دليل تصنيع شامل لملء الخراطيش دون تسرب.
لماذا تتسرب خراطيش جهاز التبخير؟ إنه سؤال يجعل الجميع يشيرون بأصابع الاتهام إلى بعضهم البعض حول الجاني الحقيقي. هل هو الزيت أم التربين أم الأجهزة دون المستوى المطلوب أم تقنية التعبئة أم مجرد مستخدمين عاديين يتركون خراطيشهم في سيارة ساخنة؟ تم تصميم هذا الموضوع لتحليل الجوانب الرئيسية لخراطيش التسرب حتى يتمكن مديرو المختبرات من تقليل عمليات استرداد المبالغ المدفوعة وزيادة رضا العملاء عن منتجاتهم عندما بدأت الاستثمار في مجال المنتجات المنظمة لأول مرة في عام 2015، قدم لي أحد الأشخاص الأوائل الذين قابلتهم خرطوشة وقيل لي إن هذه القطعة البلاستيكية والمعدنية كانت واحدة من أكبر المشكلات في الصناعة. بعد مرور أكثر من نصف عقد من الزمان، واستثمارات متعددة في الاستخراج والتصنيع والتوزيع لبعض أكبر شركات التبخير في الولايات المتحدة الأمريكية، جمعت قائمة بالعناصر التي تؤثر على تسربات جهاز التبخير.
ما الذي يسبب التسربات؟
فقدان قفل الفراغ هو الحل. بغض النظر عن السبب، سواءً كان هناك شيء أو شخص أو حدث ما تسبب في تحرير قفل الفراغ. صُممت الخراطيش الحديثة بمبدأ قفل الفراغ، ولمنع تسرب الخراطيش، يمكن لمديري المختبرات في كثير من الحالات الجمع بين عملية التصنيع وتعديل التركيبة لمنع حدوث التسربات. عندما تسحب الخرطوشة السائل في البداية إلى جهاز التبخير، يتشكل فراغ صغير أعلى الخزان، ويحتفظ هذا الفراغ بالمستخلصات في حجرة الزيت بينما يدفعها الضغط الخارجي ضد المستخلصات التي تحتفظ بها في الداخل. المناطق الرئيسية الثلاثة التي تسبب التسربات (فقدان الفراغ) هي:أخطاء تقنية التعبئة- أوقات تغطية طويلة، تغطية معيبة، تغطية مائلةصياغة المستخلص- الأحمال الزائدة من التربين والمخفف، ومخاليط الراتنجات الحية، وإزالة الغازات من الراتنج،سلوك المستخدم- الطيران مع الخراطيش والسيارات الساخنة.
أخطاء التصنيع وكيف تسبب التسريبات
١. عدم تغطية سريعة بما يكفي: يؤدي التغطية البطيئة إلى عدم تكوّن قفل فراغ أو ضعف تأثيره. يعتمد الوقت اللازم لتكوين قفل فراغ على درجة حرارة المستخلص (سواءً درجة حرارة الخرطوشة أو درجة حرارة السائل) ولزوجة السائل المراد تعبئته. القاعدة العامة هي تغطية الخرطوشة في غضون ٣٠ ثانية. تضمن تقنية التغطية السريعة تكوّن قفل فراغ عند تغطية الخرطوشة. حتى يتم تثبيت الغطاء على الخرطوشة، تظل السوائل معرضة للهواء، وخلال هذه العملية تُنقع السوائل في الخزان، وإذا لم تُغطَّ، ستتدفق جميع السوائل من الخرطوشة. يُلاحظ هذا التأثير في آلات التعبئة التي تملأ الخراطيش دون تغطية، حيث تبدأ الخراطيش الأولى الممتلئة بالتسرب مع ملء الخراطيش القليلة المتبقية.
إجراءات التخفيف:
الإجراء البديهي هو تثبيت الغطاء بأسرع ما يمكن. ومع ذلك، إذا لم تتمكن من ذلك لأي سبب، فيمكنك التخفيف من ذلك باتباع الخطوات التالية.
استخدم مستخلصات أقوى (بنسبة تركيز 90% مع 5-6% تربينات) لزيادة اللزوجة. هذا يزيد من كثافة التركيبة النهائية ويطيل مدة التغطية.
●انخفاض درجة حرارة التعبئة إلى 45 درجة مئوية سيطيل الوقت اللازم للإغلاق. هذا لا يُجدي نفعًا مع المحاليل المخففة جدًا، حيث تتطلب معظم الخراطيش إغلاقًا خلال 5 ثوانٍ.
٢. التغطية المعيبة/تقنية التغطية: تقنية التغطية من الأمور التي يغفل عنها معظم مديري المختبرات عند تقييم معدلات التسرب. عادةً ما يتضمن التغطية الخاطئة ١) الضغط على الغطاء بزاوية، أو ٢) خيط غير صحيح يُشوّه الجزء الداخلي من الخرطوشة، مما يمنعها من الإغلاق بشكل صحيح.
هذا مثال على التثبيت بزاوية - عندما يُدفع الغطاء للأسفل بزاوية. على الرغم من أن الخرطوشة تبدو سليمة من الخارج، إلا أن محاذاة عمود المركز والأختام الداخلية قد تضررت، مما يؤثر سلبًا على قدرة الخراطيش على الإغلاق. خراطيش "منقار البط" والخراطيش ذات الأغطية غير المنتظمة هي الأكثر عرضة لخطأ الأغطية. ينتج خطأ الخيوط عن عدم تناسق الخيوط عند ربطها معًا. يؤدي هذا الخطأ في المحاذاة إلى اعوجاج الأختام عند قفلها معًا، مما يؤدي إلى فقدان الفراغ.
إجراءات التخفيف:
● لخطوط العمل اليدوية: استخدام مكبس محوري كبير الحجم - مكبس المحور كبير الحجم (قوة طن واحد فأكثر) أسهل في التشغيل، وله بكرة كبيرة. على عكس الاعتقاد السائد، فإن القوة السفلية الأكبر تسمح في الواقع بحركة أكثر سلاسة من قِبل عمال التجميع، مما يقلل من عيوب الأغطية.
اختر أغطيةً، مثل تصميمات السبطانة والرصاصة، سهلة الإغلاق في جميع الحالات. فوجود قطع فم سهلة الإغلاق يُسهّل عملية الإغلاق على جميع العمليات والموظفين.
تركيبات المستخلصات وكيف تؤثر على التسريبات
الإفراط في استخدام المخففات، وعوامل التقطيع، والتربينات الزائدة: يؤثر نقاء المستخلص والتركيبات النهائية بشكل كبير على معدل التسرب. صُممت أجهزة التبخير المخصصة للمستخلصات عالية اللزوجة، مثل D9 وD8، لمثل هذه المواد، وإضافة مخففات أعلى من حمولات التربين الطبيعية تؤثر سلبًا على النواة والسليلوز الماص. تُضعف المخففات، مثل زيت PG أو MCT، المصفوفة المستخلصة، مما يؤدي إلى تكوّن فقاعات في النواة، والتي قد تنتقل إلى خزان الزيت الرئيسي وتُسبب تمزق مانع التسرب.
●راتنج حي - الإفراط في استخدام طبقة التربين وسوء إزالة الغازات: أبلغ العديد من الأشخاص عن تسربات من الراتنج الحي في الماضي. السبب الرئيسي (بافتراض صحة المعدات وتقنية التعبئة) هو الإفراط في استخدام طبقة التربين من الراتنج الحي المتبلور. عادةً، يجب خلط الراتنج الحي مع ناتج التقطير بنسبة 50/50 من ناتج التقطير إلى الراتنج الحي لتكوين خليط نهائي. طبقة التربين نفسها (وهي منتج مرغوب فيه للغاية) ليست لزجة بما يكفي للاحتفاظ بها داخل الخرطوشة. غالبًا ما يُفرط علماء التركيبات في استخدام طبقة التربين، سعيًا منهم لإنتاج منتج أكثر جودة، مما يؤدي إلى زيادة التربينات التي تُضعف قفل التفريغ للخرطوشة. ومن المشاكل الأخرى الأكثر خطورة، إطلاق البيوتان المتبقي الزائد عندما يبدأ جهاز التبخير في التسخين من الاستخدام. يجب إزالة البيوتان الزائد أثناء الاستخلاص في منشأة مختبرية.
●الراتنج - إزالة غازات عطرية خفيفة بشكل غير صحيح: يشبه الراتنج الحي - يجب إزالة غازات الراتنج وتبلوره قبل صياغته باستخدام نواتج التقطير. تكمن مشكلة الراتنج في وجود مواد عطرية خفيفة - هذه المواد العطرية الخفيفة (بعضها عديم النكهة تمامًا) تتبخر وتسبب ضغطًا أثناء تنشيط الخرطوشة، مما يؤدي إلى كسر قفل الفراغ والتسرب. يُعدّ إزالة الغازات بشكل صحيح أمرًا بالغ الأهمية لضمان ثبات الراتنج وصلاحيته للاستخدام في خراطيش أجهزة التبخير.
إجراءات التخفيف:
المخففات، وعوامل التقطيع، والتربينات الزائدة:
●استخدم مقطرًا عالي الجودة بنسبة 90% أو أعلى للحفاظ على اللزوجة.
●إضافة 5%-8% من إجمالي التربين في جميع النكهات للحفاظ على انخفاض المخففات.
الراتنج الحي:
نسبة المقطر إلى الراتنج الحي (مزيج طبقة التربين) ٥٠٪/٥٠٪ - ٦٠٪/٤٠٪. أي نسبة تربين أعلى تُعرِّض للتسرب، وأي نسبة أقل من ٤٠٪ تُعرِّض لتخفيف النكهة.
●تأكد من تبخر البوتان المتبقي بشكل صحيح في مكان شبه مفرغ من الهواء عند درجة حرارة 45 درجة مئوية.
الراتنجات:
●إزالة الغازات من التربينات العطرية الخفيفة بشكل صحيح عند 45 درجة مئوية - يمكن حبس هذه المواد العطرية الخفيفة (على الرغم من أنها عديمة النكهة في الغالب) في مكان بارد وجمعها لمنتجات التلاعب إذا رغبت في ذلك.
سلوك المستخدم وكيف يؤثر على التسريبات وكيفية مواجهته
عند ترك أي شيء في منطقة ساخنة، من المرجح جدًا حدوث تفاعلات فيزيائية. في كل مرة يسافر فيها المستخدمون مع الخراطيش، يُضعف انخفاض ضغط الطائرة قفل الفراغ. سواءً كان تغيير الضغط بسيطًا أو معقدًا كالتفاعلات الكيميائية التي تُفسد التربينات وتُسبب انبعاث الغازات، يُسبب المستخدمون ضغطًا كبيرًا على الخراطيش. يمكن للمصممين تعويض بعض، وليس كل، التأثيرات التي يتعرض لها المستخدمون عند استخدام منتجاتهم.
خراطيش في سيارة ساخنة:
متوسط درجة الحرارة الساخنة حوالي 120 فهرنهايت أو 45 درجة مئوية مما يتسبب في فشل أقفال الفراغ.
تقنيات التخفيف:
خراطيش التقطير القياسية: التركيبات - كانت عبارة عن ناتج تقطير بنسبة نقاء 90٪ مستخدم مع حمولة تربين بنسبة 5-6٪ هي الأكثر قابلية للبقاء في هذه الحالة الراتنج الحي: بافتراض أن المستخدمين سيظلون يرغبون في استخدام خرطوشة راتنج حي بعد هذا الحدث (سيتغير الراتنج الحي بعد 3 ساعات عند 45 درجة مئوية) فإن خرطوشة 60٪ من الناتج المقطر و 40٪ من الراتنج الحي ستكون أكثر مقاومة للتسرب. إذا ارتفعت درجات الحرارة حوالي 45 درجة مئوية للراتنج الحي، فهناك احتمال كبير للتسرب بسبب انبعاث غاز التربين في الخراطيش الصمغ: بافتراض أن المستخدمين سيظلون يرغبون في استخدام خرطوشة راتنج حي بعد هذا الحدث (الصمغ أكثر حساسية بسبب شمع النبات المتأصل وسيتغير بعد 3 ساعات عند 45 درجة مئوية) فإن خرطوشة 60٪ من الناتج المقطر و 40٪ من الصمغ ستكون أكثر مقاومة للتسرب. إذا ارتفعت درجات الحرارة إلى حوالي 45 درجة مئوية للراتنج الحي، فهناك احتمال كبير للتسرب بسبب تربين الغاز في الخراطيش.
رحلات الطائرة:
انخفاض الضغط الجوي يؤدي إلى فشل قفل الفراغ في الخرطوشة.
استراتيجية التخفيف 1:
تغليف مقاوم للضغط - هذا التغليف المُحكم الإغلاق يمنع تغيّر الضغط من التأثير على الخرطوشة. بصراحة، يُعدّ هذا من أفضل الحلول للنقل، سواءً كان جوًا أو حتى شاحنات التوزيع التي تجوب الجبال.
استراتيجية التخفيف 2:
خراطيش التقطير القياسية: تُعدّ التركيبات التي تستخدم نقاوة 90% من نواتج التقطير مع نسبة تربين تتراوح بين 5 و6% هي الأكثر صمودًا في هذه الحالة. الراتنج النشط: استخدام خرطوشة 60% من نواتج التقطير و40% من الراتنج النشط يُعطي مقاومة أكبر للتسربات الناتجة عن الضغط. الصمغ: خرطوشة 60% من نواتج التقطير و40% من الصمغ تُعطي مقاومة أكبر للتسربات الناتجة عن الضغط.
وقت النشر: ٢٢ يونيو ٢٠٢٢