روش های تولید گرانول پلاستیک
روش های تولید گرانول پلاستیک
گرانول پلاستیک نوع خاصی از پلیمر نیست که بتوان آن را در دسته بندی های مختلف پیدا کرد. یک شکل خاص از پلیمر است که به صورت دانه ای و در صنایع پتروشیمی به دست می آید و در مصارفی چون ذوب و شکل دهی مورد استفاده قرار می گیرد. و به عنوان یکی از مواد اولیه پلاستیک مورد استفاده قرار میگیرد. این قطعات از فرایند ورود پلیمر به دستگاه گرانول ساز شروع می شوند و با ذوب شدن پلیمر ادامه پیدا می کنند. با پیشروی در این فرایند، پلیمر ذوب شده مرتباً قطع می شود.
تقریباً می توان با قطعیت گفت که هر پلیمری توانایی تبدیل شدن به این محصول را دارد. این اتفاق که معمولاً بر اساس کاربرد، میزان ویسکوزیته، پلیمریزاسیون و ... صورت می پذیرد ساده ترین شکل تولید این محصول است؛ اما این روش نیز بسته به شرایط می تواند پیچیده باشد که نتیجه آن تولید پلیمر در حالت پودر و یا مایع است.
در تولید یک پلیمر هدف اصلی را می توان بر پایه به دست آوردن ماده ای با خواص مطلوب دانست. از همین رو این خواص و کنترل آن ها در حین فرایند پلیمر بستگی به عوامل بسیاری دارند. این عوامل که تنوع بسیاری دارند از دما شروع می شوند و حتی تا فشار، نوع کاتالیزور و ... نیز پیش می روند. به این ترتیب، پلیمری که یک بار ذوب شده و شکل گرفته است، قطعاً خواص بهتری نسبت به پلیمرهای بازیافتی خواهد داشت که بارها و بارها ذوب شده اند. در این میان، پلیمرهایی نیز وجود دارند که در طی چندین فرآیند ذوب و شکل دهی، خواص اولیه خود را حفظ می کنند. مثلاً «پی وی سی پلی وینل کلراید» یکی از همین پلیمرهاست که کاربردهای بسیاری نیز در صنایع کلان دارد. این نوع از پی وی سی مستقیماً در پروفیل و پنجره، سفره، انواع ورق ها، کابل، لوازم خانگی و ... استفاده می شود و حتی پس از بازیافت هم خواص خود را حفظ می کند.
گرانول، گلوله پلاستیکی کوچکی است که داخل دستگاه های شکل دهی مختلف ریخته می شود و به حالت های مختلفی در می آید. این حالات بسته به نیاز می توانند در صنایع مختلف استفاده شوند و این تنها بخشی از معجزه این محصول است. برای مثال جالب است بدانید سیستم ماشین های شکل دهی به پلاستیک به گونه ای ساخته شده است که مواد اولیه به صورت گلوله ای و تکه تکه وارد آن شوند. از همین رو ضایعات پلاستیک که اصولاً آسیاب شده و حالت ورقه هستند، نمی توانند در ورودی دستگاه قرار بگیرند و می توانند مشکلاتی از قبیل یکنواختی میکس را پدید بیاورند. به همین دلیل اکثر تولیدکنندگان بیشتر ترجیح می دهند مواد ورودی خود را به صورت گرانول دریافت کنند تا در خرید خود هم صرفه جویی کرده باشند.
خطوط تولیدی
خط اول تولید رشته‌ای
اولین روش تولید به صورت رشته ای صورت می پذیرد. از آنجایی هم که ساخت دستگاه تولید این نوع نسبتاً ساده است؛ در کشورمان با استقبال بیشتری روبه رو شده است. در این روش تکه های مذاب پلاستیک از داخل دستگاه اکسترودر عبور می کنند و از صافی هایی به‌صورت رشته ای خارج می شوند. این مواد در ادامه از استخر آب برای فرایند سرد شدن عبور می کنند و به سمت آسیاب پلاستیک هدایت می شوند تا پس از پردازش خشک شوند. البته این نوع برای تولید مواد نو به کار نمی روند؛ چون اکثراً دارای لبه های تیز هستند و این خشکی ها باعث پایین آمدن خروجی نهایی محصولات می شوند. البته مشکل دیگری نیز که این دستگاه ها با آن مواجه هستند، نیاز مبرم به یک اپراتور تمام وقت برای کنترل آن هاست. از آنجایی‌که خطوط پلاستیک دائماً قطعاً می شوند بهتر است یک نیرو کار به صورت مداوم آن ها را مورد بررسی و کنترل قرار دهد.
خط دوم تولید به روش خشک
در روش دوم از تولید، گرانول پلاستیک های خرد شده پس از انجام فرایند ذوب در دستگاه گرانول ساز ، از یک صافی با سوراخ‌های ریز عبور می کنند. به هنگام خروج از این صافی، یک تیغه با سرعت بسیار زیاد این قطعات را برش می دهد و آن ها را به سمت یک مکنده قوی هدایت می کند و سرعت بالای این انتقال باعث خشک شدن قطعات می شود. در نهایت پس از ورود به مخزنی بزرگ تر افت فشار باعث می شود تا دانه های سنگین تر به پایین مخزن سقوط کنند و هوا از بالای آن ها خارج شود.
شاید بتوان بزرگ ترین مشکل این روش را ساخت ماشین آلات تولید آن دانست که اصولاً به دقت بسیار بالایی نیاز دارند و گران هم هستند. البته محصولات های تولیدی این دستگاه ها شباهت بیشتری به مواد های تولید پتروشیمی دارند و ثبات آن‌ها نیز بیشتر است.
دستگاه گرانول ساز چه ویژگی هایی باید داشته باشد؟
خروج مواد ساخته شده معمولاً مرحله آخر کار دستگاه بازیافت پلاستیک است که توسط دستگاه گرانول ساز صورت میگیرد. مهم ترین ویژگی این خطوط هم این است که خارج کننده ها معمولاً مواد یکدستی را دریافت می کنند. این موضوع نیز یکی از مهم ترین نگرانی های هر خط تولیدی را به میان می آورد که آن هم عدم تطبیق فرایند خشک شدن و خروج است. به این ترتیب، اگر در مرحله تمیز کردن و یا خشک شدن خطایی رخ دهد، خارج کننده نیز عملکرد مناسبی نخواهد داشت. از همین روی برای اتمام یک خط تولید باید ویژگی های مناسبی برای یک دستگاه اکسترودر ایده ال در نظر گرفت که به موارد زیر خلاصه می شوند:
- پمپ خلاء قوی جهت افزایش تأثیر گازگیری که با افزایش تعداد تخلیه کننده ها خروجی بهتری هم خواهد داشت.
- تعویض کننده صفحه قدرتمند برای جبران شسته نشدن مناسب برخی از قطعات
- استفاده از اکسترودرهای تک پیچه و یا به اصطلاح تک پمپ که قدرت مناسب و هزینه نگهداری کمتری هم خواهد داشت.
در نهایت؛ اکسترودر باید بتواند این گازها را به صورت کامل از یک محیط کاری پاک کند. مواجه شدن دائمی ریه با این مواد و گازهای شیمیایی می تواند کشنده باشد و از نظر بهداشتی دستگاهی در ارجحیت قرار می گیرد که بهترین مکش ممکن را در این سیستم خلاء داشته باشد.
