نکاتی درباره پلاستیک و مواد تشکیل دهنده آن – بخش دوم
۱-۳-۱ ترموپلاستیک های آمورف
آرایش پیوند مولکلولی به چندین فاکتور بستگی دارد. ساختار شیمیایی مولکول زنجیره (یا ساختار درشت مولکول) به صورت ویژه مهم می باشد. یک ساختار فضایی منظم با زنجیره های جانبی طویل و سنگین جلوگیری می شود. به دلیل اینکه پیوند مولکولی در میان مقداری تا نامنظمی کامل وجود دارد، ساختار مانند ساختار یک لوله ی پنبهای می شود. بهترین نمونه ی این گروه عبارتند از:
-پلی استرین (PS)
-پلی کربنات (PC)
-پلی متیل متاکریلات (PMMA->plexiglas)
-پلی وینیل کلرید (PVC)
در حالت بدون رنگ، ترموپلاستیک های آمورف به شفافی شیشه می باشند.
۱-۳-۲ ترموپلاستیک های شبه کریستالی
ترموپلاستیک های شبه کریستالی نواحی یکنواخت شیمیایی و ساختار هندسی را توسعه می دهند (شکل ۱-۲)، که به این معناست که در آن نواحی وجود دارد که کریستال ها شکل می گیرند. کریستال ها به عنوان گروه های موازی بخش های مولکولی یا چین هایی در زنجیره های مولکولی شناخته می شوند. درنتیجه، برخی مولکول های زنجیری تا حدودی از نواحی کریستالی و آمورف عبور می کنند یا حتی می توانند به صورت همزمان به چند کریستالیت تعلق داشته باشند. ترموپلاستیک های شبه کریستالی به رنگ سفید می باشند. به دلیل آرایش متراکم مولکولها در در پیوندهای کریستالی، کریستالیت ها نور را منعکس می کنند.
شکل ۲-۱
درجه ی کریستالی شدن، خواص و شفافیت پلاستیک را در حالت بدون رنگ خود به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. استفاده از یک نرخ خنک سازی شتاب یافته تمایل کریستالی شدن ماده را به صورت چشمگیری تحت تاثیر قرار میدهد. مهمترین انواع ترموپلاستیک های شبه کریستالی عبارتند از :
-پلی اتیلن (PE)
-پلی پروپیلن (PP)
-پلی اکسی متیلن (POM)
۱-۴ مشخصات ترموپلاستیک های آمورف و شبه کریستالی
مقایسه ی ترمپلاستیک های آمورف با شبه کریستالی چندین خاصیت متمایز را آشکار می سازد. مهمترین تمایزهای کیفی در زیر مقایسه شده اند.
برخلاف ترموپلاستیک های شبه کریستالی، ترموپلاستیک های آمورف:
-استحکام بیشتر
-صلبیت بیشتر
-سختی سطح بیشتر
-کیفیت سطح بهتر
-انبساط حرارتی کمتر
–اعوجاج کمتر
از خود نشان میدهند.
شکل ۳-۱
شکل ۱-۳ طرح اصلی تاسیسات اکستروژن لوله
برخلاف ترمپلاستیک های آمورف، ترموپلاستیکه ای شبه کریستالی:
-قابلیت ارتجاع بیشتر
-حساسیت به ضربه ی کمتر
-انعطاف پذیری و الاستیسیته ی بیشتر
از خود نشان میدهند.
۱-۵ ماشین های فرآوری پلاستیک
ماشین های فرآوری پلاستیک برای تبدیل پلاستیک خام (عمدتاً به صورت دانهای) به محصولات نیمه کاره استفاده می شوند. بخش زیر به طور خلاصه مهمترین ماشین های فرآوری پلاستیک را ترسیم کرده و توابع و کاربردهای آنها را به صورت عبارات ساده تشریح می کند. ماشین هایی که برای تولید لوله ها و اتصالات پلاستیکی مهم می باشند تاکید خواهند شد.
۱-۵-۱ اکسترودر
اکسترودرها برای تولید لوله ها در کنار سنبه ها، واحدهای خنک سازی، واحدهای استخراج کننده و برش دهنده ها مورد استفاده قرار می گیرند. به دلیل افزایش استانداردهای کیفیت، اکنون یک تاسیسات اکستروژن مدرن شامل سیستم های اندازه گیری درون خطی می شود (به عنوان مثال سنجش گر ضخامت دیواره) که امکان پاسخ های فوری به بی قاعدگی ها را در حین فرایند تولید فراهم می کند. اصول کاربردی اکسترودر شامل ذوب (یعنی نرم کردن) ماده ی خام (یعنی دانه ها) و شکل دادن آنها به یک فرم جدید از طریق فشردن یک سنبه متصل به واحد خنک سازی میشود.
یک اکسترودر (شکل ۱-۴) میتواند به یک، دو یا چندین ماردون (معروف به شفت های حلزونی) مجهز شود. بسته به موادی که فرآوری می شوند و محصول نیمه تمام تولیدی، برای تامین نیازهای فرایند تولید باید اکسترودرهای ویژه ساخته شوند. به خصوص برای فرآیندهای پلاستیکی کردن واقعی (یعنی ذوب کردن ماده ی خام فراهم شده)، ماردون ها، هندسه ی ماردون و دمای سلیندرهای گرما داده شده حائز اهمیت می باشند. به دلیل نیروی برشی در ماده، ماده در دما و فشار افزایشی مربوطه ی سیلندر توسط هندسه ی ماردون اکسترودر و سنبه نرم شده (پلاستیکی شده) و سپس در امتداد کانال های ماردون منتقل می شود. ماده های که باید نرم شود (ذوب شود) به داخل اکسترودر خورانده می شود، معمولاً به شکل دان های. اغلب ماردون های سه بخشی در اکسترودرهای استاندارد شده ی تک ماردون در کنار جداسازهای ماردون مورد استفاده قرار می گیرد. ماده پلاستیکی شده از طریق سنبه فشرده شده و در یک بخش اندازه دهی و خنکسازی، سرد می شود. اتصالات (به عنوان مثال لوله، پروفیل، میله ی صلب) در واحد اندازه دهی ثابت می شوند. در نتیجه ی این فرایند، پلاستیک به خصوص زنجیره های درشت مولکلول به یک چیدمان و توازن در می آیند. این امر در عبارات تکنیکی، “جهت گیری” نامیده می شود. اکستروژن شامل فرایندی متوالی می شود (یعنی فرایند بدون تداخل بوده مگر اینکه ماشین خاموش شود یا برای آن ماده فراهم نشود).
شکل ۴-۱
شکل ۱-۴ طرح یک اکسترودر
منبع : اینترنت
برگردان : ایران ملد
