ورق‌های پلی کربنات معمولا در ابعاد استاندارد و ضخامت گوناگون تولید و روانه بازار می‌شوند. پلی کربنات یکی از شفاف‌ترین پلیمرهایی است که در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. ویژگی‌های برتر این ماده پلیمری در مقایسه با شیشه باعث شده تا در بسیاری از پروژه‌ها جای آن را به‌خوبی بگیرد. برای تولید پلی کربنات از روش‌های مختلفی مانند اکستروژن، قالب‌گیری تزریقی، قالب‌گیری بادی و ترموفرمینگ می‌توان استفاده کرد. تجربه نشان می‌دهد که اکستروژن در مقایسه با سایر روش‌ها نتیجه بهتری را به‌ارمغان می‌آورد. در این مطلب قصد داریم به‌بررسی نحوه تولید ورق‌های پلی کربنات به‌روس اکستروژن بپردازیم. دعوت می‌کنیم تا پایان با ما همراه باشید.
اکستروژن چیست؟ (Extrusion)
اکستروژن یکی از ده‌ها روشی است که برای تولید محصولات پلیمری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش تقریبا به‌صورت اتوماسیون با استفاده از دستگاه اجرا می‌شود. در ابتدا باید خوراک مورد نیاز دستگاه یعنی مواد اولیه به‌صورت گرانول وارد آن شود. سپس درون دستگاه، مواد اولیه با استفاده از یک میله مارپیچ تحت فشار قرار گرفته و به‌سمت جلو هدایت می‌شوند. در این بین حرارت زیادی نیز درون دستگاه تولید می‌شود. نهایتا مواد اولیه ذوب می‌شوند. سپس در خروجی دستگاه، مواد اولیه غلیظ به‌سمت دهانه‌ای با شکل خاص هدایت می‌شود. نهایتا با عبور از دهانه، محصول مد نظر تولید می‌شود.
مراحل تولید پلی کربنات به‌روش اکستروژن
همان طور که اشاره کردیم، برای تولید پلی کربنات بیشتر از روش اکستروژن استفاده می‌شود. در حال حاضر خط تولید ورق‌های پلی کربنات به‌صورت کامل توسط دستگاه‌ها اداره می‌شود. دستگاهی که برای اجرای فرآیند اکستروژن استفاده می‌شود نیز اصطلاحا اکسترودر نام دارد. نیروی انسانی تنها نقش ناظر را در این بین بر عهده دارد. ضمن اینکه تنظیم مشخصات عملکردی دستگاه اکستروژن نیز توسط نیروی انسانی صورت می‌گیرد. بر این اساس مراحل تولید پلی کربنات از ابتدا تا انتها به صورت زیر هستند:
۱. تهیه گرانول پلی کربنات و وارد کردن به قیف اکسترودر
در گام اول باید گرانول پلی کربنات به‌عنوان ماده اولیه مورد نیاز برای تولید ورق تامین شود. گرانول به‌نوعی دانه‌های پلیمری گفته می‌شود که خوراک اصلی برای تولید محصولات پلیمری گوناگون به‌شمار می‌روند. گرانول‌ها در ابعاد و اندازه نسبتا ریز و شبیه به دانه‌های تسبیح تولید می‌شوند تا فرآیند تولید با استفاده از آن‌ها راحت‌تر انجام شود. توجه داشته باشید که حتما برای نگهداری و انبار کردن گرانول پلی کربنات، فضایی سربسته، با رطوبت کم و به‌دور از تابش مستقیم نور خورشید را تدارک ببینید.
اگر قصد تولید ورق پلی کربنات رنگی را داشته باشید، علاوه بر گرانول پلی کربنات باید دانه‌های رنگی نیز به‌نسبت صحیح تهیه شوند. دستگاه اکسترودر یک قیف اختصاصی دارد که باید گرانول‌ها را از طریق آن وارد دستگاه کنید. معمولا عملیات وارد کردن گرانول پلی کربنات به دستگاه اکسترودر نیز توسط نیروی انسانی انجام می‌شود. به‌این ترتیب عملا فرآیند تولید پلی کربنات آغاز می‌گردد.
مطالعه مقاله آشنایی با تفاوت پلی کربنات و کارتن پلاست از دست ندهید.
۲. ذوب شدن گرانول پلی کربنات
در مرحله بعدی مواد اولیه وارد یک محفظه درون دستگاه اکسترودر می‌شوند. در مرکز محفظه که به‌شکل استوانه‌ای افقی و طولانی است، یک میله قرار دارد که روی بدنه آن صفحه‌ای مارپیچ ایجاد شده است. میله دائما درون محفظه در حال چرخش است. به‌همین دلیل صفحه مارپیچ به‌نوعی با وارد کردن فشار به گرانول‌ها، آن‌ها را به‌آرامی به‌سمت جلو هدایت می‌کند. به این ترتیب فشار وارد شده به آن‌ها رفته رفته درون دستگاه افزایش می‌یابد.
از طرفی دیگر فضای درون اکسترودر نیز دمایی به‌مراتب بالاتر گرم‌تر از محیط بیرون است. همان‌طور که می‌دانید پلی کربنات یک ماده ترموپلاستیک است که وقتی در معرض حرارت قرار می‌گیرد، نرم می‌شود. به‌این ترتیب وقتی گرانول‌ها بخشی از مسیر درون اکسترودر را طی می‌کنند، کاملا ذوب شده و حالت مایع غلیظ به‌خود می‌گیرند.
بخش‌های پایانی مسیر درون اکسترودر، صرف اختلاط مواد اولیه ذوب شده درون دستگاه می‌شود. به این ترتیب مایع غلیظ یکپارچه به‌دست می‌آید. در خروجی دستگاه، یک دهانه (Die) تعبیه شده است. این دهانه از دو لبه افقی با عرض مشخص تشکیل شده که فاصله معینی نیز نسبت به‌هم دارند. فشار درون دستگاه باعث می‌شود که پلی کربنات با عبور از دهانه، حالت ورق پیدا کند.
۳. شکل‌دهی به‌ورق پلی کربنات
مرحله سوم تولید پلی کربنات، مربوط به‌شکل دهی ورق است. این فرآیند باید قبل از اینکه ورق در معرض هوای آزاد حالت به دمای محیط برسد، انجام می‌گیرد. همان طور که اشاره کردیم، ورق در ضخامت‌های مختلف تولید می‌شود. در این مرحله غلطک‌های تخت در خط تولید قرار دارند که ورق با عبور از آن‌ها به ضخامت ایده‌آل می‌رسد.
در صورتی که قصد تولید ورق موج‌دار یا ذوزنقه‌ای را داشته باشید، در ادامه باید ورق از غلطک‌های مخصوص عبور کند تا به‌شکل مناسب برسد. به این ترتیب عملیات شکل‌دهی ورق پلی کربنات به‌پایان می‌رسد. البته باید توجه داشته باشید که خط تولید معمولا به‌صورت پیوسته ورق را تولید می‌کند. در پایان خط تولید یک کاتر تعبیه می‌شود که با توجه به طول مد نظر، ورق‌ها را برش می‌دهد. به این ترتیب عملیات تولید ورق پلی کربنات به پایان می‌رسد.
مقاله مهمترین تفاوت پلی کربنات با اکریلیک از دست ندهید.
کلام پایانی
در این مطلب نحوه تولید پلی کربنات را بررسی کردیم. همان طور که مشاهده کردید، تقریبا صفر تا صد فرآیند تولید این ورق‌ها با دستگاه به‌صورت خودکار و بدون دخالت مستقیم نیروی انسانی انجام می‌شود. به‌همین دلیل کمتر پیش می‌آید که کیفیت ورق‌های تولید شده در یک مجموعه دستخوش تغییر شود. پیشنهاد می‌کنیم که حتما در زمان خرید ورق پلی کربنات، به‌سراغ برندهای معتبر بروید که مشتریان از کیفیت محصولات آن‌ها راضی هستند.
