سیلندر و مارپیچ چوب پلاست

چوب پلاست به عنوان محصولی جدید  که در گروه مواد کامپوزیتی قرار گرفته متشکل از گرانول چوب یا پودر چوب با مقدار معین به همراه مواد پلیمری بوده و در ابعاد و قالب های متعدد به روش اکستروژن تولید و عرضه می گردد. چوب پلاست، کامپوزیتی است از ترکیب پلیمر و چوب تشکیل گردیده استکه پلیمرهای مصرفی در این نوع از کامپوزیت­ها پلی­اتیلن، پلی پروپیلن، پلی وینیل کلراید و پلی لاکتیک اسید می­باشد که از پرکاربردترین آن­ها می­توان به کامپوزیت پلیمر PVC و چوب یا کامپوزیت پلیمر پلی­اتیلن و چوب اشاره نمود. مواد افزودنی دیگری در این سیستم برای اختلاط بیشتر چوب و پلیمر و همچنین بهتر شدن شرایط فرایندی استفاده گردیده است که در کنار این مواد رنگدانه و پرکننده و پایدارکننده­های حرارتی و … از افزودنی های مورد نیاز است.  از مزایای چوب پلاست می توان به عواملی همچون صرفه جویی در مواد اولیه و جلوگیری از قطع بیهوده درختان و استفاده پرکاربرد در صنعت ساختمان و ساخت مصنوعاتی همچون کفپوشهای چوب پلاستیک ، نماپوش چوب پلاست، فلاورباکس و مبلمان شهری اشاره نمود. مهمترین مزیت پروفیلهای چوب پلاستیک مقاوت بالای آن در مقابل عوامل جوی همچون اشعه uv آفتاب و به طور خاص مقاومت بالا در مقابل رطوبت و استفاده بسیار زیاد در مناطق مرطوب اشاره نمود. در ادامه چند مورد از مزایا و ویژگی­های آن اشاره گردیده است:

• 1- ثبات ابعادی بالا

• 2- عدم رشد باکتری

• 3- مقاوم در مقابل رطوبت

• 4- هزینه نگهداری پایین

• 5- مقاوت بالا در مقابل عوامل جوی

• 6- مقاوم در مقابل پوسیدگی طبیعی

• 7- مقاوم در برابر قارچ­ها و حمله حشرات

• 8- ضریب خمشی بالا

این نوع کامپوزیت­های چوب پلاست به روش­های مختلفی تولید می­گرد که در ادامه تنها به معرفی روش­های تولید پرداخته و روش اکستروژن به صورت کامل توضیح داده می­شود.

روش های متداول تولید  مصنوعات  چوب – پلاستیک :

1. اکستروژن

2. قالبگیری صفحه ای

3. قالب گیری تزریقی

4. قالبگیری فشاری

5. پالتروژن

اکستروژن:

اکستروژن متداولترین روش شکل دهی این کامپوزیت ها است. قابلیت تولید پیوسته ، انبوه و اتوماتیک از مزایای این روش به شمار می روند. در بین ماشین آلات اکستروژن ، اکسترودرها ی دو پیچه همسوگرد و اکسترودرهای دو پیچه ناهمسوگرد می تواند به سه صورت مواد اولیه مجزا ، مواد اولیه پیش اختلاط شده و یا گرانول صورت گیرد در این ماشین ذوب مواد در اثر انتقال حرارت از بدنه و برش ایجاد شده در اثر حرکت پیچ صورت می گیرد. تولیدات این اکسترودرها می تواند به صورت مستقیم به شکل پروفیل های اکسترودر شده مورد مصرف قرار گیرد و یا با استفاده از دستگاه گرانول ساز به صورت دانه های گرانول در آمده و در مسیر فرآیند ها مثل تزریق و یا قالبگیری حرارتی مصرف شود.

انواع اکسترودرهای مصرفی در این زمینه:

اکسترودرهای تک پیچه : اکسترودر تک پیچه به فراوانی در فرآیند ترموپلاستیک ها استفاده می شود این اکسترودرها از سه ناحیه تغذیه ، تراکم ، فشردگی و اندازه گیری و سنجش تشکیل شده اند از معایب این به اختلاط ضعیف مواد زمان اقامت گسترده و دبی پایین آنها می توان اشاره کرد.

اکسترودر همسوگرد:

جهت اختلاط عموما از اکسترودر های دو پیچه استفاده می شود و نوع همسو گرد آن اختلاط بهتری ایجاد می کند .

اکسترودر ناهسمگرد موازی:

اکسترودر دو پیچه نا همسو گرد موازی در تولید لوله و  پروفیل های در و پنجره PVC به کار می روند .

اکسترودر دو پیچه­ی ناهمسوگرد مخروطی:

سیستم اکسترودر دو پیچه نا همسو گرد مخروطی دارای اقامت کوتاه و توزیع اقامت باریک است که سبب کنترل دمایی خوب و به حداقل رسیدن تخریب حرارتی می گردد. از این نوع اکسترودر درتولید لوله و انواع پروفیل  PVC در ایران استفاده می شود .

اکسترودر CONEX :

اکسترودر CONEX از دو روتور چرخنده مخروطی تشکیل شده اند . در اکسترودر CONEX امکان استفاده از مواد ارزان قیمت برای قسمت های داخلی پروفیل و مواد خام با گیفیت را در سطح خارجی فراهم می سازدو محصول نهایی اکستروژن پروفیل و ورق خواهد بود.

در زمینه اکستروژن چوب پلاست، پرکاربرد ترین اکسترودر، اکسترودر مخروطی ناهمسوگرد دو پیچه بوده که یکی از دلایل مهم آن، توان پمپ بالای مذاب توسط این نوع اکسترودر می­باشد. مواد چوب پلاست چون دارای مواد ریز چوبی به شکل ذره یا الیاف بوده دارای ویسکوزیته­ی بالایی بوده و نیروی بالایی برای انتقال مذاب نیاز دارد و اما در ادامه می­توان به توان اختلاط بالای اکسترودر دوپیچه اشاره کرد که یکی از موارد مورد نیاز برای اکستروژن چوب پلاست­ها می­باشد. زیرا فرایند چوب پلاست­ها نیازمند توان اختلاط بالای اکستروژن می­باشد تا مذابی کاملا یکنواخت ایجاد نماید. اما در اکسترودرهای مربوط به کامپوزیت­های پلی­اتیلنی باید فشار به شدت بالا برود تا انسجام کافی برای شکل گیری محصول صورت بگیرد. تفاوت اصلی در پیچه­های اکستروژنی پلی­اتیلن و پی­وی­سی در تعداد کانال­های روی ماردون می­باشد که در مارپیچ پی وی سی می­تواند دو کاناله یا سه کاناله باشد زیرا نیازی به ایجاد فشار بسیار بالا در سیستم نمی­باشد ولی در اکسترودر پلی­اتیلنی الزاما به مارپیچ دو کاناله نیز است زیرا باشد فشار بالایی در سیستم ایجاد گردد.

نوشته: پیمان قربان زاده