info@decksun.com         phone ico02 021-22644865 email ico05

ماشین های تولید چوب پلاست(دو) اکسترودر ها

 

  با پیشرفت فن آوری ، دربعضی از تکنولوژی ها تولید نیازی به خشک کن نیست وعمل رطوبت گیری در اکسترودرصورت می گیرد؛ در این اکسترودرها الیاف ویا پودرسلولزی با رطوبتی در حدود 15% وارد شده و بعد از طی مسیر مورد نظر جهت رطوبت گیری و رسیدن به رطوبت مورد نیاز عمل اختلاط بین پلیمر و چوب آغاز می گردد از مزایای این روش نسبت به عمل خشک کردن قبل از ورود به اکسترودر، کاهش هزینه تولید و عدم نیاز به استفاده از الیاف رطوبت گیری شده می باشد.

 

همانطور که بیان شد متداول ترین روش برای تولید کامپوزیت چوب- پلاستيك استفاده از ماشین اکسترودر می باشد در ادامه به تشریح انواع اکسترودرها و تکنولوژی های متداول این ماشین آلات می پردازیم.

 

یکی دیگر از چالش‌های اساسی در فرآیندهای شکل دهی،  افزایش ویسکوزیته مذاب پلاستيك در اثر افزودن فيلر و محدودیت دمايی فرآیند می‌باشد، به دلیل جلوگیری از تخریب حرارتی مواد لیگنوسلولزی موجب کاهش مقاومت مذاب وکاهش کیفیت قطعه وشکست سطحی مذاب می شود کمک فرآیندها ، روان کننده ها وعوامل جفت کننده مهمترین ابزار غلبه بر این مشکل به شمار می‌روند در ضمن باید ذكر کرد که در حین فرآیند ، دما نباید در هیچ نقطه ای از 180 درجه سانتی گراد تجاوز کند زیرا در دمای بالاتر تخریب حرارتی الیاف سلولزی آغاز می شود.

انواع اکسترودر و تکنولوژیهای متداول

اکسترودر های تک پیچ :

 

اکسترودر تک پیچه به فراوانی درفرآیند ترموپلاستیک ها استفاده می شود ، این اکسترودرها از سه ناحیه تغذیه ،  تراکم وفشردگی  و  اندازه گیری و سنجش  تشکیل شده اند قیمت این دستگاه ها به نسبت سایر اکسترودرها پایین تر می باشد از معایب این دستگاه به اختلاط ضعیف مواد زمان اقامت گسترده ودبی پایین آنها می توان اشاره کرد. در مواردی که ماده اولیه به صورت ذرات گرانول تغذیه شده باشد مشکل اختلاط وجود ندارد ولی در دبی بالا احتمال سوختن الیاف وجود دارد بنابر اين به ندرت از این دستگاه جهت فرایند کامپوزیت چوب پلاستيك استفاده می شود.

 

اکسترودر دوپیچه همسوگرد:

 

جهت اختلاط عموما از اکسترودرهای دوپیچه استفاده می شود نوع همسو گرد اختلاط بهتری را ایجاد می کند اما تنش برشی ایجاد شده در آن بالاست، لذا معمولا برای مواد حساس به برش مانند PVC استفاده نمی شوند زمان اقامت در نوع همسو گرد بالاتر از نوع نا همسو گرد است زیرا بیشتر جریان مواد در انتقال ازیک پیچ به پیچ دیگر صورت می گیرد این مساله سبب اختلاط بهتر و توزیع زمان اقامت پهن‌تر می‌گردد . این اکسترودر ها مواد از یک پیچ به پیچ دیگر در مسیری به شکل  8  منتقل می شوند بدون اینکه کمترین احتمال ماندگار شدن موضعی وجود داشته باشد.

از جمله اکسترودر های دو پیچه همسو گرد موجود در بازار به موارد زیر می توان اشاره کرد :

 

شرکت ایتالیایی  Bausano  اکسترودر دو پیچه همسو گردی خاص کامپوزیت های WPC طراحی نموده است که برای پلی اولفین ها مناسب می باشد.

 

این سیستم نیاز به زطوبت گیری قبل از فرآیند را ندارد ودر حین اکسترود کردن توسط وکیوم رطوبت را که تبخیر شده مکش می کند و از سیستم خارج می سازد همچنین این خط مجهز به یک دستگاه اختلاط خشک می باشد که قبل ازاکستروژن مواد در داخل آن مخلوط می شوند در ضمن خوراک پلیمر این دستگاه باید به صورت پودر باشد.

 

شرکت امریکایی Entek و همچنین دستگاه دو پیچه همسوگرد  مخصوص کامپوزیت های چوب پلاستيك بر پایه پلی اولفین‌ها  طراحی کرده است.

 

اکسترودرهای دو پیچه نا همسو گرد مخروطی:

سیستم های جدید(Counter Roating Twin Screw Extruder ConicalIntermeshing ) اکسترودرهای دوپیچه مخروطی ناهمسوگرد ومتداخل را برای فرآیند کامپوزیتهای چوب پلاستیک پیشنهاد می کنند .این سیستم دارای زمان اقامت کوتاه وتوزیع اقامت باریک است که سبب کنترل دمایی خوب وبه حداقل رسیدن تخریب حرارتی می گردد. این مساله برای مواد حساس مثل PVC وچوب یک مزیت بزرگ به شمار می رود . قطر زیاد مارپیچ وسطح تماس زیاد در منطقه تغذیه به انتقال مخاوط دارای درصد چوب بالا کمک می کند شکل مخروطی در سرعت پایین ، گشتاور وفشار بالا ایجاد می کند که سبب فشردگی وآغشتگی بهترذرات چو سبب تامین جریان ویسکوز لازم می گردد.  PP ,PE ,PVC را دارد

 

روشهای خوراک دهی متنوع از جمله مخلوط آماده ، گرانول چوب پلیمر، واکستروژن مستقیم مواد خام ، امکان استفاده از این اکسترودرها رابرای هر نوع خوراک اولیه فراهم می سازد.

 

سایر دستگاه های اکسترودر ساخته شده

 

اکسترودرهای دیگری به نام Wood Truder  توسط شرکت Davis Standard ساخته شده که شامل یک اکسترودر دو پیچه ویک اکسترودر تک پیچه است که قابلیت فرآیندPE, PP PVC   را داراست. در این سیستم ابتدا پودر چوب به تنهایی وبدون اینکه رطوبت گیری شود و یا با پلیمرمخلوط گردد به ناحیه تغذیه انتقال یافته ودر مسیر گرم شده و رطوبت خود را از دست می دهد سپس پلیمر مذاب به صورت جانبی از اطراف اکسترودر به داخل تزریق می شود وبا ذرات چوب مخلوط می گردد ، در این سیستم به دلیل اینکه پلیمر در حالت مذاب با پودر چوب مخلوط می شود امکان استفاده از اشکال دیگر پلیمر مثل گرانول و مواد بازیافتی وجود دارد . در این سیستم پس از اختلاط رطوبت اضافی توسط ناحیه گاز گیر که مجهز به سیستم وکیوم است خارج شده وآنگاه مخلوط وارد ناحیه سنجش می شود   در این منطقه از اکستروژن دما معمولی است تا ازتخریب حرارتی و سوختن مواد در آن جلوگیری شود در مقایسه با دیگر اکستروژنها این سیستم نیاز به تجهیزات و انرژی بیشتری دارد.

 

 

: Conex اکسترودر های

 

اکسترودرهای جدیدی هستند که از دو  روتور چرخنده مخروطی تشکیل شده اند و در هر دوطرف روتورهای چرخنده استاتور قرار گرفته و هر روتور با ماردون های مجزا خوراک دهی و کنترل می شود . روتورهای مخروطی از شیارها وحفرات (sigments) تشکیل شده اند .وقتی مواد وارد قسمت داخلی روتور می شود پس ازطی کردن مسیرشیارهای داخلی به حفره می رسد وبعداز عبوراز حفره ماده وارد شیار خارجی می شود وبا چرخش روتور به حفره بعدی می رسد واز این راه ماده دوباره به داخل چرخه وارد می شود وبا تکرار این عمل مواد به صورت کامل با هم مخلوط می شوند . کیفیت بالا به نسبت هزینه کم از محاسن این تکنولوژِی به شمار می رود  و   ازجمله  دیگر ویژگی های مثبت استفاده از این اکسترودرها ، عدم نیاز به" آمیزه سازی " یا   "Compunding"،عدم نیاز به رطوبت گیری از مواد اولیه مصرفی  وامکان استفاده از مواد مصرف شده بازیافتی  مثل خرده های پلاستیک ؛ چوب و کاغذ است. همچنین تولید محصول WPC چند لایه در این اکسترودرها ؛ امکان استفاده از مواد ارزان قیمت برای قسمتهای داخلی پروفیل و مواد خام با کیفیت را در سطح خارجی فراهم می سازد.

 

 ذرات چوب یا مواد لیگنوسلولزی می توانند در قبل و یا حین فرآیند بسته به نوع دستگاه خشک شوند. به عنوان نمونه شرکت Extrusion Tek Milacron   منبع تغذیه ای به نام CM 140 Z  ساخته است که می تواند مخلوط پلیمر ومواد لیگنوسلولزی راپیش از ورود به ناحیه تغذیه اکسترودر،  پیش گرم کند ورطوبت اضافی را خارج نماید.

 

محصول اکستروژن پروفیل( تصویر پایین ) و ورق خواهد بود ، با قرار دادن دای های مختلف می توان پروفیل را با اشکال مختلف سطح مقطع و همچنین ورقهای مورد مصرف برای فرآیندهای ترموفرمینگ را تولید کرد.

 

 

با توجه به اينكه امروزه در مقياس جهاني یکی از مهمترین بازارهای مواد ساختمانی در محصولاتي نظیر " مصالح نرده كشي  ، کفپوش و حصارکشی " در اختیار فراورده‌هاي چوب پلاستیک است، توليد كنندگان ماشين آلات فراوري چوب پلاستيك نيز به طور مستمر در تلاش هستند تا كيفيت و سطح فن‌آوري ماشين‌آلات خود را ارتقاء دهند و از سوي ديگر قيمت تمام شده محصول را كمتر و كمتر كنند. لذا براي توليد كنندگان چوب پلاستيك و صاحبان اين صنايع در كشور لازم است كه در انتخاب نوع فرايند و ماشين آلات مربوطه با مطالعه و بررسي كافي، همچنین توجه به ظرفيت توليد، نوع ماده اوليه و خواص محصول نهايي به انتخاب و سفارش خريد اقدام نمايند. در اينجا افزایش بهره‌وری، کاهش زمان تولید، قابليت ارتقاء فناوری، اصلاح سیستم عایق‌کاری، توانايي در اعمال تغییرات در آميزه‌سازي و فرمولاسیون، ظرفیت ماشین‌های اکسترودر و حتي المقدور ساده بودن فرایند توليد، مهمترين مواردي هستند كه بايد مد نظر قرار گيرند.

 

 

 

 

البته با پیشرفت فن آوری ، دربعضی از تکنولوژی ها تولید نیازی به خشک کن نیست وعمل رطوبت گیری در اکسترودرصورت می گیرد؛ در این اکسترودرها الیاف ویا پودرسلولزی با رطوبتی در حدود 15%    وارد شده و بعد از طی مسیر مورد نظر جهت رطوبت گیری و رسیدن به رطوبت مورد نیاز عمل اختلاط بین پلیمر و چوب آغاز می گردد از مزایای این روش نسبت به عمل خشک کردن قبل از ورود به اکسترودر ، کاهش هزینه تولید و عدم نیاز به استفاده از الیاف رطوبت گیری شده می باشد.

 

همانطور که بیان شد متداول ترین روش برای تولید کامپوزیت چوب- پلاستيك استفاده از ماشین اکسترودر می باشد در ادامه به تشریح انواع اکسترودرها و تکنولوژی های متداول این ماشین آلات می پردازیم.

 

یکی دیگر از چالش‌های اساسی در فرآیندهای شکل دهی ،  افزایش ویسکوزیته مذاب پلاستيك در اثر افزودن فيلر و محدودیت دمايی فرآیند می‌باشد، به دلیل جلوگیری از تخریب حرارتی مواد لیگنوسلولزی موجب کاهش مقاومت مذاب وکاهش کیفیت قطعه وشکست سطحی مذاب می شود کمک فرآیندها ، روان کننده ها وعوامل جفت کننده مهمترین ابزار غلبه بر این مشکل به شمار می‌روند در ضمن باید ذكر کرد که در حین فرآیند ، دما نباید در هیچ نقطه ای از 180 درجه سانتی گراد تجاوز کند زیرا در دمای بالاتر تخریب حرارتی الیاف سلولزی آغاز می شود.

انواع اکسترودر و تکنولوژیهای متداول

اکسترودر های تک پیچ :

 

اکسترودر تک پیچه به فراوانی درفرآیند ترموپلاستیک ها استفاده می شود ، این اکسترودرها از سه ناحیه تغذیه ،  تراکم وفشردگی  و  اندازه گیری و سنجش  تشکیل شده اند قیمت این دستگاه ها به نسبت سایر اکسترودرها پایین تر می باشد از معایب این دستگاه به اختلاط ضعیف مواد زمان اقامت گسترده ودبی پایین آنها می توان اشاره کرد. در مواردی که ماده اولیه به صورت ذرات گرانول تغذیه شده باشد مشکل اختلاط وجود ندارد ولی در دبی بالا احتمال سوختن الیاف وجود دارد بنابر اين به ندرت از این دستگاه جهت فرایند کامپوزیت چوب پلاستيك استفاده می شود.

 

اکسترودر دوپیچه همسوگرد:

 

جهت اختلاط عموما از اکسترودرهای دوپیچه استفاده می شود نوع همسو گرد اختلاط بهتری را ایجاد می کند اما تنش برشی ایجاد شده در آن بالاست، لذا معمولا برای مواد حساس به برش مانند PVC استفاده نمی شوند زمان اقامت در نوع همسو گرد بالاتر از نوع نا همسو گرد است زیرا بیشتر جریان مواد در انتقال ازیک پیچ به پیچ دیگر صورت می گیرد این مساله سبب اختلاط بهتر و توزیع زمان اقامت پهن‌تر می‌گردد . این اکسترودر ها مواد از یک پیچ به پیچ دیگر در مسیری به شکل  8  منتقل می شوند بدون اینکه کمترین احتمال ماندگار شدن موضعی وجود داشته باشد.

از جمله اکسترودر های دو پیچه همسو گرد موجود در بازار به موارد زیر می توان اشاره کرد :

 

شرکت ایتالیایی  Bausano  اکسترودر دو پیچه همسو گردی خاص کامپوزیت های WPC طراحی نموده است که برای پلی اولفین ها مناسب می باشد.

 

این سیستم نیاز به زطوبت گیری قبل از فرآیند را ندارد ودر حین اکسترود کردن توسط وکیوم رطوبت را که تبخیر شده مکش می کند و از سیستم خارج می سازد همچنین این خط مجهز به یک دستگاه اختلاط خشک می باشد که قبل ازاکستروژن مواد در داخل آن مخلوط می شوند در ضمن خوراک پلیمر این دستگاه باید به صورت پودر باشد.

 

شرکت امریکایی Entek و همچنین دستگاه دو پیچه همسوگرد  مخصوص کامپوزیت های چوب پلاستيك بر پایه پلی اولفین‌ها  طراحی کرده است.

 

اکسترودرهای دو پیچه نا همسو گرد مخروطی:

سیستم های جدید(Counter Roating Twin Screw Extruder ConicalIntermeshing ) اکسترودرهای دوپیچه مخروطی ناهمسوگرد ومتداخل را برای فرآیند کامپوزیتهای چوب پلاستیک پیشنهاد می کنند .این سیستم دارای زمان اقامت کوتاه وتوزیع اقامت باریک است که سبب کنترل دمایی خوب وبه حداقل رسیدن تخریب حرارتی می گردد. این مساله برای مواد حساس مثل PVC وچوب یک مزیت بزرگ به شمار می رود . قطر زیاد مارپیچ وسطح تماس زیاد در منطقه تغذیه به انتقال مخاوط دارای درصد چوب بالا کمک می کند شکل مخروطی در سرعت پایین ، گشتاور وفشار بالا ایجاد می کند که سبب فشردگی وآغشتگی بهترذرات چو سبب تامین جریان ویسکوز لازم می گردد.  PP ,PE ,PVC را دارد

 

روشهای خوراک دهی متنوع از جمله مخلوط آماده ، گرانول چوب پلیمر، واکستروژن مستقیم مواد خام ، امکان استفاده از این اکسترودرها رابرای هر نوع خوراک اولیه فراهم می سازد.

 

سایر دستگاه های اکسترودر ساخته شده

 

اکسترودرهای دیگری به نام Wood Truder  توسط شرکت Davis Standard ساخته شده که شامل یک اکسترودر دو پیچه ویک اکسترودر تک پیچه است که قابلیت فرآیندPE, PP PVC   را داراست. در این سیستم ابتدا پودر چوب به تنهایی وبدون اینکه رطوبت گیری شود و یا با پلیمرمخلوط گردد به ناحیه تغذیه انتقال یافته ودر مسیر گرم شده و رطوبت خود را از دست می دهد سپس پلیمر مذاب به صورت جانبی از اطراف اکسترودر به داخل تزریق می شود وبا ذرات چوب مخلوط می گردد ، در این سیستم به دلیل اینکه پلیمر در حالت مذاب با پودر چوب مخلوط می شود امکان استفاده از اشکال دیگر پلیمر مثل گرانول و مواد بازیافتی وجود دارد . در این سیستم پس از اختلاط رطوبت اضافی توسط ناحیه گاز گیر که مجهز به سیستم وکیوم است خارج شده وآنگاه مخلوط وارد ناحیه سنجش می شود   در این منطقه از اکستروژن دما معمولی است تا ازتخریب حرارتی و سوختن مواد در آن جلوگیری شود در مقایسه با دیگر اکستروژنها این سیستم نیاز به تجهیزات و انرژی بیشتری دارد.

 

 

: Conex اکسترودر های

 

اکسترودرهای جدیدی هستند که از دو  روتور چرخنده مخروطی تشکیل شده اند و در هر دوطرف روتورهای چرخنده استاتور قرار گرفته و هر روتور با ماردون های مجزا خوراک دهی و کنترل می شود . روتورهای مخروطی از شیارها وحفرات (sigments) تشکیل شده اند .وقتی مواد وارد قسمت داخلی روتور می شود پس ازطی کردن مسیرشیارهای داخلی به حفره می رسد وبعداز عبوراز حفره ماده وارد شیار خارجی می شود وبا چرخش روتور به حفره بعدی می رسد واز این راه ماده دوباره به داخل چرخه وارد می شود وبا تکرار این عمل مواد به صورت کامل با هم مخلوط می شوند . کیفیت بالا به نسبت هزینه کم از محاسن این تکنولوژِی به شمار می رود  و   ازجمله  دیگر ویژگی های مثبت استفاده از این اکسترودرها ، عدم نیاز به" آمیزه سازی " یا   "Compunding"،عدم نیاز به رطوبت گیری از مواد اولیه مصرفی  وامکان استفاده از مواد مصرف شده بازیافتی  مثل خرده های پلاستیک ؛ چوب و کاغذ است. همچنین تولید محصول WPC چند لایه در این اکسترودرها ؛ امکان استفاده از مواد ارزان قیمت برای قسمتهای داخلی پروفیل و مواد خام با کیفیت را در سطح خارجی فراهم می سازد.

 

 ذرات چوب یا مواد لیگنوسلولزی می توانند در قبل و یا حین فرآیند بسته به نوع دستگاه خشک شوند. به عنوان نمونه شرکت Extrusion Tek Milacron   منبع تغذیه ای به نام CM 140 Z  ساخته است که می تواند مخلوط پلیمر ومواد لیگنوسلولزی راپیش از ورود به ناحیه تغذیه اکسترودر،  پیش گرم کند ورطوبت اضافی را خارج نماید.

 

محصول اکستروژن پروفیل( تصویر پایین ) و ورق خواهد بود ، با قرار دادن دای های مختلف می توان پروفیل را با اشکال مختلف سطح مقطع و همچنین ورقهای مورد مصرف برای فرآیندهای ترموفرمینگ را تولید کرد.

 

 

با توجه به اينكه امروزه در مقياس جهاني یکی از مهمترین بازارهای مواد ساختمانی در محصولاتي نظیر " مصالح نرده كشي  ، کفپوش و حصارکشی " در اختیار فراورده‌هاي چوب پلاستیک است، توليد كنندگان ماشين آلات فراوري چوب پلاستيك نيز به طور مستمر در تلاش هستند تا كيفيت و سطح فن‌آوري ماشين‌آلات خود را ارتقاء دهند و از سوي ديگر قيمت تمام شده محصول را كمتر و كمتر كنند. لذا براي توليد كنندگان چوب پلاستيك و صاحبان اين صنايع در كشور لازم است كه در انتخاب نوع فرايند و ماشين آلات مربوطه با مطالعه و بررسي كافي، همچنین توجه به ظرفيت توليد، نوع ماده اوليه و خواص محصول نهايي به انتخاب و سفارش خريد اقدام نمايند. در اينجا افزایش بهره‌وری، کاهش زمان تولید، قابليت ارتقاء فناوری، اصلاح سیستم عایق‌کاری، توانايي در اعمال تغییرات در آميزه‌سازي و فرمولاسیون، ظرفیت ماشین‌های اکسترودر و حتي المقدور ساده بودن فرایند توليد، مهمترين مواردي هستند كه بايد مد نظر قرار گيرند.

 

 

 

درباره ما

شرکت چوب پلاست دکسان، تولید کننده با کیفیت ترین پروفیل های چوب پلاست و چوب پلاستیک جهت کف و نمای ساختمان، مبلمان شهری، آلاچیق، روف گاردن ، نرده 

facebook linkedin instagram telegram

تماس با ما

آدرس:ایران، تهران، خيابان شریعتی،پایین تر از مترو شریعتی،بعد از کوچه فلسفی،پلاک 1186 ،طبقه دوم ،واحد 12
تلفن:22644865 - 021
ایمیل: info[at]decksun[dot]com

Top