کیمیاران: تولید کننده افزودنی های پلیمری (استابیلایزرهای پی وی سی و روان کننده ها)

راه حل مختص اشکالات اتصالات لوله‌های پلی‌وینیل‌کلرید (PVC) - قسمت اول

1. اتصالات لوله های تزریقی، دارای قالب‌هایی است که در حین فرایند به طور کامل پر نمی‌شوند. زمانی که دستگاه قالب‌گیری تزریقی تازه شروع به کار می‌کند، به دلیل اختلاف دمای بین قالب (سرد) و مذاب PVC، ماده گرمای زیادی از دست داده و به راحتی و سریع جامد می‌شود؛ از این‌رو نمی‌تواند حفره‌ها را کامل پر کند. این پدیده طبیعی است و پس از چندین بار تزریق مداوم توسط دستگاه، به صورت خودکار از بین می‌رود.

2)  بروز مشکل Sinking یا همان فرورفتگی در قطعه تا حدودی به فرآیند تزریق برمی‌گردد که برای حل آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• فشار تنظیم‌شده‌ی تزریق پایین است. در نتیجه (برای حل مشکل) فشار تزریق را می‌توان به مقدار مناسب افزایش داد.
• مدت زمان تنظیم‌شده برای قالب‌گیری (dwell time) کافی نیست؛ این زمان را می‌توان به میزان مناسبی افزایش داد. این ازدیاد تا زمانی که gate یا گلویی سرد می‌شود امکان‌پذیر است. به منظور کاهش عمق فرورفتگی در نزدیک گلویی باید زمان قالب‌گیری افزایش یابد.
• زمان خنک‌کاری به مقدار کافی تنظیم نشده است و می‌توان به مقدار مناسبی آن را افزایش داد.
• مقدار خوراک یا مواد ورودی کافی نیست و می‌توان آن را افزایش داد.
• دمای سیستم آبگرد خنک‌کننده اطراف قالب یکنواخت نیست. از این‌رو می‌توان سیستم خنک‌کننده را به گونه‌ای تنظیم کرد که قسمت‌های مختلف قالب به صورت یکسان خنک شود.

جمع‌شدگی یا Shrinkage در نزدیکی گلویی ناشی از بالا بودن دمای قالب و جمع‌شدگی دور از گلویی ناشی از پایین بودن دمای قالب در آن ناحیه نسبت به سایر نواحی است.

• سیستم ریخته‌گری قالب به طور کلی و از نظر ساختاری اندازه کوچکی دارد. اما اندازه هر کدام از اجزای آن نظیر طول گلویی، مذاب‌رو (sprue)، راه‌گاه (runner) و سایز حفره می‌تواند تغییر کند. از این‌رو موقعیت گلویی نسبت به حفره باید به گونه‌ای طراحی شود که کمترین فاصله را تا جایی که احتمال جمع‌شدگی در آن زیاد است، داشته باشد.

بخش ریخته‌گری دستگاه قالب‌گیری تزریقی

3) تفاوت در براقیت سطح محصولات قالب‌گیری تزریقی PVC تا حد زیادی مربوط به سیالیت مواد PVC است. بنابراین بهبود سیالیت مواد یک اقدام موثر برای بهبود کیفیت محصولات است.

4) فشار برگشت یا فشار پشت تزریق باید در حدود Mpa 1 کنترل شود. فشار برگشت اضافی باعث ایجاد نیروی برشی زیادی شده که منجر به بیش از حد گرم‌شدن و تخریب  PVCمی‌شود. با این حال کنترل چندمرحله‌ای فشار برگشت باید در فرآیند ذوب‌کردن انجام شود. در ابتدا طول موثر مارپیچ زیاد است و فشار برگشت باید کم باشد. با کاهش طول موثر مارپیچ، فشار برگشت نیز باید به طور مناسبی، برای جبران گرمای از دست‌رفته افزایش یابد. مدت زمان کوتاهی قبل از برگشت مواد، فشار برگشت جهت جلوگیری از خروج مواد از نازل باید کاهش یابد. فشار برگشت اضافی باعث بروز موارد زیر می شود:

• فشار مذاب در قسمت جلویی سیلندر بسیار زیاد شده که در نتیجه آن درجه حرارت مواد افزایش و ویسکوزیته کاهش می‌یابد؛ این پدیده باعث کاهش راندمان نرم‌شوندگی (Plasticizing) می‌شود.
• حرکت رو به عقب مارپیچ آهسته و مدت زمان پیش‌نرم‌شوندگی (pre-plasticizing) طولانی می‌شود که منجر به افزایش زمان سیکل تزریق و در نتیجه کاهش راندمان تولید می‌شود.
• نشت یا خروج مواد از نازل که مواد اولیه را هدر می‌دهد و باعث حرارت دیدن حلقه نزدیک نازل و سوختن آن می‌شود.
• سایش مکانیکی مارپیچ و سیلندر در پروسه پیش‌نرم‌شوندگی افزایش می‌یابد.

 مشکلات زیر هنگامی که فشار برگشت بسیار کم باشد رخ می‌دهد:

• حرکت مارپیچ بسیار سریع است در نتیجه چگالی مذاب وقتی به انتهای سیلندر می‌رسد کم بوده و هوا در داخل آن محبوس می‌شود.
•  مرحله نرم‌شوندگی با کیفیت پایینی انجام شده و رزین تزریق بدست‌ آمده ناپایدار است که همین موضوع باعث تغییر در وزن و اندازه محصول می‌شود.
• سطح محصول ممکن است دچار پدیده های ناخواسته‌ای از جمله جمع‌شدگی، داشتن رگه‌هایی ناشی از فرایند سردکردن، هوای محبوس و نایکنواختی در براقیت شود.
• داخل محصول امکان ایجاد حباب وجود دارد و قسمت خارجی محصول چسبناک‌مانند می‌شود.   

  5) سرعت مارپیچ بسته به قطر متفاوت است. به طور کلی برای جلوگیری از نیروی برشی بیش از حد و تخریب PVC، برای مارپیچ با قطرهای کوچکتر از mm 60، سرعت چرخشی در محدوده rpm 70-50 و با قطرهای بیشتر از mm 70، سرعت چرخشی در محدوده rpm 50-20 درنظر گرفته می‌شود.

6) سرعت تزریق پلاستیک داخل حفره باید همیشه یکنواخت باشد و سرعت کلی تزریق در چند مرحله کنترل می‌شود. شروع تزریق آهسته است. با افزایش ناحیه شکل‌گیری برای جلوگیری از ترک‌خوردگی و جمع‌شدگی،  نرخ تزریق باید افزایش یابد. اما این افزایش سرعت نباید در حدی باشد که سبب فرسایش محصول شود.

7) دمای سیلندر در حین تزریق باید در محدوده C˚ 190- 170 کنترل شود. زمانی که دمای سیلندر به مقدار تعیین شده می‌رسد، برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد PVC، دمنده هوا شروع به خنک‌کردن می‌کند.

8) پوسته‌پوسته‌شدن (Peel) پدیده‌ای رایج در قالب‌گیری تزریقی اتصلات لوله PVC خصوصا برای محصولات با ضخامت بالاست. این پدیده بیشتر به خاطر جریان‌پذیری ضعیف رزین پلیمری در قالب‌گیری تزریقی رخ می‌دهد. تنها با استفاده از یک عملیات منطقی شامل: بهبود خواص جریان مواد، کاهش ویسکوزیته مواد، کاهش دمای نرم‌شوندگی و زمان ژل‌شدن می‌توان از لایه‌لایه ‌شدن جلوگیری کرد. نسبت روان‌کننده داخلی و خارجی در فرمولاسیون باید متناسب و مقادیر پرکننده و روان‌کننده نباید بیش از حد باشد. نکته قابل تامل دیگر بروز پدیده لایه‌لایه شدن در دمای پایین فرآیند است. افزایش دما به ویژه دمای نازل به بهبود این مسئله کمک می‌کند.

وکس‌های پلی‌اتیلن تولیدی کیمیاران، از پروسه تولید پلی‌­اتیلن سنگین (HDPE) و با ساختاری خطی بدست آمده و نقطه ذوب و ویسکوزیته این گریدها متنوع و قابل کنترل هستند. همین مساله کاربرد آن را در صنایع مختلف من جمله لوله و اتصالات ممکن می‌­سازد. این محصولات به شکل پودر، پرک و بید (دانه شکری) و در کیسه­‌های 25 کیلوگرمی و جامبو قابل ارائه به تولیدکنندگان صنایع مختلف نظیر کابل، صنعت ساختمان، بسته‌­بندی، شیمیایی، نساجی و شمع‌سازی است. ما برای کاربرد روان کنندگی خارجی وکس‌های GH367WAX (به شکل پرک) و GH366WAX (به شکل پودر) را به شما پیشنهاد می‌کنیم.

همچنین کیمیاران تولیدکننده انواع استئارات‌های فلزی نیز می باشد که در زمینه اتصالات، محصولات GH304HCS (استئارات کلسیم) و H305HZS (استئارات روی) را به شما توصیه می‌کنیم.

در زمینه استابیلایزرهای حرارتی اتصالات پی وی سی، کیمیاران سبد وسیعی از محصولات را تولید می‌کند که از محبوب ترین آنها می‌توان به GH145ZAP و GH143ZAP اشاره کرد.

برای کسب اطلاعات بیشتر پیرامون سایر محصولات کیمیاران با ما تماس بگیرید.

بزودی قسمت دوم این مقاله در کانال تلگرام و وبسایت بارگزاری خواهد شد. برای کسب اطلاعات بیشتر ما را در تلگرام (@ChimiaranNet) دنبال کنید.

کپی برداری با ذکر منبع بلامانع است.