درباره انواع تکنولوژی شکل دهی پلیمرها چه می دانید؟

در صنایع مادر، پلیمرها به چهار گروه صنایع لاستیک، پلاستیک، الیاف و چسب تقسیم بندی می ‌شوند. همچنین پلیمرها از لحاظ منبع به سه گروه اصلی تقسیم بندی می ‌شوند که عبارتند از: پلیمرهای طبیعی، پلیمرهای طبیعی اصلاح شده و پلیمرهای مصنوعی. در ادامه ی مطلب ابتدا با انواعی از مواد پلیمری و سپس با روشهای تهیه و شکل دهی آنها آشنا خواهیم شد.

رزین ها

رزین ها پلیمرهایی هستند که به سادگی شکل پذیر هستند اما دوام کمی دارند. منابع تهیه رزین ها حیوانات، گیاهان و مواد معدنی می‌باشند. رزین‌های طبیعی اصلاح شده شامل سلولز و پروتئین می ‌باشند. سلولز قسمت اصلی گیاهان است که به عنوان ماده اولیه قابل دسترسی برای تولید پلاستیک ها استفاده می شود. کازئین ساخته شده از ماده غذایی شیر، تنها پلاستیک مشتق شده از پروتئین می باشد که در عرصه تجارت نسبتاً موفق بوده است.

پلیمر مصنوعی

پلیمرهای مصنوعی را می توان از طریق واکنشهای پلیمریزاسیون تهیه کرد. این دسته از پلیمرها را می توان در تهیه انواع چسب ها، رنگ ها، ظروف عایق، مواد پزشکی و همچنین در تولید وسایل نقلیه سریع، قایق ها، آلات موسیقی، وسایل خانه و… مورد استفاده قرار داد.

 

پلیمرهای زیست تخریب پذیر

زیست تخریب پذیر بودن به معنای تجزیه شدن پلیمر در دمای بالا می ‌باشد. این پلیمرها در طی سه دهه ­ی اخیر در تحقیقات بنیادی و صنایع شیمیایی و دارویی بسیار مورد توجه قرار گرفته ‌اند. امروزه پلیمرهای زیست تخریب پذیر به طور عمده در سیستم‌های آزاد سازی و رهایش کنترل شده ی دارو،  نخ‌ جراحی و ترمیم شکستگی استخوان ها و نیز کپسول های کاشتی استفاده می ‌شوند.

پلی استایرن

پلی استایرن به طور گسترده ‌ای در ساخت رزین هایی مانند فایبر گلاس، تولید لاستیک، مواد حد واسط، رزین های تعویض یونی و همچنین در تولید کوپلیمرهایی مانند ABS و SBR کاربرد فراوانی دارد. مواد بسته بندی، عایق های الکتریکی و حرارتی، لوله‌ ها و قطعات اتومبیل نمونه هایی از محصولات تولیدی پلی استایرن می باشند.

لاستیک های سیلیکون

لاستیک سیلیکون مخلوطی است که از پلیمریزاسیون انواع سیلاب ها و سیلوکسان ها به دست می ‌آیند. این مواد علیرغم قیمت بالایی که دارند، مقاومت قابل توجهی در برابر گرما از خود نشان می دهند.

از ویژگی های این ترکیبات می توان به گرانروی کم (در درصد بالای رزین)، عدم سمیت، اشتغال پذیری نسبتاً پایین، خواص بالای دی الکتریک و نیز انحلال ناپذیری در آب و الکل ها اشاره کرد.

به دلیل وجود این خواص، ترکیبات سیلیکون به عنوان سیال هیدرولیک و انتقال دهنده ی گرما، گریس و روان کننده، دزدگیر برای مصارف برقی، رزین های لایه کاری و پوشش مقاوم در دمای بالا و مواد صیقل کاری قابل استفاده‌ می باشند.

لاستیک یورتان

این نوع پلیمرها از واکنش پلی گلایکول ها با دی ایزوسیانات های آلی به دست می ‌آیند. این مواد در ساخت مبلمان، تشک، عایق، نوسانگیر و … به کار می ‌روند.

آشنایی با فرایندهای شکل دهی و تولید تولید پلیمرها

تبدیل پلیمرهای خام به محصولات نهایی شامل مجموعه ای از  فرایندهای صنعتی است. اولین مرحله شامل مخلوط کردن مواد افزودنی با پلیمر به منظور دستیابی به اصلاحات مورد نیاز در خواص پلیمر خام است.

مرحله دوم، مرحله ی شکل دهی و ایجاد شکل مورد نظر است. یکی از ویژگی های مهم اکثر فرآیندهای پلیمری، آماده سازی مواد پلیمری در حالت نرم شده و متناسب با مرحله شکل گیری است. معمولاً با گرم کردن پلیمر این حالت نرم شده به دست می آید و در آخر نیز، تنظیم شکل با خنک کردن یا انجام یک فرآیند شیمیایی برای ایجاد اتصالات عرضی برای دستیابی به ابعاد مورد نظر انجام می شود.

فرآیندهای تولید پلیمر را به طور کلی می توان به فرآیندهای پیوسته و فرآیندهای ناپیوسته تقسیم کرد. در فرآیند پیوسته یا مداوم، مواد اولیه به طور مداوم وارد فرایند می شوند. در فرآیندهای ناپیوسته مانند فرآیندهای قالب گیری، احتمال ایجاد تغییر و بازده کمتر به دلیل انجام فرایند در زمان پایین و وجود قسمت های غیرمولد همواره وجود دارد.

از جمله تکنولوژی های شکل دهی پلیمرها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

اکستروژن (Extrusion)

اکستروژن از کاربردی ترین روشهای شکل دهی پلیمرها محسوب می شود و یک فرآیند پیوسته جهت تولید محصولات پلیمری است. در این فرایند مواد اولیه پس از عبور از قیف تغذیه وارد اکسترودر شده و بر اثر حرارت و تنشهای برشی ذوب و به درون دای هدایت می شوند. سپس مواد مذاب بر اثر اعمال فشار به شکل مورد نظر در آمده و در نهایت سرد می شوند تا شکل ایجاد شده تثبیت گردد.

فرایند قالبگیری تزریقی (Injection molding)

قالب گیری تزریقی فرآیندی ناپیوسته بوده و هر سیکل قابلیت ایجاد یک نمونه را دارد. در این فرآیند مواد اولیه پلیمری پس از ذوب شدن در درون قالب فشرده شده و پس از گذشت مدت زمانی (موسوم به زمان سرد شدن) به شکل قالب درآمده و سپس خارج می گردند. زمان و مراحل این فرآیند به نوع و خواص فیزیکی ماده پلیمری بستگی دارد.

قالب گیری دمشی (Blow molding)

در این فرآیند پلیمر به صورت یک استوانه توخالی در یک قالب با طرح خاص و دلخواه وارد می شود. سپس بر اثر اعمال فشار، پلیمر مذاب به سمت دیواره قالب هدایت شده و در نهایت به شکل قالب در می آید.

تولید فیلم

فیلم پلاستیکی، یک ورق پلاستیکی نازک است که با استفاده از فرایند ریخته گری یا قالب گیری دمشی تولید می شود. در روش دمشی، پلیمر پس از ذوب شدن وارد قالب اکسترودر شده و به صورت یک استوانه توخالی تحت اثر فشار باد خارج می شود.

ترموفرمینگ (Thermoforming)

در این فرایند، صفحات پلیمری به عنوان ماده اولیه در این فرآیند محسوب می شوند. به این صورت که صفحه پلیمری تا دمای نقطه نرمی، نرم شده و سپس با اعمال فشار مثبت یا منفی هوا، پلیمر به سمت دیواره قالب هدایت می شود. در انتها ماده ی نهایی پس از سرد شدن از قالب خارج می شود.

غلتک رانی (Calendaring)

به تولید صفحه و ورقه های نازک پلاستیکی با استفاده از فشردن و هدایت پلاستیک از میان فضای تنگ بین دو یا چند جسم غلتک وار فرایند غلتک رانی می گویند. این روش برای مواد حساس به گرما مانند PVC بسیار مناسب است.  از این روش در صنایع کاغذسازی، نساجی و فلزی استفاده می شود.

شما می توانید کلیه محصولات پلیمری و مواد شیمیایی را از بخش فروش شرکت محب بسپار تهیه کنید.