczania na podstawie badań symulacyjnych procesu z użyciem technik ewolucyjnych (algorytmów genetycznych). W tym celu zastosowano opracowany program symulacji wytłaczania GSEM. Wyniki badań optymalizacyjnych na podstawie specjalnie zbudowanego programu optymalizacji ewolucyjnej GASEO zostaną przedstawione w części drugiej artykułu.

EN

Optimization studies have been performed on the starve fed single screw extrusion of polymeric materials. Experimental optimization of the selected process parameters, screw rotation speed and screw metering section length has been performed from the point of view maximum extrusion output and minimum current intensity of the extruder motor. It has been stated that experimental optimization is extremely expensive and time consuming. Optimization based on the process simulation and using evolutionary techniques (genetic algorithms) has been initially proposed. Extrusion simulation software GSEM has been used to this aim, and the optimization program GASEO has been developed to optimize the process. The results of optimization have been presented in the second part of the paper.

7

Optymalizacja i modelowanie procesu wytłaczania tworzyw polimerowych

Nastaj Andrzej

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2018

|

z. 268

3--87

PL

W pracy podjęto problem zintegrowanego modelowania optymalizującego procesu wytłaczania tworzyw polimerowych, obejmującego zagadnienie optymalizacji wytłaczania na podstawie modelu komputerowego procesu. W celu rozwiązania tego zadania opracowano własne, oryginalne narzędzie optymalizujące (program komputerowy) i zintegrowano je z systemem modelowania procesu wytłaczania. Zagadnienie optymalizacji rozwiązano przy zastosowaniu technik ewolucyjnych (algorytmów genetycznych), w odniesieniu do dwóch technik wytłaczania – tradycyjnego wytłaczania jednoślimakowego z zasilaniem grawitacyjnym oraz niekonwencyjnego wytłaczania jednoślimakowego z dozowanym zasilaniem. Rozwiązania modelowe jak i optymalizacyjne w odniesieniu do wytłaczania z dozowanym zasilaniem są w całości oryginalne i jak dotąd niedostępne na świecie. Opracowany, oryginalny program komputerowy GASEO umożliwia optymalizację procesu wytłaczania z dowolną liczbą zmiennych optymalizowanych, przy różnych kryteriach optymalizacji procesu i praktycznie nieograniczonej dokładności przeszukiwania powierzchni odpowiedzi badanego procesu. Opracowana procedura optymalizacji ma charakter uniwersalny i może być stosowana do optymalizacji innych odmian procesu wytłaczania, a także do optymalizacji innych procesów przetwórstwa. Warunkiem stosowania tej procedury jest dysponowanie odpowiednim modelem komputerowym badanego procesu. Opracowane procedury modelowe i optymalizacyjne zweryfikowano doświadczalnie, potwierdzając skuteczność proponowanych rozwiązań. Wyniki pracy potwierdzają ograniczenie optymalizacji procesu wytłaczania na podstawie badań doświadczalnych ze względu na zbyt duża liczbę niezbędnych prób eksperymentalnych. Wskazano przyszłe kierunki badań modelowych procesu wytłaczania, m.in. zagadnienie skalowania procesów przetwórczych.

EN

The thesis addresses the problem of integrated optimization modeling for polymer extrusion which includes the issue of extrusion optimization based on the computer model of the process. To solve this task, an original optimization tool (computer program) has been developed and integrated with the modeling system of extrusion process. An optimization problem has been solved using evolutionary techniques (genetic algorithms), with reference to two extrusion techniques, traditional single-screw extrusion with gravitational feeding, and non-conventional single-screw extrusion with metered feeding, i.e. starve fed extrusion. Modeling and optimization solution with regard to the starve fed extrusion are absolutely original and so far unavailable in the world. The developed GASEO computer program makes it possible to optimize extrusion process with any number of optimized variables, with different criteria of process optimization and virtually unlimited accuracy of searching the response surface of the tested process. The developed optimization procedure is universal and can be used to optimize other extrusion processes, as well as other processing processes. The condition for using this procedure is to have an appropriate computer model of the process. The developed model and optimization procedures have been verified experimentally, confirming the effectiveness of the proposed solutions. The results of the research confirm the limitations of optimization of the extrusion process based on the experimentations due to the large number of necessary experimental tests. Future directions of modeling research of the extrusion process have been indicated, e.g. the issue of scaling-up in polymer processing.

8

Morphology development during polyblend single-screw extrusion.

Wilczyński Krzysztof, Szymaniak Zbigniew, Nastaj Andrzej

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2001

|

Vol. 25, nr 4

39-48

EN

The state-of-the-art is presented for of modelling of polymer blends extrusion. Theoretical fundamentals for morphology development in polymer processing are given, and the model for morphology development in the single-screw extrusion is presented. Experimental results for melting of the low density polyethylene and polystyrene (LDPE/PS) polyblend, and for morphology observation are shown.

PL

Przedstawiono problem modelowania procesu wytłaczania mieszanin tworzyw. Podano podstawy teoretyczne modelowania rozwoju morfologii mieszanin oraz przedstawiono model rozwoju morfologii odnoszący się do wytłaczania jednoślimakowego. Przedstawiono ekperyment wytłaczania mieszaniny polietylenu małej gęstości i polistyrenu (LDPE/PS), wykonany w celu analizy przebiegu uplastyczniania tej mieszaniny oraz oceny rozwoju morfologii mieszaniny w trakcie procesu przetwórstwa.