÷

فرآیند تولید چوب پلاستیک مجید چهارمحالی مهر 1395 عضو هیت مدیره شرکت DAYAX

تعریف چوب پلاستیک چند سازه های چوب پلاستیک موادی هستند که از ترکیب ترموپلاستیک ها با الیاف طبیعی به همراه مقدار کمی افزودنی به سه روش اکستروژن، تزریق و پرس گرم تولید می شوند اختلاط اکستروژن مواد ليگنو سلولزي تزريق پلاستيك پرس گرم

بازار جهانی چوب پلاستیک

سنگين (HDPE) سبك (LDPE ) پلي پروپيلن (PP) پلی اتيلن شرط لازم:در تولید چوب پلاستیک،پلیمرهایی با دمای ذوب کمتر از 200 درجه سانیگراد استفاده می شود پلي پروپيلن (PP) سنگين (HDPE) پلی اتيلن سبك (LDPE ) پلی وينيل کلرايد (PVC) پلی استايرن (PS) اکریل و نیتریل بوتادین استایرن (ABS) پلاستيك

1- دسترسی 2- قیمت 3-کاربرد محصول نهایی 4- تجهیزات موجود 5-محدودیت های بهداشتی و زیست محیطی 6- فرایند پذیری عوامل موثر در انتخاب پلاستیک

بیشتر محصولات تولیدی در ایران با pvc می باشد

الياف چوب مواد چوبي آرد چوب الیاف لیگنوسلولزی مواد غير چوبي الياف كتان، كنف، بامبو، باگاس، كاه،سبوس برنج ...

پارامترهای مهم در انتخاب 1- دسترسی 2- قیمت 3-ساختار شیمیایی الیاف 4- کیفیت محصول نهایی پارامترهای مهم در انتخاب مواد لیگنوسلولزی

- تمام محصولات چوب پلاستیک تولید شده در ایران با پودر چوب می باشد

افزودنی ها (Additives) افزودنی ها موادی هستند که به مقدار کم استفاده می شوند، ولی تاثیر زیادی بر کارایی ، فرایند پذیری و کاهش قیمت محصول دارند افزودنی ها (Additives) کارایی و کیفیت فرایند پذیری کاهش قیمت

- قیمت مواد - نوع پلاستیک ضمینه -کاربرد محصول نهایی - کیفیت محصول -محدودیت های بهداشتی و زیست محیطی - تامین به موقع و سهل مواد از شرکت تولید کننده عوامل موثر در انتخاب افزودنی ها

فرایند های تولید چوب پلاستیک 1- تزریق - جهت تولید الزاما مواد اولیه باید به گرانول تبدیل شوند درصد الیاف چوبی باید کمتر از 50 درصد باشد - مناسب ترین پلاستیک در این روش پلی اتیلن گرید تزریقی می باشد

فرایند های تولید چوب پلاستیک 2- پرس گرم - در این روش امکان تولید با درصد های بالای چوب وجود دارد امکان تولید تخته هایی با ابعاد بزرگ - پلی اتیلن و پلی پروپیلن در این روش مورد استفاده قرار می گیرد پودر چوب پلاستیک افزودنی ها

فرایند های تولید چوب پلاستیک 1- اکستروژن بخش عمده محصولات چوب –پلاستیک طی فرایند اکستروژن و به صورت پروفیل های توپر و توخالی و صفحه تولید می شوند 16

روشهای تولید چوب پلاستیک در فرایند اکستروژن 1- تک مرحله ای پودر چوب پلاستیک افزودنی ها 17

روشهای تولید چوب پلاستیک در فرایند اکستروژن 2-دو مرحله ای 1- دو مرحله ای پودر چوب پلاستیک افزودنی ها 18

محاسن روش تولید دو مرحله ای تک مرحله ای آمریکا کانادا 1-سرعت تولید بالاتر 2-کیفیت بالاتر محصول تولیدی 3-حساسیت کمتر به رطوبت چوب 4-امکان استفاده از اکسترودر های تک پیچ معایب روش تولید دو مرحله ای دو مرحله ای اروپا چین 1-سرمایه گذاری اولیه بالاتر 2-هزینه های تولید و سر بار بالاتر 19

1- اکسترودر تک پیچ 1- همسو گرد انواع اکسترودر 1- اکسترودر دو پیچ انواع اکسترودر 1- اکسترودر دو پیچ 1- کونیکال 1- ناهمسو گرد 1- موازی 20

1- اکسترودر تک پیچ (تک ماردون) انواع اکسترودر 1- اکسترودر تک پیچ (تک ماردون) - اکسترودر تک پیچ به فراوانی در فرایند ترموپلاستیک ها استفاده می شوند و از سه ناحیه تغذیه، تراکم و سنجش تشکیل شده اند - در صنعت چوب پلاستیک به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد 21

1- اکسترودر تک پیچ (تک ماردون) مزایا - قیمت کمتر نسبت به اکسترودر های دو پیچ - هزینه تعمیر و نگهداری کمتر معایب - تغذیه غیریکنواخت و پایین مواد - اختلاط ضعیف (بنابراین باید از گرانول چوب پلاستیک استفاده شود - دبی پایین و توزیع زمان اقامت گسترده مواد - تخریب الیاف در درصد های بالا تر -تخریب الیاف در دبی های بالا (زیاد بودن سرعت چرخش ماردون) - امکان تولید چوب پلاستیک در مقادیر بالاتر از 50 درصد الیاف امکان پذیر نیست 22

انواع اکسترودر 2- اکسترودر دو پیچ Co-rotating Counter-rotating اکسترودر موازی اکسترودر مخروطی

انواع اکسترودر 2- انواع اکسترودر دو پیچ ناهمسوگرد اکسترودر موازی اکسترودر مخروطی - قطر زیاد مارپیچ و سطح تماس زیاد در منطقه تغذیه به انتقال مخلوط با درصد بالای چوب کمک می کند - شکل مخروطی ماردون ها در سرعت های پایین، گشتاور و فشار بالا ایجاد میکند که سبب فشردگی و خیس شدن بهتر پودر چوب و درنتیجه اختلاط بهتر می گردد. - قطر کم در ناحیه انتهایی ( سنجش) سبب تامین جریان ویسکوز لازم برای قالب می گردد. - زمان ماندگاری مواد کوتاه بوده که سبب کنترل دمایی خوب و به حداقل رساندن تخریب میگردد این مسایل برای مواد حساس مانند PVC و الیاف چوب مزیت بزرگی محسوب می شود

بیشتر محصولات چوب پلاستیک در ایران از اختلاط پودر چوب، pvc و افزودنی در یک فرایند تک مرحله ای با اکسترودر دو پیچ کونیکال تولید می گردند پودر چوب PVC افزودنی ها

بازار چوب پلاستیک در ایران دک و نما صفحه کابینت آشپزخانه بخش های داخلی خودرو درب و چهارچوب درب

تاثیر چوب و افزودنی ها بر کیفیت و کارایی و شرایط تولید محصولات چوب-PVC - درصد پودر چوب - شکل ذرات - اندازه ذرات تاثر پودر چوب 27

تاثیر درصد الیاف 28

ذراتی با ضریب لاغری بالا تاثیر شکل ذرات افزایش خواص مکانیکی افزایش ضریب لاغری(نسبت طول به قطر) ذراتی با ضریب لاغری بالا (لیفی شکل) ذراتی با ضریب لاغری پایین (کروی شکل) 29

تاثیر اندازه ذرات افزایش کیفیت سطح محصول صاف ترشدن سطح محصول کاهش اندازه ذرات افزایش مقاوت های مکانیکی کاهش جذب آب و انبساط و انقباض محصول کلوخه شدن ذرات چوب پخش نامناسب ذرات جوب کاهش زیاد اندازه ذرات (مشهای بالاتر از 120) کاهش مقاومت های مکانیکی بهترین مش سایز بین 40 تا 100 می باشد 30

مقدار مصرف کم- تاثیر زیاد افزودنی های افزودنی PVC PE PP عملکرد پایدارکننده های حرارتی فرایند پذیری روانسازها فرایند پذیری+کیفیت محصول نرم کننده ها کارایی محصول آنتی اکسیدان ها رنگ دانه ها پایدار کننده های UV تاخیر انداز های شعله ضد الکتریسیته ساکن کمک فرایند ها مواد ضد قارچ سازگار کننده ها اصلاح کننده های ضربه پرکننده ها کاهش قیمت+ کارایی عوامل فوم زا

روانسازها (lubricants) نقش روانسازها، کاهش اصحکاک بین - مولکول های پلیمر-پلیمر - پلیمر-الیاف چوب - الیاف چوب – الیاف چوب - پلیمر - فلز -الیاف چوب - فلز 1- داخلی (تا حدی قابل حل در پلیمر) انواع روانسازها 2- خارجی (قابل حل در پلیمر) 32

روانسازهای خارجی (قابل حل در پلیمر) به طور کلی روانسازهای خارجی اصتحکاک بین پلیمر با صطح فلز و تجهیزات تولید را کاهش میدهد پارافین وکس پلی اتیلن وکس اسید های چرب استیارات سرب روانسازهای (تا حدی قابل حل در پلیمر روانسازهای خارجی با نفوذ در زنجیره های پلیمری و کاهش اصطحکاک بین آنها سبب کاهش ویسکوزیته مذاب ( خمیر) میگردند الکل های چرب اسید استر های چرب استیارات کلسیم 33

اثر نوع روان کننده بر پخت

اثرات استفاده از روان کننده ها به مقدارکم - افزایش اصطحاک بین اجزا درنتیجه سوختن چوب و PVC - اختلاط ضعیف و پخش نا مناسب چوب در PVC - کاهش خروجی - ایجاد ترک در محصول -خروجی نا یکنواخت 35

اثرات استفاده بیش از حد روان کننده خارجی کاهش خواص فیزیکی و مکانیکی محصول کاهش پخت کاهش آمپر دستگاه عدم تولید محصول اثرات استفاده بیش از حد روان کننده داخلی کاهش خواص فیزیکی و مکانیکی محصول پخت بیش از حد افزایش آمپر دستگاه عدم تولید محصول 36

نکات مهم در انتخاب روان کننده ها - به دلیل کارایی متفاوت روان کننده ها، بهتر است از چند گروه روان کننده استفاده شود - برهم کنش بین روان کننده ها با سایر افزودنی ها باید مد نظر قرار گیرد 37

پایدار کننده های حرارتی - پایدار کننده های حرارتی اغلب در PVC استفاده می شوند. زیراPVC به حرارت و تنش بسیار حساس است و تحت این شرایط تجزیه شده کلریدریک اسید ( (HCl آزاد می کند. بنابراین با توجه به تمایل پلیمرها به تجزیه سریع، PVC باید در طول اکستروژن پایدار شود. بنابراین توجه به نوع، کیفیت و مقدار مصرف آن بسیار حايز اهمیت می باشد - انواع مختلفی از پایدارکننده های حرارتی تولید و استفاده می شود، ولی مهمترین و پرمصرف ترین انها پایدار کننده های حرارتی بر پایه سرب می باشد 38

اثرات استفاده از پایدار کننده حرارتی به مقدار نامناسب - تغییر رنگ محصول و ایجاد سوختگی - کاهش خواص فیزیکی و مکانیکی محصول - ایجاد حباب در محصول - سوختگی -افزایش آمپر دستگاه 39

بررسي تاثير زمان و دماي اختلاط اکسترودر روي ويژگي­هاي فيزيکي و مکانيک پلاستيک و همچنين مواد مرکب چوب-پلاستيک دارد. اثر تخريب ترمو مکانيکي طي فرآيند يک يا چند مرحله­اي اکستروژن بر تغيير ساختار شيميايي پلي پروپيلن از طريق آناليز شيميايي . با تشكر اثر اين افزدوني ها بر خواص پلاستيک هاي ضايعاتي و بر مواد مرکب حاصل از آنها مورد بررسي قرار گيرد. بررسي استفاده از انواع الاستومرها يا اصلاح کننده­هاي مقاومت به ضربه بر مواد مركب حاصل از پليمرهاي بازيافتي ساخت مواد مركب چوب پلاستيك از مخلوط انواع پلاستيك­ها. اثر ساير عوامل تخريبي پلاستيك­ها مانند هوازدگي، و اشعه U.V بر خواص مواد مرکب چوب پلاستيك