در دنیای امروز به هر طرفی که نگاه کنید، محال است که آثاری از پلاستیک نبینید قطعا این پلاستیک ها برای تولید، نیاز به یک ماده اولیه دارند که این ماده می تواند گرانول باشد. گرانول در لغت به معنای دانه دانه است. این ماده نقش خیلی مهم و موثری در صنعت پلیمر دارد. گرانول شکل خاصی از مواد پلیمری است که از حالت پودری به اجسام دانه مانند تبدیل شده تا استفاده از آن آسان گردد.
انواع دستگاه گرانول ساز:
دستگاه های گرانول ساز بر اساس مدل اکسترودر آن ها به دو بخش کلی دستگاه های تک پیچ و دو پیچ تقسیم می شوند. شاید از خود بپرسید که عبارت های تک پیچ و دو پیچ از کجا نشات می گیرد. یکی از قسمت های مهم در اکسترودر ها قسمت سیلندر و مارپیچ است. سیلندر یک محفظه محکم فلزی است که مارپیچ داخل آن قرار دارد. این مارپیچ می تواند یک مارپبچ تنها باشد که به آن تک پیچ می گویند و یا دو مارپیچ کنار هم باشد که با آن دو پیچ می گویند.
تقسیم بندی دیگری نیز وجود دارد که بر اساس فرآیند تولید گرانول ها به سه دسته تقسیم می شوند.
- دستگاه گرانول ساز رشته ای : یکی از ساده ترین روش‌های تولید گرانول، خط تولید رشته‌ای می باشد که در این روش ابتدا پلاستیک را با کمک دستگاه اکسترودر آب می کنند و با خارج کردن آن از صافی های عظیم و بزرگ حلقه پلاستیک رشته ای را به دست می آورند..
- دستگاه گرانول ساز دو مرحله ای : دستگاه گرانولساز دو مرحله ای مناسب برای تولید گرانول از پلاستیک هایی که گاز زیادی در خود دارند و مناسب برای تولید مستربچ رنگی با کیفیت بالا می باشند.
- دستگاه گرانول ساز عدسی: همانطور که از نام آن مشخص است این گرانول ها مانند عدس هستند این دستگاه ها بر اساس نحوه خنک کردن گرانول به دو نوع تقسیم می شوند:
1- دستگاه گرانول ساز عدسی مدل آب خنک
2- دستگاه گرانول ساز عدسی مدل هوا خنک
حال به تشریح دستگاه گرانول ساز عدسی مدل هوا خنک می پردازیم
دستگاه گرانول ساز عدسی مدل هوا خنک
خط تولید گرانول ساز شامل دستگاه های مختلفی می باشد از جمله اکسترودر- میز کاتر – سیکلون اول – سیکلون دوم، میز ویبراتور و سیکلون دپو می باشد .
فرآیند تولید گرانول عدسی از طریق دستگاه های گرانول ساز مدل هوا خنک
ابتدا مواد اولیه که معمولا شامل : پودر pvc، تیتان، روغن DOP و افزودنی های دیگری می باشد.
از طریق بالابر، مواد وارد هاپر (قیف) دستگاه اکسترودر می شود و پس از آن مواد داخل سیلندر و مارپیچ در دمای بالای 150 درجه مخلوط شده و از سر قالب دستگاه خارج می شود. مواد اولیه داخل سیلندر و مارپیچ بر اثر دمای بالا به حالت خمیری شکل تبدیل می شود. سپس کاتر موادی که از سر سیلدر خارج می شود و نسبتاً محکم تر از حالت خمیری شده است را بصورت عدسی شکل خرد می کند. بعد از آن توسط موتور دمنده گرانول های عدسی به سمت سیکلون اول پرتاب می شوند و در طول مسیر گرانول ها خنک گردیده و به سمت میز ویبراتور حرکت می کنند. در این قسمت گرانول های درشت تر و ریزتر از آن سایز که مد نظر هست جدا شده و گرانول های مورد نظر به سمت دپوی اصلی حرکت کرده و در آنجا انباشته می شوند.
کاربرد های گرانول عدسی PVC
از این نوع گرانول ها در صنایع مختلف استفاده می کنند به طور مثال در صنعت پزشکی از این نوع گرانول برای تولید لوله های سرم، ونتیلاتور، ماسک، لوله های ساکشن در دندان پزشکی و… استفاده می شوند .
همچنین در صنعت ساختمان نیز برای تولید محصولاتی مثل کابل ها، لوله ها و اتصالات آن ها و پروفیل درب و پنجره مورد استفاده قرار می گیرند.
سه اصل مهم در انتخاب خط تولید گرانول ساز
گیربکس ، سیلندر و مارپیچ سه اجزای مهم خط تولید هستند که باید دارای کیفیت بالایی باشند همچنین علاوه بر این سه جزء قطعات الکتریکی نیز از اهم این دستگاه می باشد زیرا اگر این قطعات از لحاظ کیفیت پایین باشند علاوه بر هزینه تعویض و تعمیرات هزینه توقف تولید را هم در بر دارند لازم به ذکر است شرکت البرز پلیمر سپاهان به عنوان یک شرکت دانش بنیان و با بهره گیری از مهندسین توانمند و خبره، اقدام به طراحی منحصر به فرد خط تولید گرانول ساز کرده است به طوری که کیفیت این دستگاه ها از کیفیت دستگاه های چینی به مراتب بالاتر و قابل رقابت با برندهای با کیفیت اروپایی است. شرکت البرز پلیمر سپاهان دارای محصولات دیگری نظیر خط تولید لوله های PVC، خط تولید پروفیل UPVC، خط تولید لوله های PE، خط تولید لوله های PP خط تولید نوار آبیاری قطره ای، خط تولید نی نوشیدنی و … می باشد.
انواع دستگاه گرانول ساز
دستگاه‌های گرانول ساز یا اکسترودر به طور کلی به دو نوع تک‌پیچه و دوپیچه طبقه‌بندی می‌شوند. دستگاه‌های گرانول ساز تک پیچه کاربرد بیشتری دارند، تنها یک پمپ دارند، کمتر خراب می‌شوند و به دلیل مکانیسم ساده‌ای که دارند، دارای قیمت پایین‌تری هستند.
از دستگاه گرانول ساز تک پیچ جهت تولید گرانول پلاستیک در صنعت بازیافت پلاستیک استفاده میشود. دستگاه اکسترودر دو پیچ جهت ترکیب و میکس کردن، مورد استفاده قرار میگیرد که بسته به نوع فرآیند ترکیب، انواع مختلفی دارند.
دستگاه گرانول تک پیچ یا تک ماردون را میتوان به انواع زیر تقسیم بندی کرد:
- دستگاه گرانول رشته ای
- دستگاه گرانول عدسی
- دستگاه گرانول دو مرحله ای
مصرف انرژی در اکسترودر دوپیچ کمتر است، حرارت کمتری تولید می‌کند، سرعت انجام عملیات بالایی دارد و انواع مواد اولیه را در آن میتوان گرانول کرد. اما اگر بخواهیم فرایند را در فشار زیاد انجام بدهیم، دستگاه‌های تک‌پیچ گزینه مناسب‌تری هستند.
انواع دستگاه گرانول ساز پلاستیک
دستگاه‌های گرانول ساز پلاستیک به دو دسته کلی دستگاه گرانول ساز رشته‌ای و گرانول ساز عدسی تقسیم می‌شوند. دستگاه‌های گرانول ساز عدسی قیمت بالا و مکانیسم سخت‌تری دارند، و برای پلاستیک ها با ام اف آی (جریان پذیری) بالا استفاده میشود
دستگاه‌های گرانول ساز رشته‌ای به سه دسته دستگاه گرانول کلگی ثابت که ارزان قیمت‌ترین دستگاه گرانول ساز است، دستگاه گرانول ساز جکی و نیز دستگاه گرانول زنده‌خور که گران قیمت‌ترین دستگاه گرانول ساز است، طبقه‌بندی می‌شوند.
جالب است بدانید ظرفیت دستگاه گرانول کلگی ثابت و نیز دستگاه گرانول جکی 120 کیلوگرم در ساعت برای تولید گرانول رشته‌ای است، در حالی که ظرفیت تولید دستگاه گرانول زنده‌خور 200 کیلوگرم در ساعت است.
پیش‌نیازهای استفاده از دستگاه گرانول ساز
- تفکیک پلاستیک بر اساس نوع و جنس
- تمیز و خشک بودن مواد اولیه جهت خوراک دهی
- پیش گرم کردن مواد جهت گرفتن ظرفیت بالاتر
- بخش‌های مختلف دستگاه گرانول ساز یا اکسترودر
- قیف
- سیلندر
مارپیچ: پیچ مهم‌ترین بخش دستگاه اکسترودر است، زیرا فرآیندهای تامین ماده خام جامد، انتقال، کمپرس کردن و ذوب کردن به وسیله این بخش دستگاه گرانول ساز انجام میشود.
تنظیم‌کننده دما: وظیفه ی انتقال گرما به سیلندر جهت ذوب شدن مواد را بر عهده دارد
همزن و ناقل: این دو بخش معمولا در دستگاه‌های گرانول بزرگ‌تر وجود دارند.
ویژگی‌های یک دستگاه گرانول ساز یا اکسترودر با کیفیت
یک دستگاه گرانول یا اکسترودر باید دارای گیربکس و سیلندر و مارپیچ با کیفیت باشد ،این سه ، اصلی ترین و مهم ترین قسمت دستگاه هستند
شاسی دستگاه: شاسی دستگاه بخشی از دستگاه است که در واقع دستگاه روی آن سوار میشود و میتوان گفت اسکلت اصلی دستگاه است. شاسی دستگاه باید سنگین شد توجه داشته باشید در دستگاه گرانول یک حرکت دورانی صورت میگیرد و اگر وزن شاسی کم باشد موجب لق زدن در دور های بالا و در نتیجه از بین رفتن و خورده شدن مارپیچ میشود
استفاده از قطعات الکتریکی با کیفیت: اگر سازنده از قطعات الکتریکی بی کیفیت استفاده کند ، سبب میشود که قطعات در کوتاه مدت نیاز به تعویض داشته باشند و علاوه بر هزینه تعویض هزینه ی خواب تولید هم نصیب شما میشود
در دستگاه گرانول ساز یا اکسترودر چه اتفاقی می‌افتد؟
همانطور که پیش‌تر اشاره کردیم وظیفه دستگاه گرانول ساز یا اکسترودر پایان دادن به فرآیندی نیمه تمام از طریق فرآیندهای شکل‌دهی پیشرفته است. انواع این فرآیندهای شامل چگال کردن، نرم کردن، هموژنیزه کردن، تغییر ماهیت شیمیایی مواد(باز فعال کردن) و … هستند. پس از فرآیند شکل‌دهی، محصول تحت تاثیر سایر فرایندها از قبیل جامدسازی به وسیله فشار هوا یا برق انداختن، می‌تواند ویژگی‌های جدیدی کسب کند. وظیفه دستگاه گرانولساز به طور کلی شکل‌دهی به مواد است.
پلیمرهای مختلفی می‌توانند وارد دستگاه اکسترودر شوند و فرآیند صورت گرفته روی آن‌ها چندان پیچیده نیست. از طریق حرارت دادن به پلیمر و ذوب کردن آن، آن را از میان سرپیچ شکل داده شده می‌گذرانیم. این فشار در نتیجه چرخش پیچ روی بدنه خمره ایجاد میشود. چرخش پیچ موجب فراهم آمدن فشار مورد نیاز جهت رد کردن ماده مذاب از سرپیچ شده تا ماده در نهایت به شکل دلخواه ما در بیاید. هنگام کار با دستگاه اکسترودر، از طریق کنترل دما و فشار میتوان نمونه دلخواه و مطلوب خود را تولید کرد.