کامپاند پلیمری، نوعی از مواد اولیه پلیمری پرمصرف و همچنین کاربردی در صنعت پلاستیک به شمار می آید که آن را به‌منظور افزایش ثبات و همچنین مقاومت مواد پلاستیکی مورد استفاده قرار می دهند. کامپاندها از ترکیب پلیمر به همراه نوعی پودر ایجاد می شوند و شیوه تولید کامپاند از طریق ایجاد این ترکیب می باشد.
بسیاری از تولیدکنندگان در جهت تولید محصولات پلیمری با مشکلات مختلفی همچون ضعف فیزیکی محصولات، پایین بودن خواص آنها، رنگ نامطلوبشان، کندبودن فرآیند تولید محصولات و… مواجه می شوند و به همین دلیل با اضافه‌کردن ترکیباتی همچون کامپاندها و مستربچ‌ها سعی دارند تا خواص پلیمر را تقویت نمایند. در همین راستا در این مطلب می خواهیم تا به بررسی شیوه تولید کامپاند پلیمری بپردازیم و شما را با خط تولید کامپاند آشنا نماییم، پس با ما همراه شوید.
آشنایی با کامپاندها
پیش از آن که بخواهید با معروف‌ترین انواع کامپاند و کاربردهای آنها آشنا شوید، بهتر است بدانید که این محصولات دقیقا چه هستند و چه کاربردی دارند. به‌طور‌کلی کامپاندها ترکیبی از مواد پلیمری به شمار می‌روند که از‌جمله آنها می‌توانیم به گریدهای پلی اتیلن و سایر موارد مشابه اشاره کنیم.
این ترکیبات معمولا برای بهبود خواص مکانیکی، حرارتی و فیزیکی کالا به مواد اولیه آن اضافه میشوند. کامپاندها غالبا به‌صورت گرانول تولید شده و در محصولات پلیمری مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ویژگی های ساختاری و ترکیبات کامپاندها
همانطور که پیش‌از‌این گفته شد، کامپاند برای بهبود خواص محصول مورد استفاده قرار می‌گیرد و از سه جزء اصلی که شامل عامل سازگاری، پایه پلیمری و سایر افزودنی‌ها می‌باشد، تشکیل شده است.
در حقیقت خود کامپاندها نیز ابتدا باید به محصولی که دارای پایه پلیمری است اضافه شوند تا قابلیت ادغام با آن را داشته باشند. در مرحله دوم باید بین محصول و کامپاند سازگاری لازم ایجاد شود، زیرا در غیر این صورت کامپاند نمی‌تواند به طور یکنواخت و پیوسته در مواد پلیمری پخش شود. در‌نهایت جزء سوم، افزودنی‌های مختلفی هستند که به بهبود ویژگی‌های محصول کمک کرده و یا حتی باعث تغییر رنگ آن میشوند.
روش تولید کامپاند پلیمری
تولید کامپاند پلیمری از فرآیندهای بسیار زیادی تشکیل شده است . در این بین اما مهمترین فرآیندی که برای تولید کامپاند باید صورت گیرد، مرحله ذوب است؛ که در آن از دستگاهی به نام اکسترودر استفاده خواهد شد. در ابتدا این مرحله، پلیمرهای پایه به همراه مواد افزودنی با یکدیگر ترکیب می شوند و وارد دستگاه خواهند شد.
سپس فرآیند ذوب در داخل دستگاه انجام می‌شود و در‌نهایت ماده مورد نیاز از دستگاه اکسترودر خارج می‌گردد. بعد از عبور از این مرحله، ماده بوجود آمده باید سرد‌تر شود. به همین خاطر ماده مذابی که از اکسترودر خارج شده است، وارد سیستم خنک‌کننده می‌شود و فرآیند خنک‌سازی آن انجام می‌پذیرد. ترکیبات سرد شده که جامد می‌باشد، در ابعاد و همچنین اندازه‌های گوناگون برش داده میشوند و در‌نهایت کامپاند پلیمری موردنظر ایجاد خواهد شد.
روش ساخت کامپاند پلیمری
ظرفیت خطوط تولید کامپاند
امروزه مشاهده می‌کنید که فعالیت شرکت‌ها و همچنین کارخانه‌های مختلفی در حوزه تولید کامپاند پلیمری می‌باشند. این شرکت‌ها در تلاش هستند تا با استفاده از روش‌های بیان شده، اقدام به تولید کامپاند باکیفیت نمایند و محصولات مختلفی را نیز تولید کنند.
یکی از مهمترین نکات که می‌توان بیان کرد این است که پارامتر‌های زیادی در شیوه تولید کامپاند تاثیر خواهند داشت. به منظور بررسی پارامتر‌های تاثیرگذار بر روی ظرفیت خطوط تولید کامپاند پلیمری، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود؛
قطر ماردون
یکی از تجهیزات بسیار مهم برای تولید کامپاند پلیمری، ماردون می باشد و در جهت بررسی شیوه تولید کامپاند باید به این نکته دقت داشته باشید که قطر ماردون میتواند تأثیر بسیار زیادی بر روی تولید کامپاند ایجاد کند.
قطر ماردون‌ها متناسب با قدرت موتور و همچنین گیربکس تعیین خواهند شد. هر چه این قدرت موتور و گیربکس بالاتر رود، عملکرد ماردون بهتر می شود و همین موضوع باعث خواهد شد تا به ظرفیت تولید کامپاند افزوده شود.
اثر سرعت گردش ماردون در تولید کامپاند
نحوه تولید کامپاند پلیمری به شکلی می باشد که سرعت چرخش ماردون‌ها تأثیر بسیار زیادی بر روی آن ایجاد می کند. به همین دلیل است که هر چه سرعت گردش ماردون و گشتاور گیربکس بالاتر رود، این مسئله منجر به خروجی بیشتر و اختلاط بهتر مواد خواهد شد. نتیجه پایانی از این اتفاق همچنین سرعت بالا و در کنار آن تولید حجم بیشتری از کامپاند می باشد.
تاثیر پلیمر و همچنین مواد افزودنی بر طریقه تولید کامپاند پلیمری
با توجه به مطالبی که اشاره کردیم، برای ساخت کامپاندها نیاز است تا از مدل های مختلف پلیمر و مواد افزودنی استفاده گردد. انوع پلیمرهای مورد استفاده و همچنین درصد مواد افزونی آن از مهمترین عواملی خواهد بود که بر روی میزان خروجی کامپاند تأثیر می گذارد و کیفیت تولید کامپاند پلیمری را تحت تاثیر قرار می دهد.
برای مثال اگر از پلیمرهایی با جرم مولکولی بالاتر و یا با در نظر گرفتن مواد افزودنی در مقدار بیشتر و خالص‌تر استفاده گردد، نسبت به پلیمرهایی با جرم مولکولی کمتر از آن و یا درصد کمتر مواد افزودنی، شاهد خروجی کمتری خواهیم بود.
حتی اگر به منظور تولید این دسته از محصولات، ماشین‌آلات و نیز سیستم‌های یکسانی مورد استفاده قرار گیرد. این مسئله نشان می دهد که برای بررسی شیوه تولید کامپاند پلیمری باید دقت بسیار بالایی به نوع پلیمر و همچنین درصد مواد افزودنی که استفاده شده است داشته باشید.
آشنایی با معروف ترین انواع کامپاند پلیمری
ما برای آنکه بتوانیم محصول مورد نظرمان را تولید کنیم، باید ابتدا به پایه های پلیمری آن موادی اضافه کنیم که بتواند خواص تعیین شده را در محصول ایجاد کند.
یکی از رایج ترین و معروف ترین کامپاندهای پلیمری، کامپاندهای پلی اتیلن و پلی پروپیلن هستند. این ترکیبات با توجه به نوع محصول و همچنین صنعت هدف، استفاده های متفاوتی خواهند داشت.
هرچند صنایع زیادی هستند که می توانند از هر دو مورد استفاده کنند، اما به طور کلی کامپاندهای پلی اتیلن با خواص خاصی که دارند معمولا در صنعت خودروسازی، بسته بندی و.. به کار برده شده و کامپاندهای پلی پروپیلنی در صنایعی مانند لوازم خانگی، تولید لوله و.. استفاده می شوند.
معروف ترین کامپاند پلیمری
آشنایی با کامپاندهای پلی اتیلن
کامپاند پلی اتیلن یکی از کاربردی ترین و اصلی ترین انواع کامپاندها است که به علت داشتن ویژگی هایی مانند مقاومت در برابر ضربه های مکانیکی و تابش نور خورشید، در تولید لوله های آبرسانی کاربرد گسترده ای دارند.
این ترکیبات علاوه بر داشتن کیفیت خوب، از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه هستند و به راحتی می توانند با بازارهای خارجی رقابت کنند. مهم ترین گریدهای کامپاند پلی اتیلن به شرح زیر می باشد:
پلی اتیلن های سبک با دانسیته پایین یا LDPE
این گروه از پلی اتیلن ها استحکام کششی پایینی داشته و از دیگر ویژگی های شان می توان بخش به قابلیت تجزیه توسط میکروارگانیسم ها و انعطاف پذیری اشاره کرد.
پلی اتیلن های سنگین با دانسیته بالا یا HDPE
به طور کلی پلی اتیلن های سنگین نسبت به سایر انواع پلی اتیلن، دارای استحکام کششی بالاتری هستند.
معرفی انواع کامپاند پلی اتیلن
پلی اتیلن های سبک خطی یا LLDPE
در صورتی که کومونومر بوتن نرمال را در فرایند پلیمریزاسیون به اتیلن اضافه کنید، پلی اتیلن سبک خطی به دست خواهد آمد.
این گروه از ترکیبات نسبت به پلی اتیلن های سبک، ویژگی های مکانیکی بهتری دارند. به عنوان نمونه اضافه کردن آن ها به انواع سبک پلی اتیلن ها باعث می شود تا بتوانید فیلم های پلیمری را با مقاومت کششی و استحکام بالاتری تولید کنید.
پلی اتیلن ها با دانسیته متوسط یا MDPE
این گروه از پلیمرهای پلی اتیلنی از نظر دانسیته و ساختار چیزی بین انواع سبک و سنگین می باشند. این ترکیبات دارای ساختار خطی بوده و معمولا برای موارد ویژه ای مانند تولید مخازن بزرگ ذخیره سازی آب و.. به کار می روند.
پلی اتیلن هایی با وزن مولکولی بسیار زیاد یا UHMWPE
UHMWPE ها در واقع پلی اتیلن هایی هستند که وزن مولکولی شان چیزی بین ۳ تا ۶ میلیون می باشد. این ترکیبات معمولا برای ساخت لوله های تخلیه پسماند یا لوله های مقاوم برای صنایع نفت و گاز و.. مورد استفاده قرار می گیرند.
آشنایی با کامپاندهای پلی پروپیلن
کامپاند پلی پروپیلن نیز از دسته کامپاندهای مهم مصرفی برای تولید محصولات پلیمری به شمار می رود که ساختار آن ها به صورت کامپوزیتی می باشد.
این ترکیبات پس از کامپاندهای پلی اتیلنی از دسته رایج ترین و پرمصرف ترین انواع موجود در صنعت به شمار می روند که در موارد مختلفی مانند تولید قطعات خودرو، لوازم خانگی، لوله ها و اتصالات و همچنین وسایل پلاستیکی آشپزخانه مورد استفاده قرار می گیرند.
تولید کامپاندهای پلی پروپیلن از انواع پلی اتیلنی راحت تر می باشد همچنین مقاومت آن ها در برابر اسیدها، الکترولیت ها و حلال های عالی نیز بیشتر است. علاوه بر آن، در مقایسه با کامپاندهای پلی اتیلنی، ترکیبات پلی پروپیلن معمولا سفت تر بوده و به همین دلیل استحکام بالایی از خودشان نشان می دهند.
کامپاندهای مهندسی
در راستای طراحی یک قطعه جدید، نیاز است تا پارامترهایی همانند استحکام مکانیکی، مقاومت در برابر سایش، طول عمر، واکنش در برابر حلال‌های موجود و… بصورت کامل بررسی شود. در چنین شرایطی واحدهای کامپاندر با توجه نیازهای مشتری، اقدام به طراحی قالب کامپاندهای مهندسی خواهند شد تا بتوانند نیاز مشتریان را برطرف نمایند.
کامپاند تقویت شده از طریق الیاف شیشه
این دسته از کامپاندها خواص مکانیکی و همچنین حرارتی مناسبی خواهند داشت و میتواند آنها را در صنایع خودرویی، لوازم‌خانگی، الکتریکی و… مورد استفاده قرار می گیرد. مهمترین نوع از این دسته مواد، کامپاند پلیمری پ پ الیاف شیشه می باشد.
معرفی کامپاندپلی پروپیلن
کامپاندهای پرکننده
این دسته از محصولات جهت تولید کامپاندهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. کامپاند پلیمری پرکننده علاوه‌بر داشتن خواص متنوع، سبب کاهش قیمت محصول نهایی خواهند شد.
کامپاندهای عایق صوتی
این کامپاندها بر پایه پلی‌پروپیلن پرشده می باشند و از درصد بالای سولفات باریوم جهت تولید آنها استفاده خواهد شد با وجود این ماده، سبب ایجاد خاصیت عایق صوتی در لوله‌های تولید شده می شود. امروزه دیده می شود که این دسته از کامپاند پلیمری با توجه به داشتن ویژگی‌های خاص خود به وفور در صنایع مختلف استفاده می شود.
کامپاندهای تمیزکننده رئولوژیکی
از این کامپاندها به‌عنوان تمیزکننده سیلندر، ماردون و دای استفاده می شود. با استفاده از این کامپاندها می‌توانید اقدام به حذف ناخالصی و همچنین تغییر رنگ بسیار سریع خواهد کرد.
آشنایی با کاربردهای کامپاندهای پلی اتیلن و پلی پروپیلن
کامپاندهای پلی اتیلن و پلی پروپیلن در صنایع مختلفی به کار می‌روند. این کامپاندها به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در برخی از صنایع بسیار مفید هستند.
در مورد کامپاندهای پلی پروپیلن نیز، می‌توان گفت که این کامپاندها به دلیل سفتی و مقاومت بالا، در صنایعی مانند صنعت خودروسازی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه به بررسی این موارد میپردازیم.
تولید لوله های آب رسانی و فاضلاب
بهتر است بدانید که دو مورد از پرکاربردترین لوله های آبرسانی و فاضلاب به کمک کامپاندهای پلی پروپیلن و پلی اتیلن ساخته می شود. این کامپاندها دارای خواصی مانند مقاومت در برابر سایش، پوسیدگی و خوردگی، اتصال محکم، سبکی، مقرون به صرفه بودن و.. می باشند. کامپاندهای مختلف پلی اتیلنی هم معمولا در لوله های سیاه رنگ که به قابلیت تحمل فشار بالا نیاز دارند، استفاده می شود.
صنعت ساختمان سازی
این دو کامپاند به علت آن که در برابر خوردگی، فاضلاب سرد و گرم، پوسیدگی، ضربه، یخ زدگی و.. مقاوم هستند، برای تولید لوله های سبز یا سفید به کار برده می شوند.
معرفی کاربردهای کامپاند پلی اتیلن و پلی پروپیلن
صنایع بسته بندی
هر دو نوع از کامپاندهای پلی اتیلن و پروپیلن به طور گسترده در صنایع بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیبات به علت داشتن خواصی مانند مقاومت در برابر پارگی و جذب کثیفی کم، برای بسته بندی وسایل سنگین نیز مناسب خواهند بود.
کامپاندهای پروپیلن ویژگی دیگری مانند کریستال های شفاف تر نیز دارند که آن ها را برای ارائه دادن محصول بهتر و همچنین بسته بندی مواد غذایی در صنایع مختلف مناسب کرده است.
کف پوش های چوبی و پلاستیکی
تولید کف پوش های چوب-پلاستیک نیز از دیگر زیر شاخه های صنعت ساختمان سازی به شمار می رود و برای تولید این محصولات نیز از کامپاندهای پلی پروپیلن یا پلی اتیلن استفاده می شود.
پلی اتیلن ها با مقاومت در برابر ضربه و سایش و همچنین پوشش بالا و پلی پروپیلن ها به علت داشتن مقاومت شیمیایی و عدم ایجاد ترک، برای استفاده در این صنعت بسیار کاربردی خواهند بود.
کامپاندهای پروپیلن و پلی اتیلن به طور کلی در موارد دیگری مانند ساخت قطعات برای صنعت خودروسازی، تولید انواع وسایل بازی در صنایع تولید اسباب بازی، کاربرد در پزشکی برای ساخت تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی و.. نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
تفات کامپاند و مستربچ
کامپاند و مستربچ دو نوع مواد با پایه پلیمری هستند که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. تفاوت اساسی میان این دو در نحوه استفاده آنها است. در حالی که کامپاند به طور مستقیم به عنوان ماده اصلی وارد فرآیند تولید محصول می‌شود، مستربچ به عنوان یک افزودنی و به صورت پیش ترکیب شده با پلیمر پایه استفاده می‌شود.
تفاوت کامپاند و مستربچ باعث می‌شود که توزیع مواد افزودنی در سطح پلیمر پایه در مورد مستربچ‌ها دقیقاً مدیریت شود تا کیفیت نهایی محصول تأثیرگذار باشد. علاوه بر این، مستربچ‌ها ممکن است حاوی موادی باشند که میتوانند آلاینده‌های محیطی را افزایش دهند، در حالی که کامپاندها معمولاً این مشکلات را به حداقل ممکن می‌رسانند و کیفیت محیط کار را بهبود می‌بخشند.
این تفاوت‌ها نشان دهنده اهمیت استفاده مناسب از هر کدام از این دو نوع مواد در صنایع مختلف است و تأثیر مستقیمی بر کیفیت نهایی محصولات دارد.
ویژگی های خاص کامپاند و مستربچ
محصولات خود را با کامپاندهای پلیمری شگفت‌انگیز از رنگین پلیمر بهبود دهید
شرکت رنگین پلیمر با سابقه‌ای بیش از دو دهه در زمینه تولید و عرضه کامپاندهای پلیمری به بازار فعالیت می‌کند. این شرکت با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته و استفاده از مواد اولیه با کیفیت بالا، توانسته است محصولاتی با استحکام، انعطاف‌پذیری و مقاومت بالا را با نام تجاری خود به بازار عرضه کند.
فرآیند تهیه کامپاندهای پلیمری در شرکت رنگین پلیمر با رعایت استانداردهای بین‌المللی و کنترل کیفی دقیق انجام می‌شود، تا محصولات نهایی با کیفیت بالا و تضمین شده به دست مشتریان برسد. این شرکت به عنوان یکی از پیشگامان صنعت پلیمری در کشور، با توانایی تولید انواع کامپاندها برای صنایع مختلف، توانسته است با ارائه راهکارهای مناسب، نیازهای متنوع بازار را برطرف کند و به ارتقای صنعت ملی در این زمینه کمک کند.
سوالات متداول
1. کامپاند چیست؟
کامپاند یک مخلوط یا ترکیبی از یک یا چند ماده پلیمری با مواد افزودنی دیگر است که به منظور بهبود ویژگی‌های فیزیکی، مکانیکی، حرارتی یا شیمیایی آن پلیمر تهیه می‌شود.
2. چه موادی میتوانند به عنوان افزودنی در تهیه کامپاند استفاده شوند؟
مواد افزودنی معمولا شامل مواد محرک، تقویتکنندهها، پرکنندهها، رنگدهندهها، مواد ضد آتش، آنتیاکسیدانها و آنتیآکندها میشوند.
3.چه استفاده‌هایی از کامپاندهای پلیمری وجود دارد؟
کامپاندهای پلیمری در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، صنایع بسته‌بندی، صنایع ساختمانی، صنایع الکترونیکی، صنایع پزشکی و بسیاری دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4. چه مزایایی در استفاده از کامپاندهای پلیمری وجود دارد؟
استفاده از کامپاندهای پلیمری میتواند باعث بهبود خواص مکانیکی، حرارتی، مقاومت در برابر شکستگی، سایش و خوردگی، مقاومت در برابر حرارت، عایق بودن، سبکی، قیمت پایینتر و سادگی فرآیند تولید شود.
5. چگونه می‌توان کامپاندهای پلیمری را تهیه کرد؟
برای تهیه کامپاندهای پلیمری، ابتدا مواد پلیمری انتخاب شده با مواد افزودنی مختلف ترکیب میشوند و سپس این ترکیب با استفاده از فرآیندهای مختلفی مانند تزریق، فشرده‌سازی یا ریخته‌گری تولید می‌شود.
