Publication:
Optimization of process parameters for masterbatch sulfur dispersion in chemical plant

dc.contributor.affiliation#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#en_US
dc.contributor.authorMohamad Firdaus Omaren_US
dc.contributor.supervisorFathilah Ali, PhDen_US
dc.contributor.supervisorAzlin Suhaida Azmi, PhDen_US
dc.contributor.supervisorNuriah Mohamad, PhDen_US
dc.date.accessioned2024-10-08T03:17:54Z
dc.date.available2024-10-08T03:17:54Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractOne of the main factors limiting the production of a stable sulfur dispersion in masterbatch or in mass scale is finding the optimized parameters set for each of the processes employed, subject to its particle size, viscosity, pH and TSC. Instable sulfur could affect the final product’s quality, for example, “sulfur bloom” on the produced rubber film. In this study, the experimental design follows Taguchi’s L9 orthogonal array to determine the optimum parameters for sulfur dispersion prepared via masterbatch mixing in 4 MT mixing tank; to determine the optimum parameters for sulfur dispersion grinded in 60-Litre grinding mill; and finally, to analyze the morphology of sulfur dispersed in rubber film from selected sulfur dispersion sets. The study involved mixing of sulfur with water and surfactant of a fixed dosage in 4 MT mixing tank with various mixing speed and mixing time. The sulfur dispersion with optimized mixing parameter set was chosen for the grinding mill optimization which involved various grinding mill’s motor speed and pump rate. The plot of means and tabulated ANOVA based on respective S/N ratio show that particle size and viscosity were mostly affected with both processes’ parameter changes. At higher mixing speed of 800 rpm and longer mixing time of 30 minutes, an optimized sulfur dispersion was able to be obtained according to the viscosity and particles size responses. It was also found that higher motor speed and lower pump rate of the grinding mill at 800 rpm and 350 L/min respectively produces smaller particle size of sulfur dispersion which also hinders severe formation of sulfur crystals observed on the casted rubber film. Severe sulfur crystals were observed on the rubber film’s casted with larger sulfur particle size or ‘less stable’ sulfur dispersion. Overall, higher mixing speed and longer mixing time, followed by higher grinding mill’s motor speed and lower pump rate favors the production of smaller particle size of sulfur dispersion that is optimized and is more stable especially when applied in rubber products.en_US
dc.description.abstractarabicأحد العوامل الرئيسية التي تحد من إنتاج الكبريت الثابت المنتشر في الماستر باتش أو على نطاق واسع هو العثور على المتغيرات المحسنة المحددة لكل من العمليات المستخدمة، وفقًا لحجم الجسيم واللزوجة ودرجة الحموضة وTSC. يمكن أن يؤثر عدم استقرار الكبريت على جودة المنتج النهائي، على سبيل المثال، دمج الكبريت على الفيلم المطاطي الذي يتم إنتاجه. تطبق هذه الدراسة تصميمًا تجريبيًا يتضمن مصفوفة تاجوشي المتعامدة L9 لتحديد المتغيرات المثلى لانتشار الكبريت والذي سيتم تحضيره من خلال خلط الماستر باتش في خزان خلط سعته 4MT؛ ولتحديد المتغيرات المثلى لانتشار الكبريت الذي تم طحنه في مطحنة تسع 60 لترًا؛ وأخيرًا، لتحليل شكل الكبريت المنتشر في الفيلم المطاطي من مجموعات مختارة من الكبريت المنتشر. تضمنت الدراسة خلط الكبريت بالماء وخافض التوتر السطحي بجرعة ثابتة في خزان خلط 4MT مع سرعة خلط ووقت مختلفين. تم اختيار الكبريت المنتشر ذو المجموعة المثلى من متغيرات الخلط لتحسين الطحن والتي تضمنت سرعات طحن ومعدلات ضخ مختلفة. تُظهر مجموعة الوسائل وANOVA المجدولة بناءً على نسبة S / N ذات الصلة أن حجم الجسيمات واللزوجة تأثرتا بشكل كبير بتغير عوامل العمليتين. عند سرعة خلط عالية (تبلغ 800 دورة في الدقيقة) ووقت خلط أطول (يبلغ 30 دقيقة) يمكن الحصول على انتشار كبريت أمثل وفقًا لاستجابات اللزوجة وحجم الجسيمات. أظهرت النتائج أيضًا أن سرعة المحرك العالية ومعدل الضخ المنخفض للطاحونة واللذان يبلغان 800 دورة في الدقيقة و350 لتر/ دقيقة على التوالي ينتجان حجم جزيئات أصغر للكبريت المنتشر مما يعيق التكوين المكثف لبلورات الكبريت التي تم رؤيتها على فيلم المطاط. تم ملاحظة وجود بلورات كبريتية مكثفة على الفيلم المطاطي بجسيمات كبريت ذات حجم أكبر أو انتشار كبريت "أقل استقرارًا". بشكل عام، فإن سرعة الخلط الأعلى ووقت الخلط الأطول، تليها سرعة الطحن الأعلى ومعدل الضخ المنخفض تتسبب في إنتاج حجم جزيئات أصغر من الكبريت االمنتشر الذي يتم تحسينه ويكون أكثر استقرارًا خاصة عند استخدامه في المنتجات المطاطية.en_US
dc.description.identifierThesis : Optimization of process parameters for masterbatch sulfur dispersion in chemical plant /by Mohamad Firdaus bin Omaren_US
dc.description.identityt11100428498MohamadFirdausBinOmaren_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.nationalityMalaysianen_US
dc.description.notesThesis (MSBTE)--International Islamic University Malaysia, 2020.en_US
dc.description.physicaldescriptionxvi, 106 leaves :illustrations ;|c30cm.en_US
dc.description.programmeMaster of Science (Biotechnology Engineering)en_US
dc.identifier.urihttps://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/7101
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2020en_US
dc.titleOptimization of process parameters for masterbatch sulfur dispersion in chemical planten_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dspace.entity.typePublication

Files

Original bundle

Now showing 1 - 2 of 2
Loading...
Thumbnail Image
Name:
t11100428498MohamadFirdausBinOmar_24.pdf
Size:
283.61 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
24 pages file
Loading...
Thumbnail Image
Name:
t11100428498MohamadFirdausBinOmar_SEC.pdf
Size:
1.57 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Full text secured file

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Plain Text
Description:

Collections