آشنایی با میکسر پی وی سی و نکات فنی مهم هنگام کار با آن

 

 

در فرآیند میکس، پی وی سی با افزودنی‌های مختلفی از جمله استابلایزر حرارتی، روان کننده و... ترکیب شده و یک کامپاند ساخته می‌شود. به بیان ساده در فرآیند میکس افزودنی‌ها در بین زنجیره‌های پلیمری قرار گرفته و آنرا برای فرآیند اکسترودر و یا سایر فرآیندهای دیگر آماده می‌کنند. اگر میکس به درستی انجام نشود؛ توزیع افزودنی در بین زنجیره ها مناسب نبوده و این موضوع سبب افزایش مصرف افزودنی و در نتیجه افزایش قیمت شده و حتی مشکلاتی را برای تولید از جمله نوسان در تولید و آسیب به ماشین آلات به وجود خواهد آورد، در نتیجه میکس اصولی اولین اصلی است که برای تولید پی وی سی باید به درسی درک شود.

میکسر پی وی سی چیست؟

میکسر پی وی سی نوع مخلوط کن است که در آن تیغه میکسر در زاویه و اندازه مشخصی داخل مخزنی با ابعاد استاندارد قرار گرفته است. در اثر حرکت پره میکسر با سرعت بالا افزودنی و مواد اولیه پی وی سی با یکدیگر ترکیب می‌شوند. متداول ترین میکسر پی وی سی، توربو میکسر سرد و گرم است که برای تولید انواع کامپاند پی وی سی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

اجزای میکسر پی وی سی

• محفظه اختلاط
• پوشش
• ابزار مخلوط کردن
• یاتاقان و آب بندی شفت
• بلبرینگ شافت
• اندازه گیری دما
• دو سنسور ، یکی برای کنترل تخلیه و دیگری برای محافظت در برابر حرارت.
• موتورمحرک
• دستگاه باز کردن درب
• صفحه تخلیه
• پارامترهای فنی

 

میکسر گرم 

میکس و اختلاط گرم پی وی سی معمولا در میکسرهایی با سرعت بالا انجام می‌شود. دمای مواد طی فرآیند اختلاط تا ۱۰۰ درجه سانتی گراد و حتی بالاتر نیز افزایش می‌یابد. در این روش علاوه بر توزیع مواد پراکنش (dispersive) نیز اتفاق می‌افتد. این نوع میکسرها دارای هیتر نبوده و گرما از طریق اصطکاک ایجاد می‌شود.

 

میکسر سرد

میکسر سرد پی وی سی حجمی 4 برابر میکسر گرم داشته و مواد در آن با سرعت کمی حرکت کرده تا به دمای 50 درجه سانتی گراد برسد.

 

نکات فنی مهم هنگام میکس مواد پی وی سی

 

چه زمانی میکسر گرم باید تخلیه شود؟

زمان هر پروسه میکسر در حدود 10 دقیقه می‌باشد. این زمان معمولا با رسیدن میکسر به یک دمای مکازیممم که معمولا بین ۱۰۰ تا ۱۳۰ درجه سانتی گراد است تعیین می‌شود.

میزان ماکزیمم دمای مناسب برای انجام فرآیند میکس معمولا توسط اپراتور و با توجه به عوامل مانند free-flowing و ایجاد میکس یکنواخت و... مشخص می‌شود. در واقع رسیدن میکس به این شرایط معیاری برای انتخاب دمای تخلیه یا آمپر است.

 

میزان افزایش دما در میکسر گرم چقدر باید باشد؟

افزایش دما در میکسر توربو  بستگی به ترکیب مواد و فرمولاسیون دارد،  اما به عنوان یک راهنما افزایش دما نباید بیش از ۱۵ درجه در هر دقیقه باشد.

 

روش میکسر در میکسر توربو سرد و گرم

• روش اول: روش اول ساده‌تر بوده و برای UPVC متداول است. همه مواد به جز روان کننده ( در مواردی روان کننده/استابلایزر) اضافه می‌شوند و روان کننده در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد قبل از دمای تخلیه اضافه می‌شود.

• روش دوم: در روش دوم که  برای پی وی سی سخت کاربرد دارد مواد به ترتیب اضافه می‌شوند.

1. ابتدا پلیمر در دمای اتاق اضافه می‌شود.
2. استابلایزر مایع در دمای ۷۰ درجه سانتی گراد اضافه می شود.
3. روان کننده و استابلایزر مایع در دمای ۸۰ درجه سانتی گراد اضافه می‌شود.
4. در نهایت اصلاح کننده‌های پلیمری – فیلر و پیگمنت در دمای ۸۵ تا ۹۰ درجه سانتی گراد اضافه می‌شوند.

 

در روش دوم برای پی وی سی نرم اجزای جامد ابتدا با یکدیگر میکس شده و نرم کننده در دمایی حدود ۷۰ تا ۸۰ درجه سانتی گراد اضافه می‌شود.

نکته: افزودن نرم کننده نباید با سرعت بالا انجام شود که باعث افزایش ناگهانی آپراژ دستگاه شود.

 

راهنمای عیب یابی در فرایند اختلاط پی وی سی

باز نشر با و بدون منبع ممنوع می‌باشد.
بارگیری بیش از حد موتور
علت	راه کار
مواد میکس شده در دمای بالا بیش از حد سخت شده اند	فیلر را در مرحله پایانی اضافه کنید مایعاتی مانند نرم کننده را آرام آرام اضافه کنید وقتی دمای پلیمر به 60 درجه رسید، نرم کننده را اضافه کنید. وزن مواد داخل میکسر را کاهش دهید یا نوع تیغه ها را تغییر دهید. از افزودنی های بهبود دهنده جریان مانند fumed silica استفاده کنید.
خروجی واحد میکس  به اندازه کافی زیاد نیست
علت	راه کار
میکسر کوچک است	از تکنیک " دو بچ" استفاده کنید. همان مقدار قبلی پی وی سی مورد استفاده را با دو برابر مقدار افزودنی مورد نیاز در توربو میکسر مخلوط کنید. بعد در مرحله میکسر سرد یا در آمیزه ساز ریبونی بقیه پی وی سی (معادل همان مقدار پی وی سی اولیه) را اضافه کنید. در این حالت مواد هم مخلوط می شوند و هم فرصت خنک شدن دارند.
زمان خنک کاری طولانی است	شدت جریان و دمای آب  خنک کننده را بررسی کنید. اثر کاهش دمای میکسر را بررسی کنید.
چرخه فرایند میکسر به دلیل بار کم موتور طولانی شده است	چیدمان و موقعیت قرار گیری تیغه ها را طوری تغییر دهید که بار موتور را افزایش دهد. افزایش یک ردیف تیغه به میکسر را امتحان کنید. آیا بار موتور را افزایش می دهد؟
تخریب مواد در میکسر
علت	راه کار
باقی ماندن مواد در میکسر	مطمئن شوید که هر بار بخشی از مواد داخلی میکسر باقی نمی ماند. در این صورت طراحی میکسر مشکل دارد.
باقی ماندن مواد مابین قسمت های متحرک	تراز بودن تیغه ها را بررسی کنید.
جریان نامطلوب محصول
علت	راه کار
دمای میکسر درست انتخاب نشده است	ترموکوپل ها را چک کنید دمای فرایند میکس را افزایش دهید (بیشتر از 120 درجه نباشد)
جذب ناقص نرم کننده	دمای فرایند میکس را افزایش دهید فرمولاسیون را مجدداً بررسی کنید (نوع پلاستی سایزر، رزین و..)
مواد پس از انبارش کلوخه و چسبنده می شوند	از خنک شدن مواد قبل از تخلیه مطمئن شوید.
جدایش افزودنی ها هنگام انتقال مواد یا استفاده در فرایندهای بعدی
علت	راه کار
نادرستی فرایند اختلاط	از ذوب شدن روان کننده ها و سایر افزودنی ها مطمئن شوید.
زیاد بودن مقدار فیلر در فرمولاسیون	مقدار فیلر را کاهش دهید. از مارپیچ جابجاکننده استفاده کنید.
وجود ذرات سخت یا کلوخه ای در آمیزه
علت	راه کار
تجمع مواد در اطراف تیغه ها	چیدمان و نحوه قرار گیری تیغه ها را بررسی کنید. افزودنی های مایع را از فرمولاسیون حذف کنید.
پر شدن بیش از حد میکسر	وزن مواد را کاهش دهید.
ترتیب افزایش مواد نادرست است.	بعد از اینکه پلاستی سایزر توسط رزین جذب شد، فیلر را اضافه کنید.
وجود نوسان در فرایند
علت	راه کار
نوسان در وزن	در صورت امکان مواد به صورت اتوماتیک وزن و به دقت پایش شود. نکته: به نوع و مقدار پلاستی سایزر توجه ویژه ای داشته باشید. آیا نرم کننده (پلاستی سایزر) انتخابی مناسب است؟
عدم ثبات کیفیت مواد اولیه	از تامین کنندگان معتبر و پیشرو خریداری کنید. مواد اولیه ورودی را بررسی کنید.
نوسان در دمای مذاب/ میزان پخت	طبق یک برنامه منظم تجهیزات را کالیبره نمایید و از یکنواختی دمای فرایند مطمئن شوید.
مشکل رنگ
علت	راه کار
نوسان در وزن	در صورت امکان مواد به صورت اتوماتیک وزن و به دقت پایش شود.

•