آشنایی با فرایند های پلیمری

روش های مختلفی جهت شکل دهی و فرایند پلیمر ها وجود دارد که در این مطلب سعی داریم به طور خلاصه بعضی از فرآیند ها ر ا تشریح کنیم و منابع مفیدی را برای آشنایی بیشتر معرفی کنیم

آشنایی با اکسترودر:

اکسترودر تک پیچه

اکستروژن تک پیچ یکی از عملیات اصلی در فرایند پلیمری می باشد و همچنین یک جزء کلیدی در بسیاری از فرایند های دیگر. قبل از هر چیز هدف اصلی از یک فرآیند  ​​اکستروژن تک پیچ  ایجاد فشار برای مذاب پلیمری داخل اکسترودر است به طوری که  از طریق دای اکسترودر خارج شود یا به یک قالب تزریق گردد.

single screw extruder
برای مطالعات بیشتر میتوانید از منبع زیر استفاده نمایید:

Chris Rauwendaal, Polymer Extrusion, Hanser Publishers, New York (1990) ISBN 3-446-16080-9.

اکسترودر دو پیچه:

اکستروژن دو پیچه به طور گسترده برای مخلوط کردن، ترکیب و یا واکنش مواد پلیمری استفاده می شود. انعطاف پذیری در طراحی و حالت قرارگیری و چرخش پیچهای این نوع  اکسترودر  اجازه می دهد تا حالت ها مختلفی را برای اکسترودر دو ماردون بتوان ایجاد نمود که به طور مثال شامل:

corotating - counterrotating - intermeshing - nonintermeshing

twin screw extruder

برای مطاعات بیشتر منبع زیر را پیشنهاد میکنیم

J.L. White, Twin Screw Extrusion: Technology and Principles, Hanser Publishers, New York (1991) ISBN 3446156917.

فرآیند ریسندگی الیاف

بعد از اینکه پلیمر توسط اکسترودر ذوب شد، ریسندگی الیاف پلیمری به حالت های مختلفی انجام می شود البته الیاف پلیمری علاوه بر ذوب ریسی که توسط اکسترودر انجام می شود فرایند محلول ریسی نیز دارند

در اینجا حالت ریسندگی خشک در فرایند ذوب ریسی و محلول ریسی پلیمرها را مشاهده میکنید

melt spinning

dry spinner

برای مطالعات بیشتر از منابع زیر استفاده نمایید

A. Ziabicki, Fundamentals of Fiber Formation, Wiley, New York (1976). ISBN 0471982202.
Y. Ohzawa, Y. Nagano, and T. Matsuo, J. Appl. Polym. Sci., 13, pp. 257-283 (1969).

فرایند تولید فیلم پلیمری:

اکثر فیلم های پلیمری با روش اکستروژن فیلم دمشی (film blowing) تولید می شوند.در ساده ترین حالت این فرآیند یک دستگاه اکسترودر تک پیچ استفاده میشود و به ذوب شدن پلیمر و پمپ آن به یک قالب کمک میکند،. هوا به داخل مرکز لوله قالب دمیده و باعث می شود فیلم در جهت شعاعی گسترش یابد. این فرایند به طور گسترده برای پلی اتیلن و پلی پروپیلن استفاده می شود.

film blower

برای مطالعه بیشتر رجوع شود به :
Polymer Processing Principles and Modeling, Hanser, New York (1986). ISBN 0-19-520864-1, pages 252-262.

فرآیند تزریق

فرآیند تزریق به طور گسترده ای برای تولید اقلام پلیمری استفاده می شود. اکسترودر با حرکت های رفت و برگشتی و چرخش پیچ فشار مورد نیاز را برای تزریق مذاب به یک قالب فراهم می کند. مذاب پلیمر در قالب سرد شده و قطعه خارج میشود.

injection molding machine

برای مطالعه بیشتر به منبع زیر رجوع کنید:

Gerd Potsch, Injection Molding: An Introduction, Hanser Publishers, New York (1995)

ISBN 1-569-90193-7.

روش پوشش اسپین spin coating

پوشش اسپین روشی مناسب برای تولید، فیلم یکنواخت ، نازک و مسطح است. مقدار زیاد محلول پلیمری روی بستر قرار می گیرد و سپس با سرعت بالا به منظور گسترش مایع توسط نیروی گریز از مرکز می چرخد این چرخش تا زمانی که ضخامت فیلم مورد نظر به دست آید ادامه پیدا می کند .حلالهایی که استفاده میشوند معمولا فرار هستند و طور همزمان تبخیر می شوند.

spin coating

برای مطالعات بیشتر رجوع شود به :

W. Flack, D. Soong, A. Bell, and D. Hess, "A mathematical model for spin coating polymer resists," J. Appl. Phys., 56, 1199 (1984).
S. Middleman and A.K. Hochberg, Process Engineering Analysis in Semiconductor Device Fabrication, McGraw-Hill, p. 313 (1993)

علاوه بر فرآیند های توضیخ داده شده فرایندهای زیادی جهت تبدیل مواد اولیه به محصول در مهندسی پلیمر وجود دارد :

Blow moulding

Rotational moulding

Compression moulding

Thermoforming

Powder injection moulding and thixomoulding

Calendering

wire coating

polyma.ir

 

 

نظر خود را ارسال کنید