پترو بورس

صنعت پلیمر یکی از صنایعی است که بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

قطعات پلاستیکی و پلیمری بسیاری وجود دارد که نشان دهنده اهمیت این نوع از محصولات است. کشور ایران نیز، به دلیل شرایط جغرافیایی و قرار گرفتن در میان منابع غنی نفت و گاز، یکی از کشورهایی است که بخش عمده اقتصاد آن متکی به نفت است. صنعت پتروشیمی در ایران رونق زیادی دارد و کارخانجات مختلفی به تولید محصولات پلاستیکی و مواد اولیه پتروشیمی مشغول هستند. برای ساخت این قطعات پلیمری، روش های مختلفی وجود دارد که با توجه به کاربرد و نوع محصول موردنظر، از روش های مختلفی استفاده می‌شود

تولید مواد پلیمری

در ابتدا بد نیست که تفاوت مفاهیم کلمات پلاستیک و پلیمر را که معمولاً از آن‌ها به یک معنی استفاده می‌شوند، بررسی کنیم. در دیدگاه علمی از پلاستیک به عنوان قطعات نهایی تولید شده و از پلیمر به عنوان مواد خام اولیه یاد می شود. پلاستیک ها به مانند فلزات استفاده های گسترده ای دارند.پلیمرها دسته‌ای از مواد مصنوعی را شامل می شوند که می‌توان آنها را با اعمال فشار و حرارت، قالب‌گیری و یا شکل‌دهی کرد. این مواد وقتی در معرض حرارت کافی قرار گیرند نرم می شوند و اعمال فشار بر آن‌ها باعث جریان یافتن آن‌ها می شود در نتیجه می توان آن‌ها را شکل دهی کرد . در این مقاله به علت کاربرد زیاد پلیمرها در صنایع مختلف، روش‌های تولید آن‌ها بررسی خواهد شد
انتخاب روش های تولید باید عوامل فوق به دقت درنظر گرفته شود. روش هایی که بیشتر برای تولید مواد پلیمری استفاده می شوند عبارتند از :

• اکستروژن
• قالب گیری بادی (دمشی)
• قالب گیری تزریقی
• قالب گیری چرخشی
• ترمو فرمینگ

در تمام روش های تولید پلیمر، ماده ابتدا باید حرارت داده شود تا به دمای نرم شدن (ذوب) برسد در این وضعیت ماده برای شکل پذیری مناسب آماده است. شناخت رفتار هر نوع ماده پلاستیکی در دماهای بالا از نکات مهمی است که به عنوان مثال شاخص مذاب یا سرعت جریان مذاب، معمول ترین روش بررسی رفتار این مواد است.

1. اکستروژن (Extrusion)

اکستروژن یک فرآیند کاربردی انعطاف پذیر برای شکل‌دهی مواد پلیمریست که نیروی لازم برای این کار به ¬صورت هیدرولیکی یا مکانیکی تأمین می‌شود. به طور خلاصه فرآیندی که طی آن ماده پلیمری تحت تأثیر فشار، از داخل قالبی با شکل خاص عبور کند و سطح مقطع آن را کاهش دهد، اکستروژن می‌نامند. . این فرآیند در مقایسه با دیگر روش های شکل دهی روشی نسبتاً جدید و کاربردی تر است.
در اکستروژن گرانول یا پودر پلاستیک، مستربچ و سایر افزودنی ها با هم مخلوط شده و وارد قیف دستگاه اکسترودر می‌شوند، سپس این آمیزه در دستگاه اکسترودر بر اساس حرارت و تنش های برشی ذوب شده و با حرکت ماردون به سمت قالب در ادامه محصول مذاب بر اثر اعمال فشار به شکل قالب مورد نظر درآمده و در نهایت قالب را سرد و محصول را خارج می‌کنند.
اگر بخواهیم این فرآیند را با مثال های ساده و روزمره معرفی کنیم می توان آن را با خروج خمیر دندان از تیوب و یا خروج خامه شیرینی به هنگام فشردن کیسه مخصوص تزیین کیک و شیرینی شبیه دانست..

اکستروژن روش بسیار انعطاف پذیری است که با استفاده از حدیده مناسب می توان طیف وسیعی از تولیدات را تهیه کرد. برخی از روش های مورد استفاده آن را در اینجا ذکر می کنیم:

• تولید لوله و پروفیل (Profile & pipe production)
• تولید دانه گونه (Granule production)
• تولید ورقه های بسیار نازک به طریقه بادی (Film blowing)
• قالبگیری بادی (Blow Molding)

از این روش در تولید انواع محصولات پلاستیکی و انواع فیلم ها مانند لوله، میله تو پر ، ورق ، روکش سیم، تولید نایلون و نایلکس بسته بندی، کیسه های خرید و تبلیغاتی، کیسه های سرم، بسته بندی معمولی و مخصوص مواد غذائی (با لایۀ ضد نفوذ اکسیژن)، پوشش گلخانه ها و سفره های یکبار استفاده می‌شود

2. قالب‌گیری بادی (Blow Molding)

قالب گیری بادی یکی از به‌صرفه‌ترین و سریع‌ترین فرآیندهای تولید پلیمر است که در تولید محصولات توخالی مانند انواع بطری و قوطی‌های پلاستیکی، مخازن سوختی، لوله‌های آبیاری به کار می‌رود. در این فرآیند ماده پلیمری (که معمولا به شکل گرانول است، مانند گریدهای مختلف گرانول بادی به صورت استوانه توخالی وارد محفظه اکسترودر شده و قالب را در این حالت پر می‌کند، درادامه با اعمال فشار هوای فشرده در این قالب، ماده مذاب به سمت دیواره قالب رانده شده و در انتها قالب را خنک کرده تا پلیمر به شکل قالب درآید.

فرایند قالب گیری دمشی به 3 روش انجام می شود :

• قالب گیری بادی تزریقی (Injection Blow Molding)
• قالب گیری بادی اکستروژن (Extrusion Blow Molding)
• قالب گیری بادی کششی (Injection stretch Blow Molding

3. قالب گیری تزریقی (Injection Molding)

قالب‌گیری تزریقی (Injection molding) یکی از پرکاربردترین روش‌های تولید قطعات پلاستیکی است. متدوال ترین محصولات و مصنوعات پلاستیکی که در متن زندگی ما انسان‌ها وجود دارد مانند یک ظرف پلاستیکی ساده تا پیچیده‌ترین آن مانند استنت ها از این روش بدست می‌آید که به نام تزریق پلاستیک نیز مشهور است. ماده اولیه ای که وارد این دستگاه می‌شود معمولا به شکل گرانول است؛ برای مثال گرانول سنگین تزریقی یا همان پلی اتیلن سنگین تزریقی، یکی از محصولاتی است که به عنوان ماده اولیه وارد دستگاه تزریق پلاستیک می‌شود. سپس، این مواد اولیه ذوب می‌شوند و پس از ذوب شدن به درون قالب مخصوص تزریق شده و پس از گذشت زمان موسوم به زمان سرد شدن (Cooling Time) به شکل قالب درآمده ودر انتها به شکل جامد در دسترس قرار می‌گیرند.

4. ترموفرمینگ (Thermoforming)

ترموفرمینگ یا شکل‌دهی حرارتی یکی از روش های پرکاربرد و قدیمی تولید قطعات پلاستیکی است که با استفاده از حرارت دادن به مواد پلیمری تولید می‌شوند. این روش یک روش شکل‌دهی است نه یک فرآیند قالب گیری.
فرآیند ترموفرمینگ همانگونه که مشخص است از دوبخش ترمو و فرمینگ تشکیل شده است. ترمو به معنی استفاده از حرارت برای نرم کردن ماده پلیمری اولیه و آماده سازی آن برای شکل‌دهی؛ فرمینگ به معنای شکل‌دهی به محصول با کمک نیروهای مختلف نظیر فشار، خلاء و حرارت است.

در طی این فرآیند، ماده اولیه پلیمری باید به صورت شیت یا ورق رولی شکل حرارت ببیند تا به دمای نقطه نرمی (Softening Point) برای تغییر شکل برسد، دمای این نقطه از نقطه ذوب ماده پلیمری کمتر است. سپس با اعمال فشار مثبت و یا منفی هوا، پلیمر به سمت دیواره قالب هدایت می‌شود. پس از شکل گیری، قطعه از قالب خارج شده و برای جدا کردن ضایعات آن، عملیات دور بری (Trimming) بر روی آن انجام می‌گیرد

پلی اتیلن POLY ETHYLENE

پلی اتیلن مهمترین پلاستیک در جهان است که از پلیمریزاسیون مونومرهای خطی حاوی گروهای وینیلی تولید میشود. در واقع یک مولکول پلی اتیلن زنجیره بلندی از اتم های کربن است که به هر اتم کربن دو اتم هیدروژن چسبیده است C2H4.
پلیمرهای با وزن مولکولی پایین را اصولا بعنوان روان کننده ها بکار میبرند، پلیمرهای با وزن مولکولی متوسط واکس هایی مخلوط پذیر با پارافین میباشند و پلیمرهایی با وزن مولکولی بالاتر از 6000 در صنت پلاستیک بیشتر استفاده میشوند

کاربردهای پلی اتیلن
به دلیل قیمت کم و فرایند پذیری خوب و مقاومت ضربه ای بالا و همچنین عایق الکتریکی ، کاربرد گسترده ای در صنعت دارد

انواع گریدهای پلی اتیلن: