گرانول یکی از حالت‌های مواد پلیمری است که در بسیاری از تولیدات محصولات پلاستیکی کاربرد دارد و فرآیند تولید را بهبود می‌بخشد. با وجود محبوبیت بالا این محصول، امروزه تولیدکنندگان زیادی وارد این حوزه شده اند و با روش‌های مختلفی اقدام به تولید آن می‌کنند. ما در این مقاله قصد داریم شما را با گرانول‌های پلیمری و شیوه تولید هریک آشنا کنیم. پس همراه ما باشید.
گرانول پلیمری
همانطور که می‌دانید گرانول اسم نوعی پلیمر خاص نیست. برای تولید محصولات پلاستیکی بهتر است که مواد اولیه به حالت ساچمه‌ای و تکه تکه باشند، به همین دلیل پلیمرهایی که به این حالت تبدیل می‌شوند را با نام گرانول می‌شناسند. شیوه تولید گرانول با توجه پلیمر می‌تواند متفاوت باشد و گاه برخی از پلیمرها توانایی تبدیل به حالت گرانول را نداشته و به صورت پودری استفاده می‌شوند. تولید گرانول از پلیمرها معمولا طی فرآیند ویسکوزیته و پلیمریزاسیون صورت می‌گیرد. گرانول‌های پلیمری با استفاده از دستگاه اکسترودر گرانول و با مکانیزمی شبیه چرخ گوشت به صورت تکه تکه تهیه می‌شوند. برای تولید گرانول می‌توان از دو نوع مواد اولیه نو و بازیافتی استفاده کرد و ترکیب این نوع گرانول‌های پلیمری با مستربچ‌های گرانولی، باعث بوجود آمدن تولیداتی با خصوصیات ویژه می‌شود. بنابراین ما گریدهای مختلفی از گرانول مانند گرانول بادی، گرانول سبک خطی، گرانول سنگین تزریقی و… را خواهیم داشت که هر کدام از آن‌ها در صنایع گوناگون، کاربردهای متفاوتی دارند.
مراحل تولید گرانول
برای تولید گرانول در ابتدا شما باید ماده پلیمری را انتخاب کنید. سپس مواد وارد دستگاه اکسترودر شده و بعد از ذوب شدن و عبور از صافی، نوبت به برشکاری می‌رسد. بعد از این مرحله، مواد برش خورده به شیوه‌های مختلف خنک می‌شوند. همانطور که پیشتر هم اشاره کردیم برای تولید گرانول می‌توان از مواد بازیافتی هم استفاده نمود. ایجاد خط تولید گرانول از مواد بازیافتی بسیار سودآور است و به حفظ محیط زیست کمک زیادی می‌کند. گرانول‌ها به روش‌های مختلفی چون روش تولید گرانول خشک، تولید گرانول رشته‌ای، رینگ آبی و برش زیر آب تولید می‌شوند که این روش‌ها در بسیاری از مراحل مشابه یکدیگر هستند و معمولا در مرحله عبور از صافی و خشک شدن باهم تفاوت دارند.
تولید گرانول از مواد بازیافتی
برای تولید گرانول از مواد بازیافتی در ابتدا قطعات پلاستیکی از مناطق مختلف جمع آوری شده و به کارخانه تولید گرانول منتقل می‌شوند. در این قسمت بعد از جداسازی و شستشو و دیگر عملیات ضروری جهت افزایش کیفیت، مواد وارد دستگاه گرانول ساز شده و به صورت گرانول از آن خارج می‌شوند. گرانول‌های تولید شده از این مواد بازیافتی در بسیاری از صنایع غیر حساس کاربرد دارند و در کاهش هزینه تولید تاثیر می‌گذارند. به طور کلی سیستم تولید قطعات پلاستیکی به گونه‌ای است که مواد اولیه به حالت ساچمه‌ای را بهتر دریافت می‌کند. بنابراین بهتر است که مواد آسیاب شده بازیافتی که ورقه‌هایی با گوشه تیز هستند به گرانول تبدیل شوند تا به راحتی از قیف ورودی دستگاه عبور کرده و فرآیند تولیدات با سرعت بیشتری انجام شود. از دیگر موارد مهم به هنگام تولید محصولات پلاستیکی، یکنواختی مواد اولیه است. به همین دلیل بهتر است که مواد اولیه بازیافتی هم به صورت گرانول وارد بازار شوند.
اجزا خط تولید گرانول
خط تولید گرانول از اجزا مختلفی تشکیل شده است که عملکرد درست هر یک از آن‌ها در کنار هم، باعث تولید محصول با کیفیت بالا می‌شود. هر کدام از اجزا خط تولید گرانول به شرح زیر شناخته می‌شوند که شما باید حتما نسبت به بررسی عملکرد هر یک کوشا باشید تا در روند تولیدات دچار مشکل نشوید.
- پیچ
- قالب
- صافی
- سیلندر
- سیستم کنترل دما
- گیربکس دو یا سه محوره
- موتور
روش‌های تولید گرانول
امروزه تولید گرانول با توجه به نیاز مصرف کنندگان، نوع مواد اولیه پلیمری و همچنین شرایط تولید کننده، به شیوه‌های مختلفی انجام می‌شود که به شرح زیر شناخته می‌شوند:
تولید گرانول رشته‌ای
یکی از روش‌های محبوب تولید گرانول در ایران، روش رشته‌ای است. زیرا تلولید با دستگاه گرانول ساز رشته ای، پیچیدگی زیادی ندارد و در دسترس است. برای تولید گرانول به این روش، در ابتدا مواد پلاستیکی آسیاب شده، ذوب می‌شوند و بعد از ورود به دستگاه اکسترودر از یک صافی فلزی عبور می‌کنند. این صافی باعث تبدیل پلاستیک ذوب شده به شکل رشته‌ای می‌شود. برای خنک شدن رشته‌های ایجاد شده، آن‌ها را از استخر آب عبور می‌دهند. در مرحله نهایی این گرانول‌های رشته‌ای توسط کاتر گرانول به صورت تکه تکه به حالت گرانول در می‌آیند. برای انجام این فرآیند به اپراتور در کنار دستگاه نیاز است تا رشته‌ها در حین فرآیند تولید، قطع نشوند.
تولید گرانول خشک
برای تولید گرانول خشک، پلاستیک‌های خرد شده را وارد اکسترودر می‌کنند. بعد از ذوب شدن مواد و عبور از صافی، نوبت به عبور از سوراخ ریز می‌رسد و به همان حالت مذاب به وسیله تیغه با سرعت بالا برش می‌خورند. برای خنک کردن این مواد مذاب آن را از مسیر لوله‌های سرد عبور می‌دهند. بعد از اینکه گرانول‌ها خشک شدند، وارد مخزن بزرگتری می‌شوند تا نمونه‌هایی با چگالی بالاتر با ایجاد اختلاف فشار در پایین مخزن جمع آوری شوند. ماشین آلات استفاده شده در این روش تولید گرانول، دقت بالاتری دارند، در نتیجه گرانول تولیدی از کیفیت بیشتری برخوردار است.
سیستم برش زیر آب
این روش تشابه زیادی با روش تولید گرانول رشته‌ای دارد. بعد از اینکه مواد ذوب شده از صافی عبور کنند به زیر آب هدایت می‌شوند و با سرعت بالا برش می‌خورند. هزینه نگهداری این سیستم تولید گرانول بالا است. به همین دلیل از این روش برای تولید در ظرفیت‌های بالا استفاده می‌شود.
سیستم برش رینگ آبی
فرآیند تولید گرانول در این روش همانند تولید گرانول خشک است، اما مواد پس از عبور از صافی و برش، با استفاده از نیروی گریز از مرکز به دور مخزن می‌چسبند و عبور آب سرد در اطراف مخزن، گرانول‌های تولیدی را خنک می‌کند.
جمع بندی
پیشرفت صنعت پلاستیک باعث شده است که تقاضا محصولات پلاستیکی به صورت روزانه افزایش یابد. گرانول به عنوان مواد اولیه این محصولات از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین دلیل ما در این مقاله به بررسی فرآیند تولید این محصول به روش‌های مختلف پرداختیم و جنبه‌های گوناگون آن را بررسی کردیم. به طور کلی برای تولید گرانول‌های پلیمری از دو نوع مواد اولیه نو و بازیافتی استفاده می‌شود که شما می‌توانید با توجه به محصولات تولیدی خود از انواع مختلف آن استفاده کنید. به یادداشته باشید که تولید گرانول به وسیله هر کدام از این روش‌ها شرایط و هزینه متفاوتی دارد و باید سلامت اجزا این خط تولید تامین شود تا محصولات تولیدی از کیفیت بالا برخوردار باشند.