پروفیل با کیفیت

شنبه ۲۴ آذر ۱۳۹۷

تولید پروفیل upvc با کیفیت

برای تولید یک پروفیل upvc با کیفیت بالا 4 مرحله را به ترتیب می توان نام برد که درادامه به طور کامل مورد بحث قرار خواد گرفت:
1-انتخاب مواد اصلی تشکیل دهنده :
دانش انتخاب مواد لازم برای ترکیب با پلی وینل کلراید برای به دست آوردن محصولی که نیاز های مورد نظر را برآورده نماید.
2-ترکیب کردن مواد :که شامل سنجش ، اندازه گیری وترکیب همه مواد برای به دست آوردن مخلوطی یک دست و هموژن است.
3-فرایند اکستروژن وشکل دهی:تولید یک محصول کاربردی از یک فرایند که شامل نرم کردن پودر ترکیب شده ، شکل دهی این پلاستیک به وسیله غالب های مخصوص ، خنک کردن شکل نهایی توسط قالب های کالیبره شده و حمام های آب سرد و میز های کالیبراسیون است .
4-طراحی:استفاده از تکنولوژی ای اکستروژن وساخت برای پنجره در مدل های گوناگون.

انتخاب مواد اصلی تشکیل دهنده:
پروفیل شامل مواد تشکیل دهنده مختلفی است .در حدود 85 در صد ماده تشکیل دهنده اصلی پلی وینل کلراید است . پلی وینل کلرید مورد استفاده برای تولید پروفیل عموما ازنوع سوسپانسیون(65-68)است که در حالت خاص آن پارامتر هایی مانند دوام ومقاومت در برابر شرایط جوی که از فاکتور های ضروری برای پروفیل در و پنجره است را دارا نمی باشد.
مشخصات و مزایای اجزا ترکیبی
 

جزء ترکیبی
 
کارکرد مزایا
پایدار کننده اجزاء حرارتی
 
جلوگیری از تخریب ترکیب در حین فرایند اکستروژن
 
کاهش اثر نور خورشید بر روی فریم وقاب که باعث تخریب می شود
 
اصلاح کننده های ضربه
 
افزایش خواص چقرمگی به pvc که ذاتا شکننده است
 
جلوگیری ازشکستن در حین تولید ، شکل دهی و کاربر نهایی
 
پر کننده
 
افزایش خواص مکانیکی (چقر مگی و مقاومت ضربه)
 
کاهش قیمت حصول
 
پایدار کننده های upvc
 
کاهش اثر نور uv بر روی پروفیل
 
جلوگیری از تغییر رنگ وتخریب توسط نورuv
 
دی اکسید تیتانیوم
 
مشارکت در ایجاد رنگ سفید در پروفیل وانعکاس نورخورشید
 
جلوگیری از تمرکز حرارت بر روی سطح پروفیل
 
روان کننده ها
 
خثی کردن نیرو های اصطکاکی بین پروفیل وغالب که باعث خرابی غالب و کدر شدن محصول می شود
 
پایدارماندن سطح صاف فریم وقاب
 
کمک فرایند ها
 
بر روی مورفولوژی ترکیب pvc تاثیر دارد
 
ممانعت از تغییر کیفیت ناخواسته درحین تولید
 
پیگمنت
 
ایجاد رنگ های خاص در پروفیل
 
ایجاد تنوع در محصول
 

برای افزایش کارایی آن در محصول نهایی ، عوامل و مواردی که بتواند کارایی خاصی را به پروفیل بیافزاید را به pvc اضافه می کنند(جدول بالا را مشاهده نمایید).

پایدار کننده های حرارتی:
اگر استابلایزر حرارتی وجود نداشته باشد، pvc در تماس با دمای بالا و حرارت زیاد اکسترودر دومارپیچه حتما خواهد سوخت و حالتی زوغالی به خود خواهد گرفت.با استفاده از مقادیر کافی پایدار کننده مناسب از تخریب ترکیب می توان جلوگیری کرد که این امر تضمین می کند که خواص کاربردی ترکیب به وسیله تغیرات گرمایی شدید در حین نرم شدن متاثر نخواهد گشت.
در سیستم پنجره به محصول نهایی که در آن از مقادیر کم یا نامرغوب استابلایزر حرارتی استفاده شده باشد بوسیله تابش اشعه خورشید تحت تاثیر قرار خواهد گرفت و روند تخریب وتغییر رنگ آن تسریع خواهد گشت .درصورت عدم استفاده از استابلایزر های مناسب،pvc می خواهد از حالت جامد برگردد، حالت سخت به نرم ،که از لحاظ ساختاری نامرغوب است .در نتیجه غالب های (sash) کج وتغییر شکل یافته و فریم ها با کارکرد نامطلوب خواهد بود.این نقصان توسط خرابی یا ناهمترازی قفل ، حرکت های قاب ثابت ، نقص در نگهدارنده شیشه و افزایش فضای نفوذ بین قابو فریم نمایان می شود.برخی از شرکت های تولید کننده با اضافه کردن مقدری ازدی اکسید تیتانیوم ارزان در ترکیب مواد اولیه مواد خود می واهند ثابت کنند که نورخورشید انعکاس بهتر وبیشتری پیدا خواهد کرد .این سناریو با اینوجو به گچی شدن منجر می شود .گچی شدن زمانی رخ می دهد که Tio2 مانند یک باقی مانده پودری از پروفیل خارج شده و بر روی سطح فریم یا قاب باقی خواهد ماند .عوامل جوی مانند باران وباد این پودر را خواهد شکست وبر روی نمای پنجره وساختمان تشکیل لکه های بدنما خواهد کرد.بر اساس فرمالیسیون های ارائه شده توسطbaerlocher وtrefflerمی توان از پایدار کننده های پایه سرب به میزان و phr 5 و پایدار کننده های بر پایه کلسیم – روی به میزان phr2.5-3.5
Pvc 100 phr استفاده کرد.این مقدار برای پایدار کننده های حرارتی بر پایه قلع بین phr 1.2-1.6 گزارش شده است.کدری و لکه گذاری شیمیایی گوگرد ، محدودیت فنی برای استفاده از پایدار کننده های سربی هستند .در پروفیل هایی که از پایدار کننده های سربی استفاده می کنند کدری در محصول در مقایسه با محصولات مشابه با استابلایزر متفاوت، بیشتر است .سمیت آنها نیز برای کار گرانی که در تماس با آن هستند باعث افسرد گی می شود.همچنین مقدار استفاده از پایدار کننده حرارتی پایه سرب در مقایسه با پایدار کننده های دیگر بر پایه کلسیم-روی جایگزینی مناسب برای پایدار کننده های سربی هستند که هم سمیت کمتر و قیمت مناسب دارند وهمچنین برای رسیدن به خواص مطلوب از مقدار کمتری در فرمولاسیون استفاده می شود .مشکل کدری در استابلایزر هایی که پایه سربی هستند کمتر می باشد.

مواد اصلاح کننده ضربه:
upvc اصلاح نشده در دمای محیط و پایین تراز آن مقاومت ضربه پایینی دارد .با وارد کردن یک فاز لاستیک در داخل ماتریس پلیمر می توان مقاومت پروفیل را در برابر ضربه بهبود بخشید که این امر مستلزم بخش خوب این فاز در ماتریس وچسبندگی بین ان دو فاز است .بدون استفاده از واد اصلاح کننده ضربه ، محصول نهایی (پنجره) بسیار شکننده خواهد بود.پنجره بدون مقدار کافی اصلاح کننده ضربه در ساختار خود بو سیله ضربه ضربات وسایل نصب (مانند دستگاه میخ زنی)آسیب خواهد دید یا بصورت ترک وشکستگی در برابر عوامل جویی مانند تگرگ خود را نشان خواهد داد.انواع متفاوتی از اصلاح کنند های ضربه وجود دارند:پلی اتیلن کلردار(CPE)، کوپلیمر آکریلات پلی متیل آکریلات ترپلیمر متاکریلات – بوتان ان-استیرن(MBC)، آکرینیریل – بوتان دی ان-استیرن(ABS) و کوپلیمر اتیلن وینیل استات(EVA) ببخشند.در این میان اصلاح کننده های ضربه اکریلاتی به علت تورم بعد از دای ک وچسبندگی باماتریس و خواص مکانیکی خوبی که دارند بیشتر مورد توجه هستند . MBSوABS برای کاربرد های بیرون مناسب نیستند وبیشتر در ترکیبات شفاف کاربرد دارند.مقدار استفاده برای مواداصلاح کننده ضربه پایه اکریلاتی بین phr 5-7 گزارش شده است.

پایدار کننده های UV:
نور فرابنفش (uv) یک جزءطبیعی از نور خورشید است .این طول موج از نور سوختگی وایجاد تومر سیاه رنگ در اعماق پوست (نوعی از سرطان) می شود همچنین این اشعه ها باعث تغییر رنگ و از بین رفتن آن در پارچه ها والیاف که در وسایل منزل استفاده می شود وسایر وسایل خانه و ساختمان می شود.این اشعه ها همچنین باعث تغییر رنگ مواد تشکیل دهنده پروفیل درو پنجره م شود .برای به مینیممرساندن اثر نور خورشید باید از پایدار کننده های نور uv در فرمالیسیون استفاده کرد که این مواد از تغییر رنگ محصول در برابر نور خورشید برای مدت طولانی جلوگیری خواهد کرد .سیستم پنجره که در آن از پایدار کننده های نور uv استفاده نشده باشد یک تغییر رنگ فاحش در مدت زمان کوتاهی که در معرض نورآفتاب قرارمی گیرد را شاهد خواهیم بود .پنجره های سفید کدر می شوند که گاهی زرد ویا حتی قهوه ای سوخته نیز به نظر خواهند رسید.پروفیل های که به قهوه ای سوخته نیز به نظر درآمده اند یک سطح کدر را نشان خواهند داد ودر حقیقت تابش نور بر روی چنین سطحی بسیار ناخوشایند وبدنما خواهد بود.به علت قیمت بالای این جزء ترکیب بسیاری از تولید کنندگان از آن استفاده نمی کنند..در فرمولاسیون های ارائه شده از این جزئ بین phr0-0.3 گزارش شده است .

دی اکسید تیتانیوم:
دی اکسید تیتانیوم یک ترکیب معمول شمیایی است که در بسیاری از محصولات که رنگ سفید براق مورد استفاده می شود .به علت اضافه شدن Tio2 به محصول رنگ پروفیل سفید خواهد بود.جدا از جنبه شناسایی Tio2 نقش مهمی درکارکرد نهایی وعملی پنجره دارد.به علت رنگ براق آن اشعه های خورشید را منعکس می کند ومانع از تمرکز حرارت ناخواسته بر روی سطح خارجی و داخل وخارج ها می شود.تجمع حرارتی پیوستگی ساختار پنجره را کاهش می دهد و باعث تخریب آن می شود .با این وجود مقدار مورد استفاده با توجه به شرایط اقلیمی تعیین می شود ومقدار زیاد آن تغییرات ناخواسته زیادی را به وجود می آورد .فرمولاسیون های متفاوت مقدار phr3-9 رابرای دی اکسدتیتانیوم پیشنهاد داده اند.استفاده از مقادیر مختلف دی اکسید تیتانیوم می تواند شدت سفیدی متفاوتی ایجاد کند.

روان کننده ها:
روان کننده ها به عنوان کاهش دهنده اصطکاک بین سطح فلزی اکستروژن ،قالب ، کالیبراتور وپلیمر به کار می رود.این جزء جریان صاف وپیوسته را بدون چسبندگی به سطوح فلزی را مهیا می سازد که باعث ایجاد یک سطح فلزی صاف و غیر کدر در محصول نهایی می شود.روان کننده ها به دو دسته روان کننده خارجی (کاهش اصطکاک وسطوح فلزی )و روان کننده داخلی (کاهش اصطکاک درون پلیمر به منظور کاهش ویستکوزیته در حین فرایند)تقسیم می شود.پارفین ها و واکسهای پلی اتیلنی از جمله این روان کننده ها هستد.بر طبق نسخه های ذکر شده مقدارphr1.2-0.1 استفاده از روان کننده ها به عنوان مقدار بهینه توصیه شده است.

کمک فرایند ها:
این جزء باعث بهبود خواص ذوب می گردد و مورفولوژی مذاب ترکیب مورد تاثیر قرار خواهد داد(برای مثال پایداری ترکیب زمانی که به حالت پلاستیک تغییر می کند.)مقدار مناسب این جزء برای اطمینان از این که ذوب پلاستیک و خنک شدن در یک سرعت یکسان است ضروری است زیرا باعث همگن شدن وبهبود استحکام مذاب می شود.بدون استفاده از کمک فرایند یک ناپیوستگی در کیفیت یا در حین کاربرد بوجود می آید .استفاده ازآن باعث افزایش شفافیت و براقیت پروفیل نیز می گردد.مقدارمور نیاز کمک فرایند در فورمالاسیون بین phr1.5-0.5 است.

پر کننده:
در pvc سخت استفاده از پر کننده محدود به افزایش چقرمگی که بوسیله قرار گرفتن ذرات در داخل زنجیره ها ی پلیمری است می شود وکاهش قیمت در درجه بعدی قرار دارد.کربنات کلسیم پوشش داده شده با اندازه ذرات کوچکتراز 100 نانومتر کاملا مطلوب تشخیص داده است.پوشش دادن کربنات خیس شدن آن توسط پلیمر را افزایش می دهد که این باعث ایجاد چسبندگی بهتر و در نتیجه پیوستگی بیشتر مذاب و در نهایت خواص بالاتری خواهد بود.استفاده از کربنات بر روی براقیت محصول نهایی نیز تاثیر گذار خواهد بود بدین ترتیب که کربنات با اندازه ریزتر براقیت بیشتری ایجاد می کند.استفاده از مقدارphr4-10 کربنات کلسیم در فرمالاسیون ها توصیه گشته است.در نهایت باید ذکر کرد که نوع pvc مورد استفاده، نوع خام،آن بود که سابقه نداشته باشد، به عبارتی از پودر پلی وینیل کلراید خام استفاده می شود.تولید کنندگانی که از پروفیل بازیافتی که آنرا بسیار ریز کرده اند برای تولید محصول استفاده می کننداین ریسک را می پذیرند که محصولی با کیفیت پایین که پایداری ، استحکام ، مقاومت در برابرشرایط جوی وسطحی ناهموار دارد را تولید کنند.

دیدگاه خود را بیان کنید