ایده هاایده های صنعتی و معدنی

طرح توجیهی تولید ورق پلی کربنات

ورق پلی کربنات از نوع پلیمرهای ترموپلاستیک، با خواص برجسته ای مانند مقاومت گرمایی و الکتریکی بالا، شفافیتی همانند شیشه و مقاومت در برابر ضربه، داری خواص نوری خیلی خوب و سطحی براق می باشد و خواص خود را در محدوده دمایی 40- تا 120+ درجه سانتیگراد حفظ می کنند.

این ورق ها ضد اشتعال بوده و برای کاربرد در فضای بیرون مناسب هستند. کلیه ورق ها دارای یک لایه مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) هستند که از تخریب ورق در برابر این اشعه جلوگیری کرده و همچنین با جذب آن مانع از ایجاد سرطان پوست می شود.

ورق های پلی کربنات با پیشگیری از اتلاف زیاد گرما در زمستان و سرما در تابستان باعث صرفه جویی قابل ملاحظه ای در مصرف انرژی شده و اتلاف حرارتی این ورق ها به طور قابل ملاحظه ای کمتر از شیشه با همان ضخامت است. ورق های دو جداره و سه جداره پلی کربنات می توانند در قسمت های مختلف ساختمان به منظور عایق بندی به کار گرفته شوند.

در ورق های چند جداره، هوای سرد و هوای گرم در تماس با دو جداره مختلف قرار گرفته و بنابراین، این ورق ها در کاهش اتلاف حرارت، نقش مهمی را ایفا می کنند. ویژگی های صوتی از جمله موارد دیگر این گونه ورق هاست که با توجه به ایجاد صداهای مزاحم در شرایط شهرنشینی امروز می تواند در امنیت روانی افراد نقش مهمی ایفا کند.

ویژگی عایق های صوتی برای یک ماده با توجه به سختی، جرم و ساختمان فیزیکی آن مشخص می شود که در مورد محصولات این طرح به صورت جدول زیر آورده شده است.

جدول میزان کاهش صدا توسط ورق های پلی کربنات
ضخامت (mm) کاهش صدا db (دسی بل)
6 (دو جداره) 18
8 (دو جداره) 18
10 (دو جداره) 19
16 (سه جداره) 21
20 (سه جداره) 22

استفاده از این ورقها باعث صرفه جویی بسیار قابل ملاحظه ای در مصرف سوخت و همچنین امنیت روانی افراد و جلوگیری از خطرات مصرف شیشه خواهد شد. مشخصات ورق های پلی کربنات بر اساس دو استاندارد در ادامه آورده شده است :

استاندارد 11963 ISO
مشخصات استاندارد ورق های پلی کربنات جامد و مسطح اکسترود شده برای مصارف عمومی، به فرم های رنگی و یا بدون رنگ، شفاف، نیمه شفاف و مات موجود می باشند. همچنین ممکن است این ورق ها حاوی لایه محافظ در مقابل شرایط آب و هوایی در یک سطح یا هر دو سطح خود باشند.

در این استاندارد فقط ورق هایی با ضخامت 1/5 میلی متر و یا بیشتر مورد بررسی قرار گرفته اند. در حالت کلی ورق های PC می توانند شامل رنگ، افزودنی، مواد کمک فرآیند و پایدار کننده ها (مانند جاذب های اشعه ماورای بنفش) تا حداکثر 5% کل باشند.

در مورد ورق های رنگی پلی کربنات، رنگ باید بطور همگن و یکسان درون ماده پخش شود مگر در موارد خاص. اندازه گیری ابعاد ورق ترجیحاً باید تحت شرایط استاندارد رطوبت نسبی صورت گیرد. تلرانس طول و عرض باید مطابق جدول زیر باشد :

جدول تلرانس طول و عرض ورق پلی کربنات
طول یا عرض (mm) تلرانس
تا 1000 میلی متر 3 – 0  mm
از 1001 تا 2000 میلی متر 6 – 0  mm
از 2001 تا 3000 میلی متر 9 – 0  mm
از 3001 میلی متر به بالا 0/3% – 0

طول و عرض ورق های پلی کربنات باید با دقت یک میلی متر اندازه گیری شود. ضخامت ورق باید با دقت 0/05 میلی متر بدون در نظر گرفتن ضخامت فیلم پوشاننده یا کاغذ اندازه گیری شود. (سطح ورق در هنگام تحویل به خریدار باید با فیلم پلاستیکی یا کاغذ یا ترکیبی از هر دو پوشانده شده باشد).

استاندارد 6735 JIS K ورق های پلی کربنات

ضخامت ورق های مورد بحث در این استاندارد بیش از 0/5 میلیمتر است. در این استاندارد سه نوع از این محصولات مورد بررسی قرار گرفته اند:

  1. تصویر انواع ورق پلی کربناتورق تخت (Flat)
  2. ورق مشجر یا آجدار (Patterened)
  3. ورق موجدار (Corrugated)

تمامی این نوع ورق ها باید بدون درز، دارای رنگ همگن و بدون ماده خارجی باشند و باید به گونه ای بسته بندی شوند که از هرگونه آسیب و تغییر شکل به دور بوده و موارد زیر باید در جایی که در معرض دید باشد، نوشته شود :

  • نوع، مشخصات و علامت اختصاری محصول
  • ابعاد
  • نام تولید کننده
  • تاریخ تولید

کد آیسیک ورق تخت پلی کربنات 25201226 و ورق چند جداره پلی کربنات 25201223 می باشد.

شماره تعرفه گمرکی
طبق اطلاعات موجود در کتاب (آمار واردات و صادرات گمرک جمهوری اسلامی ایران) ورق های پلی کربنات تحت تعرفه 3920/61 وارد کشور می شوند. این تعرفه شامل ورق و صفحه های پلی کربنات مستحکم شده و بدون تکیه گاه می باشد.

شرایط واردات
طبق اطلاعات موجود در کتاب (آمار واردات و صادرات گمرک جمهوری اسلامی ایران) حقوق ورودی تعرفه گمرکی 3920/61 به میزان 10% ارزش کالا تعیین شده است. حقوق ورودی شامل حقوق گمرکی، مالیات، حق ثبت سفارش کالا، انواع عوارض و سایر وجوه دریافتی از کالاهای وارداتی است.

موارد مصرف و کاربرد

ساخت ورق در حدود 22 درصد از مصرف جهانی رزین پلی کربنات را شامل می شود. این ورق ها به علت شفافیت زیاد، مقاومت در برابر خراشیدگی و شرایط جوی و ضربه، و دارا بودن خواص خوب مکانیکی در صنایع مختلف به کار می روند.

در صنعت شیشه، واژه glazing یا همان نورگیر به شیشه مسطحی اطلاق می شود که در کاربردهایی مانند در و پنجره و در جاهایی که به شفافیت و عبور نور و استحکام نیاز باشد، استفاده می شود. صفحات و ورق های پلاستیکی در این بازار با صفحات شیشه ای رقابت می کنند و از مزایایی مانند وزن کمتر و استحکام ضربه ای بیشتر برخوردار هستند.

ورق های پلی کربنات از نظر مقاومت در برابر ضربه 250 برابر مقاوم تر از شیشه بوده و همچنین 30 برابر بیشتر از ورق های اکریلیکی مقاوم می باشند که در حال حاضر مهمترین ماده پلاستیکی در ساخت ورق هايی شفاف است. از نظر قیمت هم گران تر از شیشه و ورق های اکریلیکی هستند.

اما این قیمت بالاتر در مواردی که نیاز به مقاومت بالا در مقابل شکسته شدن و مقاومت در برابر شعله می باشد، نادیده گرفته می شود همچنین دارای HDT (دمای واپیچش گرمایی) بالاتری نسبت به ورق های اکریلیک هستند. در گذشته رقیب مناسبی برای ورق های شفاف اکریلیکی نبود،

تصویر کاربردهای ورق پلی کربناتزیرا اکریلیک ها دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر نور UV بوده و همچنین میزان عبور دهی نور آنها تا حدی بالاتر است. به همین دلیل تولیدکنندگان این ورق از یک پوشش مخصوص سیلیکونی برای افزایش مقاومت سایش استفاده نموده اند که مقاومت سایش این ورق ها را تا حد شیشه بالا می برد.

پوشش پایدار کننده در برابر اشعه ماورای بنفش، خاصیت زرد شدن این ورق ها را کاهش داده و یا حذف می نماید. در برخی موارد ورق های پلی کربنات را پوششی از جنس اکریلیک می دهند تا مقاومت آن را در برابر شرایط جوی افزایش دهد.

در طی سالهای اخیر مهمترین روش برای این کار استفاده از تکنولوژی های کواکستروژن است که باعث تقویت خواصی مانند مقاومت در برابر شرایط جوی و مقاومت در برابر سایش برای این محصولات می شود. در این فرآیند پلی کربنات همراه با رزینی با پایه پلی کربنات که حاوی غلظت بالایی از پایدارکننده های UV می باشد، کواکسترود می شود.

این پیشرفت در زمینه تولید این محصولات باعث شده تا بازاری که قبلا توسط رزین های اکریلیک مقاوم در برابر ضربه اشغال شده بود، تقویت شود. ورق های اکریلیک دارای مقاومت بهتری در برابر شرایط جوی هستند اما از نظر چقرمگی در سطح پائین تری نسبت به ورق های پلی کربنات قرار دارند.

ساختمان سازی تنوع ساختاری ورق های پلی کربنات امکان استفاده از آن را بر روی هر نوع سازه و در جوار هر نوع مصالح ساختمانی به راحتی فراهم نموده و کاربردهای وسیعی را ایجاد می کند. تنوع رنگ این ورق، قابلیت سایه پذیری و عبور نور آن را به میزان 35 تا 82 درصد امکان پذیر می نماید که از نظر طراحی و هماهنگی با رنگ سایر مصالح از گستردگی خاصی برخوردار می باشد.

عوامل جوی مانند طوفان و تگرگ و حوادث طبیعی مانند زلزله از مهمترین عوامل در تعیین و انتخاب مصالح ساختمانی مناسب می باشد که با توجه به شفافیت و ضربه پذیری و مقاوم بودن ورق پلی کربنات، از این ورق در لیست مصالح ساختمانی استفاده می شود.

سبک بودن وزن ورق پلی کربنات علاوه بر عدم تحمیل وزن اضافه به سازه موجود که خود عامل بسیار مهم در مورد مقاومت در برابر زلزله نیز می باشد، در حمل و نقل آن نیز نقش بسزایی دارد و امکان انتقال آن در تعداد بسیار به خاطر وزن کم از هزینه های تردد و حمل و نقل می کاهد.

با توجه به مسئله عدم تبادل حرارتی، کاهش هزینه انرژی در فصول مختلف چشمگیر است که این خود در مناطق سردسیر و گرمسیر و یا حتی معتدل با توجه به اهمیت بهینه سازی میزان مصرف سوخت و انرژی الکتریکی از مهمترین خصوصیات این ورق می باشد.سر و صدا و مزاحمت حاصل از آن همیشه از عوامل مهم در تأمین فضاهای امن از نظر مزاحمت صوتی بوده است.

ورق پلی کربنات با ضخامت ها و لایه های مختلف عامل مؤثر در تأمین اینگونه فضاها می باشد. با استفاده از ورق های پلی کربنات به علت دارا بودن لایه ضد عبور اشعه ماوراء بنفش که به عنوان اشعه سرطان زا و از بین برنده رنگ اجسام شناخته می شود، فضایی سالم و قابل اطمینان درون ساختمان ایجاد می گردد.

مشکل تمیز نگاه داشتن نماها و یا سقف های شفاف ساختمان ها همیشه وجود داشته که در مورد ورق های پلی کربنات با توجه به خصوصیت آنتی استاتیک بودن لایه خارجی آن، گرد و غبار و دوده معلق در هوا جذب سطح ورق نشده و با اولین شستشوی ساده و یا باران به راحتی پاکیزه می گردد.

ضربه پذیری و نشکن بودن ورق پلی کربنات موجب فراهم کردن فضایی عاری از خطر در برابر سقوط اجسام می گردد. با توجه به ثابت ماندن خصوصیات فیزیکی ورق و دوام آن در نقاط مختلف با شرایط متفاوت آب و هوایی استفاده از این محصول ساختمانی روز به روز رو به افزایش می باشد.

درهای شیشه ای و پنجره ها همیشه نقاط ضعف ساختمان به خصوص در زمان رخداد زلزله می باشد که با استفاده از این ورق هم از خطرات شکستگی می توان جلوگیری نمود و هم با توجه به وزن سبک ورق پلی کربنات از میزان وزن آوار احتمالی نیز کاسته می گردد.

فضاهای ورزشی

سقف جایگاه تماشاچیان در ورزشگاه ها از جنس ورق شفاف پلی کربنات، امکان استفاده از نور طبیعی خورشید بدون عبور اشعه ماوراء بنفش را امکان پذیر می نماید. سایبان و حفاظ ضربه پذیر جایگاه مربیان و بازیکنان ذخیره نیز با توجه به شفاف بودن آن مانع دید تماشاچیان نمی گردد.

تصویر کاربرد ورق پلی کربنات در فضاهای ورزشیسرپوشیده کردن استخرها با این ورق امکان استفاده از آن را در تمام فصول سال امکان پذیر نموده و مانع عبور و تابش اشعه ماوراء بنفش به بدن شناگران می گردد. در سالن های ورزشی سرپوشیده نیز با نصب این ورق بر روی پنجره ها و درب ها بجای شیشه، خطر شکسته شدن بر اثر برخورد افراد با آن و یا ضربات توپ منتفی می گردد.

همچنین به عنوان دیواره پیرامون زمین برای جلوگیری از برخورد توپ با تماشاگران و صفحات حلقه بسکتبال می توان از ورق های شفاف پلی کربنات که کاملا مشابه شیشه و بدون خطرات آن می باشد استفاده کرد. با توجه به وزن سنگین سازه فضاهای ورزشی و سبکی وزن این ورق، بطور گسترده می توان از این ورق ها در سالن های ورزشی استفاده نمود.

فضاهای صنعتی

با توجه به بالا بودن میزان مصرف برق جهت تأمین نور در سالن های صنعتی و غیره، با استفاده از ورق پلی کربنات در سقف و بدنه های سالن ها علاوه بر بی خطر نمودن سطوح شفاف در اثر ضربات و لرزش های حاصل از کارکرد ماشین ها و ابزار آلات سنگین، در جهت تقلیل میزان مصرف برق به ارقام قابل توجهی می توان دست یافت.

می توان از این ورق در پوشش های سقف یا بدنه با استفاده از ساندویچ پانل نیز به صورت هم جوار استفاده کرد که با توجه به شکل ورق امکان آب بندی صد در صد می باشد. اشتعال ناپذیری ورق پلی کربنات از مهمترین خصوصیات این ورق بخصوص در محیط های صنعتی می باشد.

فضاهای عمومی

ایستگاه های اتوبوس، قطار و مترو، پارکینگ ها، فضاهای عبوری در فرودگاه ها و اماکن بزرگ که محل عبور افراد و یا انتظار آنها می باشد باید مکانی عاری از خطر و در عین حال قابل استفاده در روز با نور طبیعی خورشید باشد که ورق پلی کربنات همه این موارد را برآورده می نماید.

قوس پذیری آسان و به صورت سرد امکان استفاده از این ورق در طرح های مختلف را امکان پذیر می نماید. یکی از کاربردهای مهم این ورق در فضاهای شهری ساخت سقف پل عابر پیاده در سطح شهرهاست.

فضاهای مسکونی

نورگیرهای مرکزی و پاسیوها با استفاده از ورق های پلی کربنات قابل استفاده با نور طبیعی گردیده و در صورت سقوط اجسام بر روی آن با توجه به نشکن بودن ورق بی خطر خواهد بود. فضاهای داخلی ساختمانها نیز با استفاده از نورگیری از سقف دارای چشم انداز زیبا و امکان استفاده از نور طبیعی خواهد بود.

همچنین در ساخت سقف های شفاف شیبدار، بخصوص در مواردیکه بخواهند بیشترین بهره از انرژی خورشید گرفته شود، از ورق دوجداره پلی کربنات استفاده می شود.

موارد ایمنی

ورق های شفاف پلی کربنات در ساخت و ساز انواع ساختمان های دولتی مانند مدارس، بیمارستان ها، بانک ها و وزارتخانه ها و دادگستری ها که شکسته نشدن شیشه یک پارامتر اساسی برای آنها به شمار می رود مورد استفاده قرار می گیرد.

یک ورق پلی کربنات تخت با ضخامت 6 میلیمتر گلوله تا کالیبر 60 – 50 را رد نمی کند و بنابراین برای ایمنی ساختمان وزارتخانه ها بسیار مفید است. ورقهای چند لایه آن که برای محافظت بکار می روند، رشد خوبی را در بخش بازار این محصولات داشته اند. می توان پلی کربنات را با شیشه لامینه کرد.

استفاده از شیشه استحکام را بالا برده و مقاومت سایش را تا حد عالی افزایش می دهد. همچنین می توان پلی کربنات را با لایه دیگری از پلی کربنات یا اکریلیک لامینه کرد. همچنین می توان پلی کربنات را با موادی مانند ورق های گچی یا سیمانی لامینه کرد که این ورق ها در ساخت دیوارهای با ایمنی بسیار بالا بکار می روند.

گلخانه

گیاهان گلخانه ای در تمام سال نیاز به هوای مساعد و نور کافی دارند، گلخانه های ساخته شده با استفاده از ورق پلی کربنات با پوشش ضد اشعه ماورای بنفش این نیاز را بخوبی برطرف می نماید.

تصویر کاربرد ورق پلی کربنات در ساخت گلخانه هاچون با خاصیت عدم تبادل حرارتی، هوای گلخانه با حداقل مصرف انرژی همیشه ثابت باقی می ماند و ضربه پذیری این ورق ها خطرات شکستن را در اثر برخورد وسایل و ابزار و گیاهان با بدنه گلخانه به صفر می رساند.

در گلخانه ها عمدتا از ورق های دوجداره پلی کربنات استفاده می شود که جایگزین خوبی برای فیلم پلی اتیلن و فایبر گلاس بوده و با اکریلیک در حال رقابت است.

حمل و نقل

ورق های پلی کربناتی در صنعت حمل و نقل در ساخت انواع وسائل نقلیه مانند پنجره اتوبوس ها، قطارهاي مسافربری، هواپیماهای نظامی و شخصی بکار می رود. دو دلیل براي استفاده از پلی کربنات بجای شیشه در موارد فوق وجود دارد :

  1. یکی قابلیت پوشش دادن سطح این ورقها برای مقاومت در برابر سائیدگی و خراشیدگی و شرایط جوی (پوشش با مواد بر پایه سیلیکون)
  2. دیگری تأییدیه اداره ملی ایمنی ترافیک بزرگراه ها برای استفاده از پلاستیکها در ساخت پنجره اتومبیل ها.

این ورق ها با پوشش سخت برای پنجره ها و شیشه عقب خودروها بکار می روند، همچنین در هواپیماهای نظامی به علت مقاومت آن در برابر دماهای بالا و مقاومت ضربه بکار می رود. در برخی موارد از یک لایه اکریلیک لامینه شده بر روی ورق پلی کربنات استفاده می شود تا مقاومت در برابر شرایط جوی را بهبود بخشد.

تابلوها و علائم

ساخت تابلوها و علائم بزرگترین مورد مصرف ورق های رنگی پلی کربنات است. این بازار شامل علائم و تابلوها در پمپ بنزین ها، دستگاه هایی که غذاهای آماده سرو می کنند، محل های فروش و مراکز تجاری می باشد. تابلوها و علائم تهیه شده از جنس پلی کربنات در مقابل شکسته شدن در اثر ضربات سنگ یا جسم سخت و تکان های شدید مقاوم می باشند.

در حالیکه اکریلیک ها و پلی استایرن چنین خواصی ندارند. در سالهای اخیر ورق های مقاوم از جنس اکریلیک بازار تابلوها و علائم پلی کربناتی را تحت تأثیر قرار داده است. زیرا :

  1. در اثر پیشرفت های بدست آمده، مقاومت این ورق ها در برابر شرایط جوی افزایش و هزینه ها کاهش یافته است.
  2. فرآیند کواکستروژن و افزایش مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و افزایش چقرمگی در مورد صفحات پلی کربنات که اکریلیک ها از آن برخوردار نبوده اند باعث شده قدری از پیشرفت اکریلیک ها در این صنعت کاسته شود.

در مورد تابلوهای داخل ساختمان ها هنوز از ورق اکریلیک استفاده می شود. زیرا در این موارد شکسته نشدن و استحکام مدنظر نیست و همچنین این تابلوها توسط دیوار نیز محافظت می شوند.

سایر مصارف

سایر موارد استفاده ورقهای پلی کربناتی شکل داده شده عبارتند از صندلی خلبان، محافظ های صنعتی، قسمت هایی از صندلی، بخش هایی از چراغ ها و محافظ بار در هواپیما. استفاده از این ورق در قسمت های داخلی هواپیما (پنجره های داخلی و پانل ها) در حال کاهش می باشد.

زیرا قوانین جدیدی در مورد دیرسوز بودن وضع شده است و از موادی با مقاومت بهتر در برابر اشتعال مانند پلی اتر ایمید (PEI) و پلی اتر، اتر کتون (PEEK) و پلی فنیلن سولفید (PPS) در ساخت پانل های داخلی استفاده می شود. اما در مورد جداره داخلی شیشه ها به علت خواص مناسب نوری و مقاومت در برابر ضربه هنوز از این ورق استفاده می شود.

از ورق دو جداره پلی کربنات در ساخت سولاریوم استفاده می شود. کاربرد دیگر آن ساخت انواع پارتیشن ها برای ادارات و نمایشگاه ها می باشد. همچنین به عنوان عایق صوتی در کنار جاده ها و اتوبان ها به کار می روند.

بررسی کالای جایگزین

مهمترین جایگزین ورق های پلی کربنات ، ورق های اکریلیکی (PMMA) می باشند. همچنین شیشه نیز به عنوان گزینه اصلی در صنایع ساختمان به کار می رود. در جدول زیر مواد جایگزین این محصول در صنایع مختلف بررسی شده است:

جدول مواد جایگزین ورق پلی کربنات
موارد کاربرد ماده جایگزین
ساختمان های ورزشی به دلیل مقاومت ضربه و نشکن بودن جایگزین ندارند
ساختمان های مسکونی می تواند با شیشه و یا ورق های اکریلیک جایگزین شود
ساختمان های صنعتی به دلیل مقاومت ضربه و نشکن بودن و خاصیت ضد اشتعال ورق های این طرح جایگزین ندارند
فضاهای های عمومی می تواند با ورق های اکریلیک جایگزین شود
گلخانه ها می تواند با ورق های اکریلیک جایگزین شود
موارد ایمنی به دلیل مقاومت ضربه و نشکن بودن محصولات این طرح جایگزین ندارند
حمل و نقل می تواند با ورق های اکریلیک جایگزین شود
تابلوها و علائم می تواند در برخی موارد با ورق های اکریلیک جایگزین شود
سایر موارد در موارد خاص و در جاهایی که مقاومت بسیار زیاد در برابر اشتعال مدنظر
باشد با پلی اتر ایمید، پلی اتر اتر کتون و پلی فنیلن سولفون جایگزین می شود.
اهمیت استراتژیک کالا

در عصر حاضر انرژی یکی از مهمترین مقوله های قابل بحث در اکثر جوامع به شمار می رود. همچنین با توجه به اثرات مخرب صداهای مزاحم بالای 50 دسی بل، عایق بندی های صوتی و حرارتی جزو مهمترین مصالح کاربردی در اکثر جوامع است،

که متاسفانه این امر با توجه به برخورداری ایران از منابع عظیم نفت و گاز ارزان و همچنین عدم توجه به مشکلات ایجاد شده توسط صداهای مزاحم، مورد توجه قرار نگرفته است.

روش های مختلف تولید

ورق های پلی کربنات با استفاده از فرآیند اکستروژن ساخته می شوند. اکستروژن، در صنایع مختلف و با مواد مختلف انجام می گیرد و به طور مشخص در صنایع لاستیک و پلاستیک تولید بخش عمده ای از محصولات را در بر می گیرد. به کمک این فرآیند قطعات پلاستیکی در حالت خام با ابعاد معین قالبگیری می شوند.

دستگاهی که به این منظور مورد استفاده قرار می گیرد اکسترودر نامیده می شود. اکسترودر در انواع مختلفی مانند اکسترودر مارپیچی، فشاری و … موجود می باشد. اکسترودرهای تک مارپیچ رایج ترین انواع اکسترودرها هستند.

اینگونه اکسترودرها قابلیت فرآیند اکثر مواد موجود را با اقتصادی ترین شرایط بهره برداری در هم آمیخته و بدین لحاظ با استقبال فوق العاده مواجه شده اند. اکسترودر در فرآیند اکستروژن سه عمل اصلی انجام می دهد:

  1. مواد را یا ذوب کرده و یا به حالت خمیری در می آورد.
  2. فشاری جهت حرکت دادن مواد به طرف مجرای قالب بر آنها اعمال می کند.
  3. عمل اختلاط و اعمال برش (Shear) را روی مواد انجام می دهد.

اساس مکانیکی فرایند اکستروژن ساده است. یک مارپیچ درون سیلندر می چرخد و ماده پلاستیک را به جلو می راند. مارپیچ مانند یک سطح شیب دار است که پیرامون یک محور پیچیده شده است. هدف از این کار (چرخش)، چند برابر سازی نیرو است تا از این طریق بر نیروهای مقاوم بزرگی که موجودند، غلبه شود.

در فرآیند اکستروژن سه نیروی مقاوم وجود دارند که باید بر آنها غلبه کرد. این نیروها عبارتند از: مالش ذرات جامد خوراک بر دیواره سیلندر و همچنین ذرات جامد بر یکدیگر در بخش های نخستین مارپیچ (ناحیه خوراک)، چسبندگی مذاب به دیواره سیلندر و در نهایت مقاومت مذاب سیال در مقابل حرکت.

مهمترین منبع گرمایی برای ذوب مواد تقریبا در تمامی سیستم های اکستروژن، انرژی گرمایی حاصل از گردش و اصطکاک مارپیچ (که توسط موتور در سیلندر می چرخد) با مواد پلاستیک است.

در نتیجه در بسیاری از فرآیندها این نکته مهم را باید در نظر داشت که گرم کن های سیلندر، منبع عمده و اصلی برای گرم کردن ماده به هنگام ذوب آن محسوب نمی شوند و برخلاف آنچه که ما فکر می کنیم، اثری چندان در فرآیند گرم کردن و ذوب ماده ندارند.

اکستروژن فرآیندی است که در آن انرژی از موتور و گاهی گرم کن ها به پلاستیک سرد منتقل می شود و در نتیجه مواد از شکل جامد به مذاب تبدیل می شوند. مواد ورودی به بخش خوراک اکسترودر سردتر از سطح مارپیچ و سیلندر است، اما دمای سطح سیلندر در ناحیه خوراک همواره بالاتر از محدوده دمایی ذوب ماده پلاستیک است.

سطح سیلندر در تماس با ماده پلاستیک ورودی سرد می شود و همزمان با انتقال گرما از بخش های انتهایی سیلندر و همچنین توسط گرم کن ها گرم می شود. بخش های انتهایی که به قالب سر اکسترودر نزدیک ترند، به دلیل گرماي ناشی از اصطکاک بین مارپیچ و مواد، گرم می شوند و نیازی به
گرم کن ندارند،

اما بخشی از سیلندر که در ناحیه خوراک واقع است، ممکن است به گرما نیاز داشته باشد و به همین خاطر گرم کن های این ناحیه می بایست روشن باشند. ماده پلاستیک می بایست به سطح سیلندر بچسبد تا از طریق تراشیده شدن توسط پر ههاي مارپیچ به جلو حرکت کند و انتقال داده شود.

در نتیجه ضریب اصطکاک بالایی بین ذرات پلاستیک و سطح سیلندر مورد نیاز است که این ویژگی به شدت تحت تأثیر دمای سطح سیلندر در ناحیه خوراک است. اگر ذرات پلاستیک به سطح سیلندر بچسبد، فقط به دور خود می چرخند و به جلو حرکت نمی کنند. اصطکاک سطحی تنها چیزی نیست که بر حرکت خوراک تأثیرگذار است.

بسیاری از ذرات هرگز با سطح سیلندر و یا کف مارپیچ تماس پیدا نمی کنند، بنابراین می بایست اصطکاک و درهم قفل شوندگی مکانیکی و چسبندگی در میان توده ذرات پلاستیک وجود داشته باشد. در تولید این محصول نیز ابتدا ماده خام پلیمری به همراه مواد افزودنی (شامل رنگ و پایدار کننده ها) به اکسترودر خورانده می شود،

در طول اکسترودر مواد تحت شرایط دمایی معین و تعیین شده با یکدیگر مخلوط می شود زمان ماندگاری مواد درون اکسترودر، دمای قسمت های مختلف اکسترودر و سایر پارامتر ها از جمله سرعت چرخش بسته به نوع اکسترودر، میزان محصول تولیدی، ویژگی های ماده خام پلیمری و … تنظیم می گردد.

پس از پایان عملیات اختلاط ماده آمیزه مذاب وارد داي می شود و به صورت ورق شکل می گیرد. سپس ورق ها از بین غلطک های با دمای پایین عبور داده می شوند تا خنک شده و شکل آنها تثبیت گردد. این ورقه ها اغلب مستقیما بسته بندی شده و مورد استفاده قرار می گیرند.

تعیین نقاط قوت و ضعف تکنولوژی

بطور کلی فرآیند تولید انواع ورق های پلاستیکی از جمله ورق های تخت و دو جداره پلی کربنات اکستروژن می باشد. این فرآیند بسیار ساده بوده و از پیچیدگی خاصی برخوردار نمی باشد. تنها در حین عملیات باید به به برخی موارد مانند دمای مارپیچ، سرعت مارپیچ، دبی خوراک ورودی و … دقت شود تا محصولاتی با کیفیت مطلوب تولید شوند.

جهت سفارش طرح توجیهی تولید انواع ورقهای پلی کربنات با شماره : 09056370500 تماس بگیرید.

نگارش انواع طرح توجیهی با نرم افزار کامفار در کلیه زمینه ها طبق اصول استاندارد و ضمانت اصلاح تا مرحله اخذ وام با 15 سال سابقه کار در تهیه و تدوین طرح.
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
0