مقالات

مروري بر ماشین آلات و فن‌آوري‌هاي توليد چندسازه‌هاي چوب-پلاستيك

چکیده:

با توجه به محدوديت منابع جنگلي، کمبود چوب در كشور و به تبع آن حجم بالای واردات چوب آلات، الوار، انواع صفحات فشرده و حتي مصنوعات چوبي كه در سالهاي اخير نيز شدت يافته است، چند سازه هاي چوب-پلاستيك در بسیاری از موارد می‌تواند جایگزین مناسبی برای چوب باشد؛ موادی که دارای ظاهری شبیه به چوب هستند و در کاربرد ها اغلب به جای چوب استفاده می شوند و با فرآیندهای شکل دهی پلاستیک از جمله اکستروژن،  تزریق،  تزریق با فشار، انواع تکنیکهای قالبگیری و ... تولید می شوند خصوصیات مثبت و کارآیی بالای خانواده محصولات کامپوزیت چوب-پلاستيك از جمله در مصارفی چون کفپوش سازی ، حصارکشی و مصارف بیرونی (انواع مبلمان شهری،باغی، پارکها)، ساخت قطعات خودرو و ... همچنين، ارزان و فراوان بودن مواد اولیه و كاهش فشار بر جنگل به دليل عدم وابستگي به منابع جنگلي امکان استفاده از مواد بازیافتی همچون باگاس، ساقه و كاه گياهان زراعي و انواع ترکیبات پلاستیک ضایعاتی ، موجب برتری آن‌ نسبت به سایر مواد و مصالح سنتي گردیده است. هدف این مطالعه بررسی انواع فرايندها، ماشين آلات، معرفي فناوري‌ها و روشهاي نوين توليد و شكل دهي فراورده هاي چند سازه چوب پلاستيك می­باشد. در بين روشهاي پيوسته توليد، روش روزن راني متداول ترین روش شکل دهی این چندسازه‌هاست، قابلیت تولید پیوسته، انبوه و اتوماتیک از مزایای این روش به شمار می روند. در بین ماشین آلات فرآیند اکستروژن ، اکسترودرهای دو پیچه همسوگرد و اکسترودر های دو پیچه ناهمسوگرد مخروطی ،از تک پیچه‌ها عمومیت بیشتری دارند.

 

واژه‌های کلیدی: چوب پلاستیک، اكسترودر،  ماشين آلات، فرايندهاي نوين توليد، روزن راني،  WPC   

مقدمه

چند سازه یا مواد مرکب چوب پلاستیک موادی هستند ازطریق اختلاط انواع پلیمرهای ترمو پلاستیک‌ به عنوان ماتریس با الیاف چوب و یا دیگر مواد « سلولزی» به عنوان فازتقویت‌کننده یا فیلر، ساخته می‌شوند که دارای ظاهری شبیه به چوب بوده و در کاربرد ها اغلب به جای چوب استفاده می شوند با نظری  به خصوصیات مثبت و کارآیی بالای خانواده محصولات چوب-پلاستيك  از جمله در مصارفی چون کفپوش سازی ، حصارکشی و مصارف بیرونی ( انواع مبلمان شهری،باغی، پارکها) ، ساخت قطعات خودرو و ... واین موضوع که محصولات چوب-پلاستيك  واجد خصوصیاتی مشابه ویژگی‌های مثبت چوب از قبیل میخ و پیچ خوری، چسب پذیری ، اره ورنده شدن است.. با در نظر گرفتن  ویژگی های فوق در این چند سازه و نیز محدودیت جنگلها ، کمبود  چوب و  به تبع آن حجم بالای واردات چوب آلات و الوار در کشور ما، لزوم توحه جدي و پرداختن به اين فراورده‌ها بيش از پيش هويدا مي‌گردد زيرا كه چند سازهWPC   در بسیاری از موارد می‌تواند جایگزین مناسبی برای چوب باشد و نیز از دیگر سو ارزان و فراوان بودن مواد اولیه و نیز امکان استفاده از مواد بازیافتی همچون باگاس ساقه گندم و برنج و انواع ترکیبات پلاستیک ضایعاتی ، موجب برتری آن نسبت به مواد و مصالح سنتي گردیده است در تولید مواد مرکب الیاف -پلیمرهای ترموپلاستیک، استفاده از الیاف یا پرکننده های طبیعی هر روز بیش از گذشته مورد توجه قرار می­گیرد. [2و3] هدف این مطالعه بررسی انواع فرايندها، ماشين آلات، معرفي فناوري‌ها و روشهاي نوين توليد و شكل دهي فراورده هاي چند سازه چوب پلاستيك می­باشد.

 

روشهاي متداول توليد چندسازه چوب-پلاستيك:

براي توليد فراورده‌هاي مركب چوب پلاستيك روش‌هاي بسياري وجود دارد ولي ميتوان گفت كه در مقياس گسترده و صنعتي  مهمترين روش‌هاي توليد عبارتند از :

اكستروژن            قالبگيري صفحه‌اي          قالبگيري تزريقي        قالبگيري فشاري         پالترو‍ژن

به دليل عموميت بيشتر روش اكسترود كردن نسبت به ساير روش‌ها در اين مقاله ،  ماشين آلات و فناوري‌‎هاي متداول  فرايند اكستروژن، مورد تاكيد و توجه بيشتري قرار مي‌گيرند.و ساير روشها نيز به صورت اجمالي مورد اشاره قرار خواهند گرفت

 

تکنولوژی و ماشین آلات شکل دهی کامپوزیت WPC

 

اکستروژن : 

متداول ترین روش شکل دهی این کامپوزیتها است قابلیت تولید پیوسته ، انبوه و اتوماتیک از مزایای این روش به شمار می روند در بین ماشین آلات فرآیند اکستروژن ، اکسترودرهای دو پیچه همسوگرد و اکسترودر های دو پیچه ناهمسوگرد مخروطی، از تک پیچه ها عمومیت بیشتری دارند . خوراک دهی این اکسترودرها بسته به امکانات و تجهیزات  می تواند به سه صورت مواد اولیه مجزا ، مواد اولیه پیش اختلاط شده ویا گرانول صورت گیرد در این ماشین ذوب مواد دراثرانتقال حرارت از بدنه وبرش ایجاد شده در اثر حرکت پیچ صورت می گیرد .  تولیدات این اکسترودرها می تواند به صورت مستقیم به شکل پروفیل های اکسترود شده مورد مصرف قرار گیرد و یا با استفاده از دستگاه گرانول سازبه صورت دانه های گرانول درآمده و در سایر فرآیندها مثل تزریق و يا قالبگيري حرارتي مصرف شود .

از آنجایی که فیلر مورد استفاده در این کامپوزیت الیاف و پودر سلولزی است که به شدت آبدوست هستند ؛ رطوبت گیری وخشک کردن جهت رسیدن به خواص مکانیکی مطلوب اهمیت بسزایی دارد  زیرا عدم رطوبت گیری مناسب نه تنها مانع از اختلاط خوب ذرات چوب و پلیمر می‌شود بلکه بعد از فرآیند نیز به دلیل حضورآب در سطح مشترک چوب وپلیمر ، چسبندگی بین چوب و پلیمر کاهش می یابد، رطوبت موجود در چوب در حین فرآیند تبخیر شده وباعث ایجاد یک فوم نامنظم وایجاد حفره و نقص درقطعه تولیدی و نهايتا موجب کاهش خواص فیزیکی و مکانیکی قطعه تولیدی و کاهش شدید عمر مفید محصول می شود همچنين به‌دليل افزايش فشار  ممكن است سبب انفجار در ماشين اكسترودر ‌گردد.

البته با پیشرفت فن آوری ، دربعضی از تکنولوژی ها تولید نیازی به خشک کن نیست وعمل رطوبت گیری در اکسترودرصورت می گیرد؛ در این اکسترودرها الیاف ویا پودرسلولزی با رطوبتی در حدود 15%    وارد شده و بعد از طی مسیر مورد نظر جهت رطوبت گیری و رسیدن به رطوبت مورد نیاز عمل اختلاط بین پلیمر و چوب آغاز می گردد از مزایای این روش نسبت به عمل خشک کردن قبل از ورود به اکسترودر ، کاهش هزینه تولید و عدم نیاز به استفاده از الیاف رطوبت گیری شده می باشد.

همانطور که بیان شد متداول ترین روش برای تولید کامپوزیت چوب- پلاستيك استفاده از ماشین اکسترودر می باشد در ادامه به تشریح انواع اکسترودرها و تکنولوژی های متداول این ماشین آلات می پردازیم .

یکی دیگر از چالش‌های اساسی در فرآیندهای شکل دهی ،  افزایش ویسکوزیته مذاب پلاستيك در اثر افزودن فيلر و محدودیت دمايی فرآیند می‌باشد، به دلیل جلوگیری از تخریب حرارتی مواد لیگنوسلولزی موجب کاهش مقاومت مذاب وکاهش کیفیت قطعه وشکست سطحی مذاب می شود کمک فرآیندها ، روان کننده ها وعوامل جفت کننده مهمترین ابزار غلبه بر این مشکل به شمار می‌روند در ضمن باید ذكر کرد که در حین فرآیند ، دما نباید در هیچ نقطه ای از 180 درجه سانتی گراد تجاوز کند زیرا در دمای بالاتر تخریب حرارتی الیاف سلولزی آغاز می شود .

 

انواع اکسترودر و تکنولوژیهای متداول

اکسترودر های تک پیچه (اکسترودرپروفیل) :

اصول کلی شکل دهی در تولید پیوسته به این ترتیب است که ابتدا مواد اولیه   sizing( عمل اندازه گیری و افزودن مواد کمکی مورد نیاز ) می شوند؛ سپس مواد اولیه سلولزی در خشک‌کن تا حد مطلوب (1الي%3) وزنی رطوبت خود را از دست می دهند در مرحله سوم توسط سیستم تغذیه مواد به داخل اکسترودر خوراک دهی می شوند.  در مرحله بعد خروجی سیستم اکسترودر  به صورت گرانول در می آید و در نهایت هم گرانول تولید شده با انواع فرآیندهای شکل دهی حرارتي قالبگیری شده و به محصول نهایی تبدیل می شوند. البته فن‌آوري‌هاي جديد خصوصاً ابداع و طراحي اكسترودرهاي با پيچ‌هاي ويژه در موارد زيادي ترتيب اين مراحل را نقض مي‌كنند. [1و2]

اکسترودر تک پیچه به فراوانی درفرآیند ترموپلاستیک ها استفاده می شود ، این اکسترودرها از سه ناحیه تغذیه ،  تراکم وفشردگی  و  اندازه گیری و سنجش  تشکیل شده اند(تصوير شماره 2)  قیمت این دستگاه ها به نسبت سایر اکسترودرها پایین تر می باشد از معایب این دستگاه به اختلاط ضعیف مواد زمان اقامت گسترده ودبی پایین آنها می توان اشاره کرد. در مواردی که ماده اولیه به صورت ذرات گرانول تغذیه شده باشد مشکل اختلاط وجود ندارد ولی در دبی بالا احتمال سوختن الیاف وجود دارد بنابر اين به ندرت از این دستگاه جهت فرایند کامپوزیت چوب پلاستيك استفاده می شود.

 

اکسترودر دوپیچه همسوگرد :

جهت اختلاط عموما از اکسترودرهای دوپیچه استفاده می شود نوع همسو گرد اختلاط بهتری را ایجاد می کند اما تنش برشی ایجاد شده در آن بالاست، لذا معمولا برای مواد حساس به برش مانند PVC استفاده نمی شوند زمان اقامت در نوع همسو گرد بالاتر از نوع نا همسو گرد است زیرا بیشتر جریان مواد در انتقال ازیک پیچ به پیچ دیگر صورت می گیرد این مساله سبب اختلاط بهتر و توزیع زمان اقامت پهن‌تر می‌گردد نمای شماتیک الگوی جریان مواد در داخل اکسترون در شکل ذیل به خوبی  نشان داده شده است . همانطور كه در تصوير شماره (3) مشاهده مي‌شود در این اکسترودر ها مواد از یک پیچ به پیچ دیگر در مسیری به شکل  8  منتقل می شوند بدون اینکه کمترین احتمال ماندگار شدن موضعی وجود داشته باشد .

از جمله اکسترودر های دو پیچه همسو گرد موجود در بازار به موارد زیر می توان اشاره کرد :

شرکت ایتالیایی  Bausano  اکسترودر دو پیچه همسو گردی خاص کامپوزیت های WPC طراحی نموده است که برای پلی اولفین ها مناسب می باشد .

این سیستم نیاز به زطوبت گیری قبل از فرآیند را ندارد ودر حین اکسترود کردن توسط وکیوم رطوبت را که تبخیر شده مکش می کند و از سیستم خارج می سازد همچنین این خط مجهز به یک دستگاه اختلاط خشک می باشد که قبل ازاکستروژن مواد در داخل آن مخلوط می شوند در ضمن خوراک پلیمر این دستگاه باید به صورت پودر باشد .

شرکت امریکایی Entek نیز دستگاه دو پیچه همسوگرد  مخصوص کامپوزیت های چوب پلاستيك بر پایه پلی اولفین‌ها  طراحی کرده در این جدول قطرپیچ ودبی آنها ذکر شده است :

 

جدول شماره (1) قطر پیچ و دبی انواع اکسترودر ساخت شرکت Entek

دبی ماشین (  بر حسبkg / hr  )

قطر پیچ ( برحسب  mm)

500 –  275

53

1000 – 600

73

2000 – 1200

103

3700 – 2750

133

 

اکسترودر دوپیچه  ناهمسوگرد موازی :

اکسترودرهای دوپیچه  ناهمسوگرد موازی عموما در تولید پروفیلهای در و پنجرهPVC  به‌کار می روند اختلاط در پیچ های نا همسوگرد به نسبت ضعیفتر از نوع همسو گرد است در ناهمسو گردها بیشتر جریان در فضای بین دو پیچ در حرکت است و انتقال مواد از یک پیچ به پیچ دیگر کمتر صورت می گیرد . این مساله سبب اختلاط ضعیف تر، زمان اقامت کوتاهتر و توزیع زمان اقامت باریکتر نسبت به نوع همسوگرد می شود

 

اکسترودرهای دو پیچه نا همسو گرد مخروطی :

سیستم های جدید(Counter Roating Twin Screw Extruder ConicalIntermeshing ) اکسترودرهای دوپیچه مخروطی ناهمسوگرد ومتداخل را برای فرآیند کامپوزیتهای چوب پلاستیک پیشنهاد می کنند .این سیستم دارای زمان اقامت کوتاه وتوزیع اقامت باریک است که سبب کنترل دمایی خوب وبه حداقل رسیدن تخریب حرارتی می گردد. این مساله برای مواد حساس مثل PVC وچوب یک مزیت بزرگ به شمار می رود . قطر زیاد مارپیچ وسطح تماس زیاد در منطقه تغذیه به انتقال مخاوط دارای درصد چوب بالا کمک می کند شکل مخروطی در سرعت پایین ، گشتاور وفشار بالا ایجاد می کند که سبب فشردگی وآغشتگی بهترذرات چوب می شود به علاوه قطر کم ناحیه metering سبب تامین جریان ویسکوز لازم دای می گردد شکل زیر نمای شماتیک قسمت ماردون (پیچ) اکسترودر دو پیچه مخروطی را نشان می دهد . این دستگاه برای اولین بار توسط شرکت اطریشی Cincinnatti برای کامپوزیتهای چوب پلاستیک بانام تجاری  FiberexT ساخته شد وقابلیت فرآیند های PP ,PE ,PVC را دارد.

اکسترودرهای  FiberexT به طور ویژه برای تولید کامپوزیت چوب پلاستیک طراحی شده اند ودارای ویژگی هایی به شرح زیر می باشند : سری اکسترودرهای  FiberexT 35 _ 92 برای تولید 50تا 1000کیلوگرم در ساعت مناسب هستند.

روشهای خوراک دهی متنوع از جمله مخلوط آماده ، گرانول چوب پلیمر، واکستروژن مستقیم مواد خام ، امکان استفاده از این اکسترودرها رابرای هر نوع خوراک اولیه فراهم می سازد.

امکان گاز گیری تا  8% رطوبت را برای کامپوزیت های با 30 تا 90درصد چوب فراهم می کند . قسمتهای قابل تعوبض خوراک دهی ، توزین ،گازگیری وماردون از ویژگی های این ماشین می باشد  بیش از 30 طراحی مختلف ماردون برای الیاف وجود دارد وتوان کار با انواع پلیمر از  پلیمرهای طبیعی مثل نشاسته تاPP,PVC ,PE  را دارد .

 

سایر دستگاه های اکسترودر ساخته شده

اکسترودرهای دیگری به نام Wood Truder  توسط شرکت Davis Standard ساخته شده که شامل یک اکسترودر دو پیچه ویک اکسترودر تک پیچه است که قابلیت فرآیندPE, PP PVC   را داراست. در این سیستم ابتدا پودر چوب به تنهایی وبدون اینکه رطوبت گیری شود و یا با پلیمرمخلوط گردد به ناحیه تغذیه انتقال یافته ودر مسیر گرم شده و رطوبت خود را از دست می دهد سپس پلیمر مذاب به صورت جانبی از اطراف اکسترودر به داخل تزریق می شود وبا ذرات چوب مخلوط می گردد ، در این سیستم به دلیل اینکه پلیمر در حالت مذاب با پودر چوب مخلوط می شود امکان استفاده از اشکال دیگر پلیمر مثل گرانول و مواد بازیافتی وجود دارد . در این سیستم پس از اختلاط رطوبت اضافی توسط ناحیه گاز گیر که مجهز به سیستم وکیوم است خارج شده وآنگاه مخلوط وارد ناحیه سنجش می شود   در این منطقه از اکستروژن دما معمولی است تا ازتخریب حرارتی و سوختن مواد در آن جلوگیری شود در مقایسه با دیگر اکستروژنها این سیستم نیاز به تجهیزات و انرژی بیشتری دارد ( تصویرشماره 5) .  

جدول شماره (2)  مقایسه کلی بین انواع اکسترودرهای  دوپیچ همسوگرد و ناهمسوگرد  ]ماخذ 3[

 

نوع ساختار

مزایا

معایب

 

 

متداخل همسوگرد

حجم بزرگ

 

 

 

 

متداخل همسوگرد

حجم نرمال

کنترل دمایی آسان

خود تمیز کنندگی عالی

اختلاط وپراکنش عالی

اختلاط عرضی وطولی بالا

امکان ایجاد فشار وخلا بالا

امکان ایجاد زمان اقامت بالا تا 6 دقیقه

 

کنترل دمایی آسان

خود تمیز کنندگی عالی

اختلاط و پراکنش عالی

اختلاط عرضی و طولی بالا

امکان ایجاد فشار  و خلا بالا

امکان ایجاد زمان اقامت بالا تا 6 دقیقه

کنترل فشار عالی

امکان ایجاد توان موتوربالا از ابتدا

 

 

تنها با توان موتور پایین قابلیت شروع به کار را دارد .

ماشین آلات گران قیمت

برای تولید با حجم کم صرفه اقتصادی ندارد

 

 

 

 

 

تنها زمانهای اقامت کمتر از 7دقیقه اقتصادی است

به علت ظرفیت پایین تولید فشار، کنترل فشار محدود است

 

 

 

غير متداخل نا همسوگرد

حجم نرمال

 

 

 

متداخل

نا همسوگرد

حجم نرمال

 

 

 

اختلاط وپراکنش مناسب

اختلاط عرضی وطولی عالی

کنترل فشار مناسب

کنترل دمایی مطلوب

امکان ایجاد توان بالای موتور از ابتدا

 

خودتمیز کنندگی عالی

اثرات پخش کنندگی خوب

امکان کنترل فشاری خوب

امکان ایجاد فشار بالا وخلا

امکان ایجاد توان بالای موتور از ابتدا

 

 

خود تمیزکنندگی ضعیف

تنها زمان اقامت کمتر از 7 دقیقه اقتصادی است

برای کنترل مناسب فشار  باید ماشین آلات دارای طول زیاد باشد

گرانی قیمت تجهیزات وماشین آلات

 

اختلاط عرضی متوسط

اختلاط طولی نا مناسب

تنها زمانهای اقامت کمتر از 7 دقیقه اقتصادی است

کنترل دمایی مشکل

ماشین آلات گران قیمت هستند .

 

مهندسان شرکت ژاپنی Ein متد جدیدی را برای خروج کامل رطوبت از چوب ابداع کرده اند در این روش به جای حرارت دهی مستقیم ازحرارت حاصل از انرژی چرخشی استفاده می شود همچنین آنها برای روشی را یرای پاشش مذاب پلیمر بر روی سطح ذرات چوب به ثبت رسانده اند . محصولات تولیدی آین شرکت با نام تجاریEIN WOOD  توسط اکسترودر و ازطريق تزریق با فشار بالا ساخته می شود ( تصویرزیر) و درصد مواد لیگنوسلولزی آن از 51% برای PVC  سخت تا 60% برای PVC نرم متغیر است ، درضمن این خط توانایی استفاده از ضایعات WPC را نیز دارد .

 

اکسترودرهای Conex :

اکسترودرهای جدیدی هستند که از دو  روتور چرخنده مخروطی تشکیل شده اند و در هر دوطرف روتورهای چرخنده استاتور قرار گرفته و هر روتور با ماردون های مجزا خوراک دهی و کنترل می شود . روتورهای مخروطی از شیارها وحفرات (sigments) تشکیل شده اند .وقتی مواد وارد قسمت داخلی روتور می شود پس ازطی کردن مسیرشیارهای داخلی به حفره می رسد وبعداز عبوراز حفره ماده وارد شیار خارجی می شود وبا چرخش روتور به حفره بعدی می رسد واز این راه ماده دوباره به داخل چرخه وارد می شود وبا تکرار این عمل مواد به صورت کامل با هم مخلوط می شوند . کیفیت بالا به نسبت هزینه کم از محاسن این تکنولوژِی به شمار می رود  و   ازجمله  دیگر ویژگی های مثبت استفاده از این اکسترودرها ، عدم نیاز به" آمیزه سازی " یا   "Compunding"،عدم نیاز به رطوبت گیری از مواد اولیه مصرفی  وامکان استفاده از مواد مصرف شده بازیافتی  مثل خرده های پلاستیک ؛ چوب و کاغذ است. همچنین تولید محصول WPC چند لایه در این اکسترودرها ؛ امکان استفاده از مواد ارزان قیمت برای قسمتهای داخلی پروفیل و مواد خام با کیفیت را در سطح خارجی فراهم می سازد.

 ذرات چوب یا مواد لیگنوسلولزی می توانند در قبل و یا حین فرآیند بسته به نوع دستگاه خشک شوند. به عنوان نمونه شرکت Extrusion Tek Milacron   منبع تغذیه ای به نام CM 140 Z  ساخته است که می تواند مخلوط پلیمر ومواد لیگنوسلولزی راپیش از ورود به ناحیه تغذیه اکسترودر،  پیش گرم کند ورطوبت اضافی را خارج نماید.

محصول اکستروژن پروفیل( تصویر پایین ) و ورق خواهد بود ، با قرار دادن دای های مختلف می توان پروفیل را با اشکال مختلف سطح مقطع و همچنین ورقهای مورد مصرف برای فرآیندهای ترموفرمینگ را تولید کرد.

سایر تکنولوژی های شکل دهی کامپوزیت WPC

 

روشهای شکل دهی حرارتی   Thermo Forming

 

قالبگیری فشاری صفحه ای : صفحات تولید شده توسط ماشین اکسترودر و یا صفحات تولید شده در فرآیند پالتروژن را با استفاده از تکنیک قالبگیری صفحه ای می توان به محصول نهایی تبدیل کرد . در تصویر مقابل این متد شکل دهی به خوبی نمایش داده شده است . برای تولید قطعات مصرفی در داخل اتاق خودرو سقف ، رودری داشبورد و قطعات داخل صندوق عقب معمولا از این روش استفاده می شود .

 

قالب گیری تزریقی تحت فشار تنها تفاوت مهم فرآیند قالب گیری تزریقی با قالب گیری تزریقی تحت فشاراستفاده از نیروی هیدرلیک در روش اخیر است که در تصويز شماره (8) به صورت شماتیک نمایش داده شده است .

 

فرآیند پالتروژن

فرآیند پالتروژن یکی دیگر از تکنولوژیهای تولیدWPC تکنولوژی پالمن می باشد این تکنولوژی که به پالتروژن نیز موسوم است  از سه مر حله تشکیل شده که مرحله اول پالتروژن است در این مرحله کامپوزیت توسط دستگاه پالترودر تولید می شود به این صورت که الیاف طبیعی (الیاف مورد استفاده عموما الیاف طبیعی بلند مثل کنف ، کتان و.. .هستند) یا پودر چوب به همراه گرانول‌های پلیمر، روان کننده و سایر افزودنی ها در مقادیر مشخص وارد پالترودر می شوند حرارت ناشی از فشار واصطکاک ایجاد شده باعث ذوب شدن پلاستیک واختلاط آن با الیاف طبیعی می شود چاقوهای چرخنده در قسمت خارجی دای آمیزه حاصل را تکه تکه کرده و گرانولهای چوب-پلاستيك آماده می شود . در مرحله دوم گرانولهای تولید شده بر روی رولهای مخصوص به صورت یکنواخت پخش می شوند ودر مرحله سوم پرس کردن آمیزه با استفاده از نوار تسمه می باشد و در انتها توسط غلطکهای کالیبراسیون که در فاصله حرارت دهی وخشک کردن می باشد ضخامت تخته تنظیم می شود . تولید پیوسته ، سرمایه گذاری پایین وکیفیت بالای محصول از مزایای این تکنولوژی به شمار می رود تصویر شماره (9) مراحل مختلف یک نمونه از فرآیند پالتروژن به وضوح مشخص می باشد .

 

نتیجه ­گیری

 

با توجه به اينكه امروزه در مقياس جهاني یکی از مهمترین بازارهای مواد ساختمانی در محصولاتي نظیر " مصالح نرده كشي  ، کفپوش و حصارکشی " در اختیار فراورده‌هاي چوب پلاستیک است، توليد كنندگان ماشين آلات فراوري چوب پلاستيك نيز به طور مستمر در تلاش هستند تا كيفيت و سطح فن‌آوري ماشين‌آلات خود را ارتقاء دهند و از سوي ديگر قيمت تمام شده محصول را كمتر و كمتر كنند. لذا براي توليد كنندگان چوب پلاستيك و صاحبان اين صنايع در كشور لازم است كه در انتخاب نوع فرايند و ماشين آلات مربوطه با مطالعه و بررسي كافي، همچنین توجه به ظرفيت توليد، نوع ماده اوليه و خواص محصول نهايي به انتخاب و سفارش خريد اقدام نمايند. در اينجا افزایش بهره‌وری، کاهش زمان تولید، قابليت ارتقاء فناوری، اصلاح سیستم عایق‌کاری، توانايي در اعمال تغییرات در آميزه‌سازي و فرمولاسیون، ظرفیت ماشین‌های اکسترودر و حتي المقدور ساده بودن فرایند توليد، مهمترين مواردي هستند كه بايد مد نظر قرار گيرند.

 

 

مراجع مورد استفاده

 

  1. 1. گرمابی،ح. و لشکری، س. تکنولوژی و ماشین آلات شکل دهی کامپوزیت WPC   مجموعه مقالات سمینار کامپوزیت WPC . ص 12-24 . دانشگاه صنعتی امیر کبیر تهران. خرداد ماه 1385
  2. 2. برزگر شيري، مصطفي. پايان نامه مقطع كارشناسي .دانشگاه شهيد رجايي چندسازه‌هاي چوب پلاستيك. ص 65- 81 تهران 1386
  3. 3. بهزادي،محمد.. دوره آموزشی ادوات فرآیندي ص110-122 تهران 1387
  4. 4. مداحي. ياسر ، مداحي. علي و حميد احمد مدل‌سازي جريان و ساخت دستگاه تزريق پلاستيك و آناليز جريان در اكسترودر سيزدهمين كنفرانس بين المللي مهندسي مكانيك ارديبهشت 1384 دانشگاه صنعتي اصفهان

 

  1. 5.  Bledzki A. K. and Gassan J., Progress Polymer Science, 24, 221-274, 1999.
  2. 6.    Youngquist J.A., Myers G.E., Muehl J.H., Krzysik A.M. and Clemens C.M., W53705-2398, USDA Forest Service, Forest Product Laboratory, Madison, USA, 1994.
  3. 7.    WWW. Entek.co.usa. com
  4. 8.    WOOD & NATURAL FIBERPLASTIC COMPOSITE EXTRUSION SYSTEMS http://plastics.milacron.com
  5. 9.    www.mblastsavior.mihanblog.com
  6. 10. New machinery system for WPC profiles& New twin-screw extruders for&  WPC New extrusion line for WPC &New machinery system for WPC profiles . www.cp-exterusion.com