مواد اولیه تولید پروفیل UPVC چیست؟

UPVC از مواد اصلی در ساخت بسیاری از درب و پنجره‌ها خصوصا پنجره‌های دوجداره است. این پروفیل که از خواصی چون استحکام و دوام بالا و مقاومت خوب در برابر حرارت برخوردار است، از چندین ماده اصلی تولید می‌شود. در ادامه به بررسی مواد اولیه تولید پروفیل UPVC می‌پردازیم.

 

پروفیل UPVC چیست؟

UPVC (Unplasticized Polyvinyl Chloride) پلی وینیل کلرید غیر پلاستیک، یک ترموپلاست مدرن است که از مشتقات اصلی نفت خام و نمک طعام حاصل شده و در صنایع متعددی مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مهمترین کاربردهای این ماده در ساخت و تولید پروفیل‌های درب و پنجره UPVC است. برای تولید پروفیل UPVC از ترکیب چندین ماده مختلف استفاده می‌شود که هر یک از آنها سبب ایجاد خواص خاصی در آن می‌شوند. برای مثال بهبود دهنده مقاومت در برابر ضربه، سبب افزایش مقاومت آن در برابر ضربه و فشار می‌شود.

در رابطه با خصوصیات فیزیکی UPVC باید اشاره کنیم که تا زمانی که این ماده سوزانده نشود، یک ماده کاملا ایمن و غیر سمی است. برای همین زمانی که از آن برای تولید پنجره استفاده می‌شود، مراحل تولید آن به گونه‌ای انجام می‌شود تا هیچ آسیب و سمیتی از سوی آن ایجاد نشود.

 

خصوصیات کلیدی پروفیل UPVC

در رابطه با مهمترین خصوصیات پروفیل UPVC میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

 

 

• استحکام بالا: UPVC ماده‌ای مقاوم نسبت به خراش و ساییدگی است. همچنین این ماده نسبت به آب و هواهای مختلف، خوردگی، پوسیدگی و غیره مقاوم است. برای همین از آن در ساختمان و سازه‌های مختلف استفاده زیادی می‌شود.
• مقاومت به آتش: این ماده در برابر آتش مقاوم بوده و به سختی مشتعل می‌شود. حتی زمانی که منبع تولید حرارت و آتش از آن دور شود، از سوختن بازمی‌ایستد. برای همین با استفاده از آن امکان افزایش ایمنی درب و پنجره ساختمان وجود دارد.
• هزینه تولید پایین: هزینه تولید این ماده نسبت به برخی از پلاستیک‌ها پایین‌تر است. البته قیمت مواد اولیه UPVC بر روی هزینه آن تاثیر زیادی دارد.
• عایق بودن: از دیگر خصوصیات UPVC باید به عایق بودن آن اشاره کرد. این ماده جریان الکتریسیته را از خود عبور نداده و از این جهت گزینه خوبی برای ساخت ورقه‌ها و کابل‌های عایق می‌باشد.
• قابلیت بازیافت: پروفیل UPVC میتواند مورد بازیافت قرار بگیرد. در حال حاضر روش‌های زیادی وجود دارد که از طریق آنها امکان بازیافت پروفیل UPVC فراهم است.

 

فرمولاسیون ساخت پروفیل UPVC

مواد اولیه تولید پروفیل UPVC و همچنین فرمولاسیون ساخت پروفیل UPVC، بر روی کیفیت آن تاثیر زیادی دارد. ماده اصلی تشکیل دهنده این پروفیل نمک طعام به میزان 57 درصد و نفت خام 48 درصد است. در فرمولاسیون تولید یو پی وی سی از الکترولیز آب نمک، کلر به دست می‌آید. همچنین در فرآیند تصفیه نفت خام، اتیلن حاصل می‌شود. ترکیب کلر و اتیلن سبب تشکیل مونومر وینیل کلرید شده که در ادامه با پلیمریزاسیون وینیل کلرید پی وی سی به دست می‌آید. این موارد همگی به صورت مرحله به مرحله انجام می‌شوند و برای آنها از دستگاه‌های مخصوصی استفاده می‌گردد.

 

مواد اولیه ساخت UPVC و افزودنی‌های آن

ماده پی وی سی از پایداری کمی برخوردار است و به تنهایی نمیتواند برای ساخت پروفیل‌های بادوام مورد استفاده قرار بگیرد. برای همین در ادامه فرآیند تولید این ماده، یک سری افزودنی و مواد دیگر به آن اضافه می‌شود تا طیف وسیع‌تری از خواص را در بر بگیرد. افزودنی‌های یو پی وی سی عبارتند از:

 

 

• تثبیت کننده‌ها

تثبیت کننده‌ها یا پایدارکننده‌های افزوده شده به این ماده شامل دو نوع حرارتی و ماورابنفش هستند. با افزودن این تثبیت کننده‌ها، پایداری یو پی وی سی نسبت به حرارت و همچنین اشعه ماورابنفش بیشتر می‌شود. برای همین است که این ماده مقاومت خوبی در برابر حرارت دارد و با قرارگیری در معرض تابش نور خورشید دچار تغییر رنگ نمی‌شود.

• اصلاح کننده‌ها

از دیگر مواد اولیه تولید پروفیل UPVC باید به اصلاح کننده اشاره کرد. Impact Modiferها به عنوان اصلاح کننده مورد استفاده قرار گرفته و سبب افزایش مقاومت پروفیل نسبت به ضربه می‌شوند. این مواد سبب افزایش مقاومت پروفیل یو پی وی سی در برابر ضربه و شکستگی می‌گردند.

• پرکننده یا فیلرها

پرکننده‌ها سبب سختی سطح پروفیل می‌شوند و در اصل بر روی خواص مکانیکی آن تاثیر می‌گذارند. در صورتی که از پرکننده‌ها به صورت صحیح استفاده شود، مقاومت مکانیکی و اصطکاکی پلیمر بهبود پیدا می‌کند. اما استفاده نادرست یا استفاده بیش از حد این ماده سبب تاثیرات منفی بر روی کیفیت پروفیل می‌شود.

• روان کننده‌ها

روان کننده‌ها که در فرآیند اکستروژن به پی وی سی اضافه می‌شوند، سبب ایجاد سطح صاف و شفاف پروفیل می‌گردند. این مواد به شکل‌پذیری بهتر پلیمر کمک کرده و فرآیند تولید را بهبود می‌بخشند. با این حال استفاده از روان کننده‌ باید با دقت زیاد و طبق فرمولاسیون مشخص صورت بگیرد. در غیر این صورت میتواند تاثیر منفی بر روی کیفیت پروفیل داشته باشد و ادامه فرآیند را با مشکل روبرو نماید.

• رنگدانه‌ها

در تولید پروفیل UPVC اغلب از رنگدانه سفید دی اکسید تیتانیوم استفاده می‌شود که این ماده بر روی افزایش شفافیت پروفیل تاثیر زیادی دارد. پیگمنت‌های مورد استفاده نسبتا گران هستند و در صورتی که میزان آنها در فرمولاسیون UPVC کاهش پیدا کند، پروفیل به سمت زرد شدگی و تغییر رنگ در برابر نور خورشید می‌رود.

به جز موارد اشاره شده، مواد دیگری هم هستند که به این پروفیل اضافه می‌شوند. در این رابطه میتوان به آنتی میکروب‌ها جهت جلوگیری از تخریبات ناشی از نفوذ میکروب، آنتی اکسیدان‌ها جهت جلوگیری از تخریبات اکسیدی و عامل آنتی استاتیک جهت جلوگیری از ایجاد الکتریسیته ساکن اضافی اشاره کرد.

 

دستگاه‌های مورد نیاز برای تولید پروفیل UPVC

از دستگاه‌هایی که برای تولید پروفیل یو پی وی سی نیاز است، میتوان به اکسترودر، قالب، برج آب، هیتر، فیدرهای خودکار، دستگاه خشک‌کن، دستگاه کالیبراسیون، دستگاه برش اتوماتیک، کابین‌های کنترل الکتریکی و دستگاه وکیوم اشاره کرد.

زمانی که پروفیل با این دستگاه‌ها تولید می‌شود، مورد بررسی و کنترل کیفی قرار می‌گیرد تا شرایط آن ارزیابی شود. در کنترل کیفیت پروفیل UPVC مواردی چون ظاهر، کیفیت و میزان استحکام بررسی می‌شود. به طور کلی مواردی که در کنترل کیفی پروفیل حائز اهمیت هستند، عبارتند از:

• تست استحکام و مقاومت پروفیل
• تست مقاومت در برابر ضربه و خراش
• تست کیفیت مواد اولیه و فرمولاسیون
• تست عدم تغییر رنگ
• بررسی ظاهری
• بررسی و کنترل چگالی و جرم استاندارد

 

مراحل ساخت پروفیل UPVC

 

 

1. میکس مواد اولیه تولید پروفیل UPVC: در اولین مرحله به میکس مواد اولیه پرداخته می‌شود. برای این کار هم از دستگاه‌های مخصوص میکسر استفاده شده که پس از آن برای هم دما شدن با محیط به مدت 24 ساعت به مخازن مشخصی منتقل می‌شوند.
2. اکستروژن: مواد اولیه میکس و سرد شده، وارد دستگاه اکسترودر شده و به یک ماده خمیری شکل کاملا یکدست تبدیل می‌شوند. در انتهای دستگاه یک قالب با شکل مشخص وجود دارد. مواد خمیری به سمت جلو حرکت کرده و دمای دستگاه به 200 درجه سانتی گراد می‌رسد تا به شکل‌پذیری و تشکیل قالب پروفیل کمک شود. این مواد پس از قالب‌گیری وارد مرحله تثبیت و خنک‌سازی می‌شوند. فرآیند خنک‌سازی هم در دو مرحله کالیبراتور خشک و حمام آب خنک انجام می‌شود.
3. مرحله نهایی تولید: در مرحله پایانی آب اضافی موجود بر روی پروفیل کاملا خشک شده و سپس اطلاعات مربوط به پروفیل همچون زمان تولید و نام برند بر روی آن درج می‌شود. این کار توسط پرینترهای لیزری صورت می‌گیرد. در نهایت پروفیل وارد مرحله بسته‌بندی و عرضه به بازار می‌گردد.

 

جمع بندی

در این مطلب با مواد اولیه تولید پروفیل UPVC آشنا شدیم و به نقش هر یک از آنها در پروفیل پی بردیم. موادی چون تثبیت کننده، پرکننده، روان کننده، رنگدانه و اصلاح کننده از مهمترین مواد در تولید پروفیل یو پی وی سی است. کیفیت این مواد بر روی کیفیت پروفیل تولید شده نقش دارند. برای همین برای خرید مواد اولیه یو پی وی سی باید از ایران یو پی وی سی اقدام کرده تا بتوان پروفیل باکیفیت و مرغوبی را تولید کرد.