فرآیند تولید ورق فومیزه پی وی سی و کاربردهای آن

پی‌وی‌سی (پلی‌وینیل کلراید) یکی از پنج ترموپلاستیک پرمصرف در جهان است که به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردش، در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. اما پی‌وی‌سی به تنهایی نمی‌تواند به صورت خالص فرآیند شود و برای بهبود خواص آن و افزایش کارایی، معمولاً نیاز به افزودن چندین ماده افزودنی وجود دارد.

1- افزودنی های ضروری در تولید فوم پی وی سی

در تولید ورق فومیزه پی‌وی‌سی، از چندین نوع افزودنی استفاده می‌شود که شامل موارد زیر است:

• پایدارکننده های حرارتی: این مواد به جلوگیری از تجزیه پی وی سی در دماهای بالا کمک می‌کنند و عمر مفید محصول را افزایش می‌دهند.
• روان کننده های داخلی و خارجی: این افزودنی ها به بهبود جریان مواد در حین فرآیند تولید کمک می‌کنند و از چسبندگی مواد به تجهیزات جلوگیری می‌کنند.
• کمک فرآیندها: این مواد به بهبود فرآیند تولید و کاهش انرژی مصرفی کمک می‌کنند.
• اصلاح کننده های ضربه: این افزودنی ها به افزایش مقاومت فیزیکی ورق ها در برابر ضربه و شکستگی کمک می‌کنند.

علاوه بر این، در تولید ورق فومیزه پی‌وی‌سی، عامل فوم زا و کنترل کننده های گرانروی مذاب نیز به عنوان افزودنی های کلیدی به کار می‌روند. این مواد به کنترل ساختار فوم کمک می‌کنند و در نهایت به بهبود کیفیت محصول نهایی منجر می‌شوند.

2- مراحل اولیه تولید

فرآیند تولید ورق فومیزه پی وی سی معمولاً با اختلاط فیزیکی در میکسر آغاز می‌شود. در روش های مدرن، از میکسرهای توربو با سرعت بالا استفاده می‌شود که با ایجاد حرارت اصطکاکی، پودر پی وی سی را گرم می‌کنند. در این مرحله، مواد افزودنی به پودر پی وی سی اضافه می‌شوند و حرارت باعث می‌شود که این مواد به سطوح ذرات پی‌وی‌سی نفوذ کنند. این نفوذ به بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی محصول نهایی کمک می‌کند.
پس از این مرحله، پودر گرم شده خنک و انبار می‌شود. این فرآیند به حفظ کیفیت مواد اولیه و جلوگیری از تجزیه آن‌ها کمک می‌کند.

3- فرآیند اکستروژن

مواد مخلوط شده سپس وارد خط تولید می‌شوند که معمولاً از اکسترودرهای دو پیچ ناهمسو تشکیل شده است. این اکسترودرها به دلیل طراحی خاص خود، امکان اختلاط و ذوب مواد را به طور یکنواخت فراهم می‌کنند. در این مرحله، به دلیل اصطکاک و حرارت، مواد به حالت مذاب در می‌آیند. اکستروژن، فرآیند اصلی تولید فوم‌های پی‌وی‌سی است.
در این مرحله، رزین ها و مواد افزودنی با هم ترکیب می‌شوند و در انتهای اکسترودر، حرارت ایجاد شده باعث فعال شدن عامل فوم زا می‌شود. این عامل فوم زا معمولاً شامل مواد شیمیایی است که در اثر حرارت، گاز دی‌اکسیدکربن یا نیتروژن آزاد می‌کنند.

4- عمل فوم زایی

گاز آزاد شده درون پی‌وی‌سی حفرات ریزی ایجاد می‌کند. این حفرات باعث می‌شوند که ورق فومیزه سبک تر و عایق بهتری در برابر حرارت و صدا باشد. با کنترل شرایط و استفاده از مواد کمک فرآیند، می‌توان اندازه حفرات را تنظیم کرد. شکل گیری فوم مرحله ای کلیدی در فرآیند اکستروژن است.

5- رشد حفرات و ساختار فوم

رشد حفرات تا زمانی ادامه می‌یابد که فشار درون حباب ها با کشش سطحی دیواره های حباب برابر شود. اگر این تعادل برقرار نشود، ساختار سلول ها ممکن است متلاشی شود. به همین دلیل، کنترل شرایط دما، فشار و ویسکوزیته مذاب قبل از خروج از سیستم بسیار حائز اهمیت است.
عوامل مختلفی مانند نوع و مقدار گاز تولید شده، دما و فشار سیستم و همچنین سرعت خنک‌سازی تأثیر زیادی بر روی ساختار و مورفولوژی فوم دارند. به عنوان مثال، افزایش دما می‌تواند باعث افزایش اندازه حفرات شود، در حالی که کاهش دما می‌تواند به ایجاد فوم های متراکم تر منجر شود.

6- کالیبراسیون و برش نهایی

پس از تولید، ورق های فومیزه از قالب عبور داده می‌شوند. در این مرحله، سیستم کالیبراتور ابعاد ورق ها را ثابت می‌کند. این کالیبراسیون به دقت بالایی نیاز دارد تا کیفیت نهایی محصول حفظ شود.
در نهایت، کناره های ورق برش داده شده و به طول و عرض مورد نظر تقسیم می‌شوند. این ورق ها سپس برای بسته بندی آماده می‌شوند. ورق های فومیزه پی وی سی به طور گسترده ای در صنعت ساخت کابینت، دکوراسیون داخلی، بسته بندی و حتی در ساخت محصولات الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جمع بندی

با رعایت دقیق مراحل تولید و کنترل شرایط، می‌توان ورق های فومیزه پی‌وی‌سی با کیفیت بالا و خواص مطلوب تولید کرد که در صنایع مختلف کاربردهای گسترده ای دارند. این فرآیند نه تنها به بهبود کیفیت محصولات کمک می‌کند، بلکه به کاهش هزینه های تولید نیز منجر می‌شود. در نهایت، ورق های فومیزه پی وی سی به دلیل ویژگی های منحصر به فردشان، انتخاب مناسبی برای بسیاری از کاربردها در صنایع مختلف به شمار می‌آیند.