کمک فرآیندها در PVC: یک افزودنی کوچک با اثری بزرگ!
توشته شده توسط ّFatemeh Rajabi۶ اردیبهشت ۱۴۰۴ مقدمه
یکی از چالش‌های اصلی در تولید محصولات PVC، دشواری در فرآیند شکل‌دهی به علت ویسکوزیته بالای مذاب است. برای حل این مشکل، از افزودنی‌هایی به نام کمک فرآیند (Processing Aid) استفاده می‌شود. این افزودنی‌ها باعث بهبود جریان مذاب، افزایش کیفیت سطح محصول و کاهش انرژی مصرفی در فرایند ذوب و شکل‌دهی می‌شوند.
کمک فرآیند چیست؟
کمک فرآیند نوعی افزودنی آکریلیک است که برای بهبود جریان مذاب و افزایش قابلیت اکسترود شدن PVC به فرمولاسیون افزوده می‌شود. برخلاف روان‌کننده‌ها، این ماده در ساختار مذاب باقی می‌ماند و عملکردی فیزیکی روی سطح ذرات PVC دارد.
استفاده از کمک فرآیند در PVC سخت و نرم:
کمک فرآیندها عمدتاً برای فرمولاسیون‌های PVC سخت طراحی شده‌اند، چرا که در این سیستم‌ها ویسکوزیته بالا و دشواری در یکنواخت‌سازی مذاب، مشکلات اصلی فرآیندی هستند. استفاده از این افزودنی‌ها در اکستروژن پروفیل، لوله، ورق و سایر محصولات سخت، باعث بهبود روانی مذاب، افزایش همگنی و تسریع فرآیند شکل‌گیری اولیه PVC می‌شود. با این حال، در برخی شرایط خاص، ممکن است از کمک فرآیندهای با وزن مولکولی پایین‌تر در ترکیبات PVC نرم نیز استفاده شود؛ به‌ویژه زمانی که نیاز به کنترل Plate-out، بهبود ظاهر سطح یا پایداری فرایندی وجود داشته باشد. بنابراین، گرچه کاربرد اصلی این افزودنی‌ها در PVC سخت است، اما در موارد خاص می‌توان از مزایای آنها در سیستم‌های نیمه‌سخت یا نرم نیز بهره‌مند شد.
چرا در PVC سخت استفاده می‌شود؟
در فرمولاسیون‌های PVC سخت، به‌ویژه در تولید لوله، پروفیل و اتصالات، این افزودنی باعث موارد زیر می‌شود:
- کاهش گشتاور دستگاه در شروع تولید
- افزایش یکنواختی ذوب (Fusion)
- جلوگیری از عیوب سطحی
- کاهش انرژی مصرفی در فرایند ذوب و شکل‌دهی
مکانیسم عملکرد کمک فرآیند
کمک فرآیندهای آکریلیک با جذب به سطح ذرات PVC، لایه‌ای لغزان ایجاد می‌کنند که موجب:
- کاهش اصطکاک داخلی مذاب
- تسریع در یکنواخت‌سازی مذاب
- بهبود پراکندگی افزودنی‌ها و فیلرها
می‌شود.
انواع کمک فرآیندها بر اساس وزن مولکولی
۱. وزن مولکولی پایین
- مناسب فرمول‌های شفاف
- عملکرد روان‌کنندگی بالا
- نمونه: K-175
۲. وزن مولکولی متوسط
- تعادل بین فیوژن و ویسکوزیته
- مناسب اکثر کاربردهای PVC سخت
- نمونه‌ها: PA-912، K-125، PA-20
۳. وزن مولکولی بالا (برای فوم PVC)
- افزایش ویسکوزیته مذاب
- مناسب برای فرمول‌های فوم
- نمونه: Mod 400
جدول مقایسه کمک فرآیندها
| نام | وزن مولکولی | کاربرد | ویژگی خاص |
|---|---|---|---|
| K-175 | پایین | فیلم شفاف، پروفیل سبک | روان‌کنندگی بالا |
| PA-912 | متوسط | پروفیل، لوله | عملکرد پایدار صنعتی |
| K-125 | متوسط | اکستروژن عمومی | تعادل خوب در فیوژن |
| PA-20 | متوسط | قطعات تزئینی | سطح صاف و براق |
| Mod 400 | بالا | ورق و فوم PVC | کنترل گاز |
نکات مهم در انتخاب کمک فرآیند
- سازگاری با سایر افزودنی‌ها
باید با پایدارکننده‌ها و روان‌کننده‌ها هماهنگ باشد. - دوز مصرف پیشنهادی
بین ۰.۵ تا ۱.۵ phr. مصرف بیش از حد، یکنواخت‌سازی بیش از اندازه و افت خواص مکانیکی را به همراه دارد. - کاربرد نهایی محصول
برای فوم، از نوع با وزن مولکولی بالا استفاده شود. - شرایط فرایندی
دما، فشار، سرعت و گشتاور بر انتخاب تأثیر دارند.
نتیجه‌گیری
استفاده صحیح از کمک فرآیند در فرمولاسیون PVC سخت، تأثیر قابل توجهی در بهبود کیفیت تولید، کاهش انرژی مصرفی در فرایند ذوب و شکل‌دهی، و ارتقاء خواص نهایی محصول دارد. انتخاب دقیق این افزودنی بر اساس نوع کاربرد، یکی از کلیدهای موفقیت در تولید پایدار و اقتصادی است.
