پلیت اوت چیست و راه‌های جلوگیری از آن

09 آذر 1400 ساعت 19:22

ماشین آلات پی وی سی  و قطعات مرتبط با آن در فرآیندهای مختلف تولیدی تحت تأثیر واکنش‌هایی قرار می‌گیرند که در روند فرآیندی آن‌ها اختلال ایجاد می‌کند، بسیاری از این واکنش‌ها دلایل مشخص یا نا مشخصی دارند. یکی از این پدیده‌های ناخوشایند و مضر تشکیل پلیت اوت در طول فرآیند پی وی سی می‌باشد.

این پدیده خواص مختلفی از محصول را تحت تاثیر قرار می‌دهد که عوامل مختلفی در شکل‌گیری آن نقش دارند. در این مقاله به بررسی جزئی‌تری از این پدیده پرداخته می‌شود.

مفهوم پلیت اوت (Plate out) در پی وی سی

به طوری کلی پلیت اوت به رسوب چسبنده به سطوح ماشین‌آلات پی وی سی گفته می شود. Plate out می تواند در فرآیندهای اصلی تولید پی وی سی (اکستروژن، قالبگیری، کلندرینگ) یا فرآیندهای فرعی مثل آسیاب و ام باس (emboss) رخ دهد.

Plate out یک پدیده مضر در تولید پی وی سی است که باعث کاهش خروجی، تلف شدن زمان برای تمیزکاری، کاهش کیفیت محصول پی وی سی و... می‌شود.

زمانی که Plate out در تجهیزاتی مثل قالب‌‌های پی وی سی، کالیبراتور لوله یا رول‌های کلندر رخ دهد، سبب کاهش کیفیت سطح محصول و مشکلات ظاهری دیگر از جمله ایجاد لک در محصول پی وی سی می‌شود.

تشخیص پلیت اوت در پی وی سی

پلیت اوت ممکن است باعث ایجاد مشکلات متفاوتی در محصول pvc  شود با این وجود یکی از شایع ترین آنها، ایجاد لک در سطوح داخلی و خارجی لوله pvc  است که به صورت غیر منظم در خط تولید ایجاد می شوند.

علت ایجاد plate-out در پی وی سی

با وجود اینکه بیش از ۱۰۰ سال از معرفی پی وی سی می‌گذرد هنوز علت رخ دادن پلیت اوت دقیقا مشخص نیست و تحقیقات بر روی آن از سال‌های ۱۹۸۰ شروع و هنوز ادامه دارد.

 Plate-out پی وی سی می‌تواند ناشی از مشکلات در فرمولاسیون و یا شرایط فرآیندی می باشد. امروزه مشخص شده این پدیده به دلیل ترشح مواد از مذاب پی وی سی رخ می‌دهد که یکی از دلایل عمده آن ناسازگاری مواد با هم در فرمولاسیون است.

عوامل فرآیندی موثر در پلیت اوت

  • دمای مذاب پی وی سی
  • فشار فرآیند پی وی سی
  • -جریان مذاب پی وی سی

تاثیر فرمولاسیون در plate-out

مهم‌ترین اجزای فرمولاسیون پی وی سی که در Plate out نقش دارند به شرح ذیل می‌باشد.

  • استابلایزر پی وی سی
  • روان کننده پی وی سی ( به ویژه صابون‌های فلزی)
  • توازن روان کننده و استابلایزر
  • حضور برخی نرم‌کننده‌ها، الکل‌های چرب، پارفین سبک و...
  • بیشتر مواد تشکیل دهنده پلیت اوت روان کننده‌‌های و استابلایزرها هستند. (البته ممکن است در مواردی فیلر و پیگمنت پی وی سی نیز حضور داشته باشند.)
  • سازگار بودن افزودنی‌ها با یکدیگر به طور کلی همه افزودنی‌های موجود در فرمولاسیون پی وی سی از جمله: استابلایزر، روان‌کننده، فیلر، نرم‌کننده، پیگمنت و... که باید بایکدیگر سازگار باشند.

 پلیت اوت در پی وی سی چطور ایجاد می شود؟

برای توضیح یک مکانیسم مناسب در Plate out در پی وی سی باید گفت قسمتی از مذاب پی وی سی به خارج از جریان ترشح کرده که یکی از اجزاء این ماده ژل نامیده می‌شود و شامل روان کننده و استابلایزر است که به عنوان حلال موقتی عمل کرده و دیگر افزودنی‌ها را در خود حل می‌کند.

زمانی که ژل به قسمت‌هایی از دستگاه که از ماکزیموم دمای حلالیت آن پایین‌تر باشد برخورد کند از خود رسوبی به‌ جا می‌گذارد که به آن پلیت اوت گفته می‌شود.

مقاله پیشنهادی: بررسی فرمولاسیون محصولات پی وی سی

عناصر موجود در رسوب پلیت اوت

تحقیقات انجام شده نشان داده است که بیشترین عناصر موجود در Plate out پی وی سی شامل موارد زیر می‌باشد:

  • تیتانیم
  • سرب
  • کلسیم

در ادامه به بررسی بیشتر عوامل موثر در Plate out پی وی سی می‌پردازیم.

عوامل مؤثر بر پلیت اوت

  • اثر دمای مذاب پی وی سی در plate-out

با افزایش دمای مذاب پی وی سی، تمایل به plate-out  زیاد می‌شود این موضوع با توجه به مکانسیم جدا شدن ژل از مذاب پی وی سی و تشکیل حلال موقت توجیه پذیر است؛ زیرا که خارج شدن ژل از مذاب در دمای بالا راحت‌تر اتفاق می‌افتد. در شکل زیر رابطه دما به میزان پلیت اوت در پی وی سی نشان داده شده است.

 

لعابدهی در پی وی سی

  • اثر سرعت پیچ اکسترودر پی وی سی در plate-out

آزمایشات مختلف نشان داده است که با افزایش سرعت پیچ، تمایل به پلیت اوت کمتر می‌شود. در شکل زیر ارتباط لعابدهی (plate-out) با سرعت پیچ نشان داده شده است.

 

ارتباط plate-out  با سرعت مارپیچ

  • اثر دی اکسید تیتانیم در پلیت اوت پی وی سی

آزمایشات نشان داده است که افزایش میزان دی اکسید تیتانیم از ۳ به ۴.۵ تا ۶ phr  تمایل به Plate out را به میزان قابل توجهی کاهش داده در حالی که فشار و گشتاور دستگاه افزایش می‌یابد.

  • اثر رطوبت در plate-out پی وی سی

تجربه تولیدکنندگان پی وی سی نشان داده است، که میزان پلیت اوت در فصولی که رطوبت هوا بیشتر است افزایش می‌یابد. برای این منظور تحقیقاتی با افزودن آب در هنگام میکس مواد صورت گرفته که رابطه رطوبت با پلیت اوت را تایید می‌کند. در شکل زیر اثر حضور آب در میزان پلیت اوت نشان داده شده است.

اثر حضور آب در پلیت اوت

 

در پلینو بخوانید: پیش ‌نیازهای یک عیب‌یابی موثر در فرآیند تولید پی وی سی

 چه عواملی سبب ایجاد رطوبت در اختلاط پی وی سی می‌شوند؟

  1. افزودنی‌های پی وی سی به طور ذاتی ممکن است دارای مقداری از آب باشند که در طی فرآیند تولید آن‌ها ایجاد شده یا به خاطر ماهیت شیمیایی ذاتی آنها می‌باشد که بیشترین مقادیر آب در کلسیم استئارات و تیتانیم دی اکسید گزارش شده است.

وجود رطوبت در گریدهای مختلف از یک افزودنی PVC متفاوت است و باید در این زمینه از نظر کارشناسی تامین کننده معتبر افزودنی PVC استفاده کرد.

  1. رطوبت می‌تواند در اثر تجهیزات انتقال یا انبارش مواد اولیه ایجاد شود.
  2. انجام فرآیند میکس در سرعت پایین به ایجاد و حفظ رطوبت کمک می‌کند.
  3. ورود آب به میکسر در اثر خرابی و نقص تجهیزات میکس.
  4. در برخی از افزودنی‌های پی وی سی با افزایش دما امکان تولید آب وجود دارد.
  5. خنثی شدن هیدروکلریک اسید در اثر واکنش موادی چون کلسیم کربنات، اکسیدهای فلزی، هیدروکسیدهای فلزی و...با HCl آب تولید می‌شود.

چگونه می‌توان از ایجاد پلی اوت در پی وی سی جلوگیری کرد؟

  1. انتخاب سیستم روان‌کننده/پایدارکننده در پی وی سی به شکلی که از ایجاد حلال موقت جلوگیری شود تا استابلایزر پتانسیل کمتری برای حل کردن روان‌کننده در خود داشته باشد.
  2. حفظ دما بالاتر از دما بحرانی حلالیت ژل در دستگاه تولید
  3. استفاده از افزودنیanti-plate-out ، اگر میزان پلیت اوت کم باشد استفاده از برخی افزودنی‌های کاهش دهنده پلیت اوت می‌تواند راه حلی موثر باشد.
  4. استفاده از فیلر و سایر مواد معدنی: استفاده از میزان کمی فیلرهایی چون کربنات کلسیم به میزان 2 تا 5 phr در پی وی سی سبب کاهش پلیت اوت می‌شود.
  5. شکل ظاهری استابلایزر پی وی سی: به طور کلی تمایل برای Plate out برای استابلایزر مایع از استابلایزر جامد در پی وی سی کمتر است.
  6. کاهش رطوبت در فرمولاسیون

کلام آخر

همان طور که گفته شد پلیت اوت پدیده‌ای است که مطلوب تولید کنندگان نبوده و در صدد آن هستند تا با استفاده از روش‌های مختلف مانع از ایجاد آن شوند؛ چرا که مختصصان هنوز به روشی برای از بین بردن Plate out ایجاد شده نرسیده‌اند، به همین دلیل بهترین راه جلوگیری از این پدیده شیمایی می‌باشد.

در همین راستا افراد می‌توانند برای یادگیری این روش‌ها و نحوه بکارگیری آن‌ها از بسته‌های آموزشی پلینو استفاده کرده و از خدمات مشاوران ما بهره بگیرند.

تهیه و تنظیم: سایت پلینو

منابع: www.elsevier.com، مشاوران پلینو

 

 

ثبت نظر


( نظر خود را درباره این مقاله ثبت نمایید )