ورق های پلی کربنات معمولاً در ابعاد استاندارد و ضخامت گوناگون تولید و روانه بازار می شوند. پلی کربنات یکی از شفاف ترین پلیمر هایی است که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. ویژگی های برتر این ماده پلیمری در مقایسه با شیشه باعث شده تا در بسیاری از پروژه‌ها جای آن را به خوبی بگیرد. برای تولید پلی کربنات از روش های مختلفی مانند اکستروژن، قالب گیری تزریقی، قالب گیری بادی و ترموفرمینگ می توان استفاده کرد. تجربه نشان می دهد که اکستروژن در مقایسه با سایر روش ها نتیجه بهتری را به ارمغان می آورد. در این مطلب قصد داریم به بررسی نحوه تولید ورق های پلی کربنات به روش اکستروژن بپردازیم. دعوت می کنیم تا پایان با ما همراه باشید.
اکستروژن چیست؟ (Extrusion)
اکستروژن یکی از ده ها روشی است که برای تولید محصولات پلیمری مورد استفاده قرار می گیرد. این روش تقریباً به صورت اتوماسیون با استفاده از دستگاه اجرا می شود. در ابتدا باید خوراک مورد نیاز دستگاه یعنی مواد اولیه به صورت گرانول وارد آن شود. سپس درون دستگاه، مواد اولیه با استفاده از یک میله مارپیچ تحت فشار قرار گرفته و به سمت جلو هدایت می شوند. در این بین حرارت زیادی نیز درون دستگاه تولید می شود. نهایتاً مواد اولیه ذوب می شوند. سپس در خروجی دستگاه، مواد اولیه غلیظ به سمت دهانه ای با شکل خاص هدایت می شود. نهایتاً با عبور از دهانه، محصول مد نظر تولید می شود.
مراحل تولید پلی کربنات به روش اکستروژن
همان طور که اشاره کردیم، برای تولید پلی کربنات بیشتر از روش اکستروژن استفاده می شود. در حال حاضر خط تولید ورق های پلی کربنات به صورت کامل توسط دستگاه ها اداره می شود. دستگاهی که برای اجرای فرآیند اکستروژن استفاده می شود نیز اصطلاحاً 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 می گیرد. 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 به عنوان ماده اولیه مورد نیاز برای تولید ورق تامین شود. گرانول به نوعی دانه های پلیمری گفته می شود که خوراک اصلی برای تولید محصولات پلیمری گوناگون به شمار می روند. گرانول ها در ابعاد و اندازه نسبتاً ریز و شبیه به دانه های تسبیح تولید می شوند تا فرآیند تولید با استفاده از آن‌ها راحت تر انجام شود. توجه داشته باشید که حتماً برای نگهداری و انبار کردن گرانول پلی کربنات، فضایی سربسته، با رطوبت کم و به دور از تابش مستقیم نور خورشید را تدارک ببینید.
اگر قصد تولید ورق پلی کربنات رنگی را داشته باشید، علاوه بر گرانول پلی کربنات باید دانه های رنگی نیز به نسبت صحیح تهیه شوند. دستگاه اکسترودر یک قیف اختصاصی دارد که باید گرانول‌ها را از طریق آن وارد دستگاه کنید. معمولاً عملیات وارد کردن گرانول پلی کربنات به دستگاه اکسترودر نیز توسط نیروی انسانی انجام می شود. به این ترتیب عملاً فرآیند تولید پلی کربنات آغاز می گردد.
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 می شوند. در مرکز محفظه که به‌شکل استوانه ای افقی و طولانی است، یک میله قرار دارد که روی بدنه آن صفحه ای مارپیچ ایجاد شده است. میله دائماً درون محفظه در حال چرخش است. به همین دلیل صفحه مارپیچ به نوعی با وارد کردن فشار به گرانول ها، آن ها را به آرامی به سمت جلو هدایت می کند. به این ترتیب فشار وارد شده به آن‌ها رفته رفته درون دستگاه افزایش می یابد.
از طرفی دیگر فضای درون اکسترودر نیز دمایی به مراتب بالاتر گرم تر از محیط بیرون است. همان طور که می دانید پلی کربنات یک ماده ترموپلاستیک است که وقتی در معرض حرارت قرار می گیرد، نرم می شود. به این ترتیب وقتی گرانول ها بخشی از مسیر درون اکسترودر را طی می کنند، کاملاً ذوب شده و حالت مایع غلیظ به خود می گیرند.
بخش های پایانی مسیر درون اکسترودر، صرف اختلاط مواد اولیه ذوب شده درون دستگاه می شود. به این ترتیب مایع غلیظ یکپارچه به دست می آید. 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 به هم دارند. فشار درون دستگاه باعث می شود که پلی کربنات با عبور از دهانه، حالت ورق پیدا کند.
۳. شکل‌دهی به‌ورق پلی کربنات
مرحله سوم تولید پلی کربنات، مربوط به شکل دهی ورق است. این فرآیند باید قبل از اینکه ورق در معرض هوای آزاد حالت به دمای محیط برسد، انجام می گیرد. همان طور که اشاره کردیم، ورق در ضخامت های مختلف تولید می شود. در این مرحله غلطک های تخت در خط تولید قرار دارند که ورق با عبور از آن‌ها به ضخامت ایده آل می رسد.
در صورتی که قصد تولید ورق موج دار یا ذوزنقه‌ای را داشته باشید، در ادامه باید ورق از غلطک های مخصوص عبور کند تا به شکل مناسب برسد. به این ترتیب عملیات شکل دهی ورق پلی کربنات به پایان می رسد. البته باید توجه داشته باشید که خط تولید معمولاً به صورت پیوسته ورق را تولید می کند. در پایان خط تولید یک کاتر تعبیه می شود که با توجه به طول مد نظر، ورق ها را برش می دهد. به این ترتیب عملیات تولید ورق پلی کربنات به پایان می رسد.
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، تقریباً صفر تا صد فرآیند تولید این ورق ها با دستگاه به صورت خودکار و بدون دخالت مستقیم نیروی انسانی انجام می شود. به همین دلیل کمتر پیش می آید که کیفیت ورق های تولید شده در یک مجموعه دستخوش تغییر شود. پیشنهاد می کنیم که حتماً در زمان خرید ورق پلی کربنات، به سراغ برند های معتبر بروید که مشتریان از کیفیت محصولات آن ها راضی هستند.
