پلیت-اوت یا لعابدهی در پی وی سی| عوامل موثر و نکات فنی

یکی از پدیده‌های ناخوشند و مضر در فرآیند پی وی سی plate-out  می‌باشد. این پدیده خواص مختلفی از محصول را تحت تاثیر قرار می دهد از طرفی عوامل مختلفی در شکل‌گیری آن نقش دارند در این مقاله به بررسی جزئی تری از این پدیده پرداخته می‌شود.

 

مفهوم plate-out  در پی وی سی:

به طوری کلی plate-out  به رسوب چسبنده به سطوح ماشین‌آلات پی وی سی گفته می شود، پلیت اوت می توان در فرآیندهای اصلی تولید پی وی سی (به طور مثال 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 و باعث کاهش خروجی- تلف شدن زمان برای تمیزکاری – کاهش کیفیت محصول پی وی سی و... شود. به طور مثالی زمانی که پلیت اوت 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 از 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 plate-out

-دمای مذاب پی وی سی

-فشار فرآیند پی وی سی

-جریان مذاب پی وی سی

 

تاثیر فرمولاسیون در plate-out

مهم ترین اجزای فرمولاسیون پی وی سی که در پلیت اوت نقش دارند به شرح ذیل می‌باشد.

-استابلایزر پی وی سی

-روان کننده پی وی سی( به ویژه صابون های 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 افزودنی‌های با یکدیگر به طور کلی همه افزودنی‌های موجود در فرمولاسیون پی وی سی از جمله استابلایزر-روان‌کننده-فیلر-نرم‌کننده- پیگمنت و... باید بایکدیگر سازگار باشند.

 

Plate-out  در پی وی سی چطور ایجاد می شود؟

برای توضیح یک مکانیسم مناسب در پلیت ات در پی وی سی باید گفت قسمتی از مذاب پی وی سی به خارج از جریان ترشح کرده یکی از اجازی ایم ماده که ژل نامیده می شود، شامل راون کننده و استابلایزر است به عنوان حلال موقتی عمل کردن و دیگر افزودنی‌ها را در خود حل می‌کند زمانی که ژل به محل‌های از دستگاه که از ماکزیمیم دمای حلالیت آن پایین تر باشد برخورد کند از خود رسوبی به‌جا میگذارد که به آن پلیت اوت گفته می‌شود.

 

عناصر موجود در رسوب plate-out

تحقیقات انجام شده نشان داده است که بیشترین عناصر موجود در پلیت اوت پی وی سی به ترتیب: تیتانیم – سرب و کلسیم می‌باشند.

 

در ادامه به ررسی بیشتر عوامل موثر در پلیت اوت پی وی سی می پردازیم:

 

اثر دمای مذاب پی وی سی در plate-out

با افزایش دمای مذاب پی وی سی تمایل به plate-out  زیاد می شود، 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.

اثر سرعت پیچ اکسترودر پی وی سی در plate-out

آزمایشات مختلف نشان داده که با افزایش سرعت پیچ تمایل به پلیت اوت کمتر می‌شود.

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 پلیت اوت 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 می یابد. برای این منظور تحقیقاتی با افزودن آب در هنگام میکس مواد صورت گرفت که رابطه رطوبت با پلیت اوت را تایید می کند.

 

عواملی که سبب ایجاد رطوبت در اختلاط پی وی سی می شوند به شرح ذیل می باشند.

۱-افزودنی های 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 می باشد 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.

۲-رطوبت می تواند در اثر تجهیزات انتقال یا انبارش مواد اولیه ایجاد شود.

۳-انجام فرآیند میکس در سرعت پایین به ایجاد و حفظ رطوبت کمک می کند.

۴-ورود آب به میکسر در اثر خرابی و نقص تجهیزات میکس.

۵-در برخی از افزودنی‌های پی وی سی با افزایش دما امکان تولید آب وجود دارد.

۶-خنثی شدن هیدروکلریک اسید در اثر واکنش موادی چون کلسیم کربنات- اکسیدهای فلزی-هیدروکسیدهای فلزی و...با HCl  آب تولید می شود.

 

 

روش‌‌هایی برای جلوگیری از ایجاد پلی اوت در پی وی سی:

۱-انتخاب سیستم روان‌کننده/پایدارکننده در پی وی سی به شکلی که از ایجاد حلال موقت جلوگیری شود و استابیلایزر پتانسیل کمتری برای حل کردن روان‌کننده در خود داشته باشد.

۲-نگهداشتن دما بالا تر از دمای بحرانی حلالیت ژل  در دستگاه تولید.

۳-استفاده از افزودنی anti-plate-out : اگر میزان پلیت اوت کم باشد استفاده از برخی افزودنی‌های کاهش دهنده پلیت اوت می تواند راه حلی موثر باشد.

۴-استفاده از فیلر و سایر مواد معدنی: استفاده از میزان کم فیلرهایی چون کربنات کلسیم رسوبی در پی وی سی سبب ( ۲ تا ۵ phr)  کاهش پلیت اوت می شود.

۵-شکل ظاهری استابلایزر پی وی سی: به طور کلی تمایل برای پلیت اوت برای استابلایزر مایع از استابلایزر جامد در پی وی سی کمتر است.

۶-کاهش رطوبت در فرمولاسیون