نقدم لكم نحن المهندس منسي مقالة بعنوان البولي بروبلين Polypropylene
بقلم:
د/ خالد ناجي
تحدثنا في العدد السابق عن البولي إيثلين وطرق تصنيعه وأنواعه كما تحدثنا عن أهم مميزاته واستخداماته، وسنتحدث في هذا العدد عن البولي بروبلين بشكل مفصل ودقيق.
البولي بروبلين هو أكثر صلابة وأقوى وأخف من البولي إيثلين ورقائقه نافذة قليلا للبخار وذات مقاومة عالية للدهون والحرارة العالية وهو مانع جيد للرطوبة والغاز وهو أغلى من البولي إيثلين ومن الضروري أن تضاف له مضادات الأكسدة لمنع التلف السريع بتأثير الأكسجين والضوء على ذرات الهيدروجين الحساسة في جانب السلسلة وتبلغ فترة خزن الرقائق حوالي سنتين وتصعب عملية لحامه بالحرارة ويعد مقاوما جيدا لتأثير المواد الكيماوية حيث أنه مقاوم للحوامض الشتوية والقواعد ولا يتأثر بأكثر المذيبات على درجة حرارة الغرفة.
نشرح لكم نحن المهندس منسي طرق تصنيع وتشكيل البلاستيك:
1- تشكيل البلاستيك بالحقن:
تستخدم عمليات الحقن في تشكيل اللدائن المتلينة بالحرارة وأهم المواد البلاستيكية المستخدمة في التشكيل بالحقن الآتي:
- بولي إيثلين PE.
- بولي بروبلين PP.
المواصفات الأساسية لماكينة التشكيل بالحقن:
تقسم الماكينة إلى ثلاثة أجزاء رئيسية وهي:
- قاعدة الماكينة.
- وحدة الحقن (التليين).
- وحدة التشكيل.
وفي عملية التشكيل بالحقن يتم تسخين البوليمر إلى أن يظهر ويعطي مصهورا لزجا ثم يقذف المصهور إلى داخل قالب بارد نسبيا ذو تجويف يمثل شكل المنتج النهائي حيث يبرد المصهور فيأخذ شكل القالب ويتصلب ثم ينفتح جزء القالب ويقذف بالجزء المصنوع إلى خارج القالب.
وهناك نوعان من التشكيل بالحقن نوضحها لكم نحن المهندس منسي :
أ- التشكيل بالحقن المكبسية:
تتألف الماكينة من خزان لحبيبات البوليمر يسمى قادوس التغذية وتنزل حبيبات البوليمر من القادوس على هيئة دفعات Batches محددة مسبقا إما على أساس الوزن أو على أساس الحجم في اسطوانة التسخين وعندما يكون المكبس الموجود داخل الاسطوانة منسحبا إلى الخلف تبدأ دورة الحقن باندفاع المكبس داخل هذه الاسطوانة بسرعة إلى الأمام ضاغطا مادة البلاستيك إلى داخل اسطوانة التسخين التي تحتوي على طوربيد Torpedo يساعد على مزج وتجانس المصهور وعندما يصل المصهور إلى فوهة الحقن يكون المصهور قد بلغ اللزوجة المناسبة للتصنيع عند درجة الحرارة المطلوبة وعندما يبلغ المصهور هذه الفوهة يندفع المكبس بسرعة كبيرة إلى الأمام دافعا المصهور إلى تجويف القالب وخلال هذه الفترة تكون قد نزلت دفعة أخرى من حبيبات البوليمر إلى اسطوانة التسخين لكي تلين ليسهل طرد الهواء الموجود منها بفعل حركة المكبس داخل الاسطوانة وهكذا تتكرر العملية بسرعة كبيرة وبشكل آلي.
ب- التشكيل بالحقن بالكباس اللولبي:
في هذه الماكينة تحتوي اسطوانة التسخين على حلزون لولبي (بريمي) بدلا من المكبس وتقوم البريمة بوظيفة المكبس للضغط والمزج فعند دوران البريمة داخل الاسطوانة مع ارتفاع درجة الحرارة تدريجيا تقل لزوجة المصهور فيتجمع المصهور أولا في مقدمة الحلزون إلى أن تبلغ كمية المصهور ما يكفي للدفعة الواحدة عندئذ تتوقف البريمة ثم تتحرك بسرعة للأمام لدفع المصهور المتجمع في المقدمة عبر الفونية إلى تجويف القالب.
2- التشكيل بالبثق:
في هذه الطريقة يتم دفع مصهور البلاستيك خلال رأس التشكيل تحت ضغط وتكون المواد الصلبة المستخدمة في عملية البثق في صورة متعددة مثل البودرة، الأقراص، الصفائح، الجزر، حبيبات مجروشة وتخلط هذه المواد غالبا مع مكونات أخرى مثل المواد الملونة والمثبتات وغيرها، ويتم نقل مواد التغذية إلى الأمام عبر اسطوانة التسخين إلى القالب.
وتنقسم ماكينات البثق إلى نوعين هما:
- ماكينات ذات البريمة الواحدة.
- ماكينات ذات البريمة المتعددة.
وتتكون ماكينة التشكيل من اسطوانة عليها مجموعة من السخانات الكهربية وبداخل الاسطوانة بريمة أو أكثر حسب طراز الماكينة وقادوس يستخدم لتغذية الماكينة بخامات التشكيل الموجودة في مقدمة الماكينة.
وفي هذه الطريقة تنزل حبيبات البوليمر من القادوس على البريمة التي تتحرك حركة دورانية داخل الاسطوانة الساخنة ونتيجة لحركة الدوران البريمية يندفع البوليمر إلى الأمام مع ارتفاع درجة حرارته نتيجة تعرضه لقوة الاحتكاك مع جسم البريمة وجدار الاسطوانة وبذلك يتلين ويحدث المزج والتجانس بسبب حركة البريمة ويستخدم في الحركة للأمام خلال الاسطوانة إلى أن يصل إلى رأس التشكيل ويتم تسخين جسم الاسطوانة إما بسخانات كهربية أو باستخدام الزيت الساخن ولكن يعتبر التسخين الكهربي هو الأسلوب المفضل والشائع الاستخدام وتعتبر كل منطقة تسخين على الاسطوانة مستقلة عن الأخرى وبذلك يتم التحكم في درجة حرارة كل منطقة وتضبط درجات الحرارة بحيث تتزايد في الارتفاع باتجاه فتحة البثق وتختلف في مواصفاتها طبقا لنوع المادة المطلوب تصنيعها.
ويتم تقسيم منطقة البريمة إلى ثلاث مناطق رئيسية:
- منطقة التغذية.
- منطقة الانضغاط.
- منطقة القياس (المعايير).
ومنطقة الانضغاط لها أهمية خاصة حيث تعمل على تخليص مصهور المادة من الفقاعات الهوائية والغازات المحبوسة والتي يتسبب وجودها في الخاصة في التأثير على جودة المنتج ويلحق بماكينات البثق صمام ضغط بعد المصفاة حيث يؤدي وجوده إلى السيطرة والتحكم في الضغط المسلط على المصهور إما بزيادته أو بتقليله وذلك قبل الوصول إلى فوهة البثق والتي يجب عندها أن يمر المصهور بسرعة ثابتة أو منتظمة من خلال فوهة البثق وذلك للحصول على منتج منتظم متجانس.
3- التشكيل بالنفخ:
عملية تشكيل البلاستيك بالنفخ عبارة عن عملية تشكيل منتجات جوفاء ذات سمك جدار رقيق من مواد البلاستيك المتلين بالحرارة وتتم العملية بواسطة بثق اسطوانة أو خرطوم من البلاستيك يسمى باريزون Parison يوضع بين نصفي قالب يغلق بعدها القالب ليقطع النهايات العليا والسفلى للبلاستيك الساخن ثم ينفخ بالهواء المضغوط من خلال إبرة نفخ ثم يمكث فترة في ظل التبريد يفتح بعدها القالب وتخرج القطعة بعد إزالة الرايش العلوي والسفلي منها ميكانيكيا أو يزال بعد ذلك يدويا.
الخطوة الأولى:
تتضمن استخدام ماكينة بثق لتسخين وتليين البلاستيك وضخ الخامة في رأس التشكيل وهذا الجزء من العملية يعتبر تقليديا.
الخطوة الثانية:
يكون القالب أو القوالب قطر وسمك جدار الخرطوم الذي تم بثقه والذي يكون جاهزا ليأخذ مكانه بين نصفي قطر القالب.
الخطوة الثالثة:
تتضمن غلق نصفي القالب بواسطة ضغط هيدروليكي ثم قطع الخرطوم وتستخدم إبرة نفخ لدفع الهواء داخل الخرطوم الذي يدفع الخامة بدورها لتلامس القالب فتأخذ شكله الداخلي.
مع تحياتنا و تمنياتنا بالتوفيق
شركة المهندس منسي للتغليف الحديث – ام تو باك
القاهرة مصر
ايميل
الموقع الاليكتروني
www.engineer-mansy.biz
موبايل: – 01211116956 – – 01211116958
تليفون ارضي0225880056 فاكس ارضي
وللإتصال من خارج مصر برجاء إضافة 002 كود مصر قبل الرقم