مراحل تولید پلاستوفوم

پلی استایرن انبساطی که بسیاری از افراد آن را با نام یونولیت و یا پلاستوفوم می شناسند، در واقع نوعی پلیمر سفید رنگ است که در بیش تر مواقع به عنوان عایق رطوبت، صدا و حرارت مورد استفاده قرار می گیرد.

یونولیت یا همان پلاستوفوم نوعی ماده سبک است که در طی فرآیندهای شیمیایی تولید می شود. این ماده از ریختن مواد پلی استایرن در داخل قالب و در طی فرآیند انبساط به دست می آید.

امروزه پلاستوفوم یه دلیل خواص منحصر به فردی که دارد در بسیاری از صنایع مانند ساختمان سازی و بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرد.

یکی از محصولات کاربردی پلاستوفوم ، یخدان یونولیتی می باشد. این محصول در ابعاد مختلفی تولید و عرضه می شود.

در این مقاله با مراحل تولید پلاستوفوم آشنا می شوید.

تولید پلاستوفوم

ابتدا بهتر است بدانید که پلاستوفوم چیست؟ پلاستوفوم اولین بار در سال ۱۸۳۹ کشف شد و در سال ۱۹۵۹ توسط کمپانی آلمانی کوپر به تولید انبوه رسید و باعث شد که انقلاب بزرگی در صنایع مختلف از جمله ساختمان‌سازی و بسته‌بندی ایجاد کند.

تولید پلاستوفوم به دو شیوه دستی و اتوماتیک انجام شود. در روش دستی ابتدا دانه‌های کوچک فوم استایرن در دیگ‌های بخار منبسط می‌شوند و سپس خشک شده و به دستگاه بلوکر انتقال داده می‌شوند تا عملیات فشرده‌سازی بر روی آن‌ها انجام شود و به بلوک‌های یونولیت تبدیل شوند.

در روش اتوماتیک تمامی این مراحل توسط تجهیزات و دستگاه‌های مدرن انجام می‌شود و میزان خطای کمتری دارد. به صورت کلی مراحل ساخت یونولیت شامل ۳ مرحله اصلی پیش ‌انبساط، تثبیت و شکل‌دهی تولید است.

یونولیت یک پلیمر با وزن مولکولی بالا است که از استایرن مونومر تولید می شود. این ماده سخت ، سفت و بسیار شفاف و دارای مقاومت شیمیایی خوبی است. ‌می‌توان آن را به راحتی با قالب گیری تزریق ، به شکل اکستروژن یا ترموفرمیسیون، پردازش کرد.

پلاستوفوم متشکل از مشتقات اتیلن و بنزن است و با استفاده از یک فرآیند پلیمریزاسیون ساخته ‌می‌شود که دانه‌های کروی شفاف پلی استایرن را در اندازه حبه‌های قند تولید ‌می‌کند. در طی این فرآیند ، یک هیدروکربن با جوش کم ، که معمولاً گاز پنتان است ، به مواد اضافه ‌می‌شود تا در طول پردازش بعدی به بسط و گسترش این مواد کمک کند.

مراحل تولید یونولیت چگونه است؟

مراحل تولید یونولیت به وسیله دستگاه ها و تجهیزات پیشرفته و مدرن انجام می گیرد. ساخت یونولیت به دو صورت دستی و اتوماتیک قابل انجام است.

در روش دستی، ابتدا ذرات ریز فوم استایرن را در دیگ منبسط کرده، سپس خشک کرده و به بلوکر منتقل می‌کنند و روی آن‌ها فشرده می‌شود و به بلوک‌های یکپارچه تبدیل می‌شوند.

در روش اتوماتیک تمامی این مراحل توسط ماشین آلات و تجهیزات مدرن انجام می شود که ضریب خطا کمتر است. به طور کلی مراحل تولید یونولیت از ۳ مرحله اصلی پیش انبساط، تثبیت و فرم دهی تشکیل شده است.

مرحله پیش انبساط در تولید یونولیت

در مرحله قبل از انبساط که اولین مرحله ی تولید پلاستوفوم است، ماده اولیه یونولیت به نام استایرن که پلیمری مصنوعی است و شبیه دانه های قند می باشد تهیه می شود.

این ماده اولیه دارای چگالی خاص و ویژه‌ای است و برای تولید هر کدام از انواع یونولیت‌ها باید به چگالی ماده اولیه آن توجه شود.

در این مرحله ماده اولیه به وسیله تزریق بخار حجیم می شود و سپس وارد دستگاهی به نام اکسپندر یا منبسط کننده می‌شود. در این دستگاه حجم دانه‌های استایرن به بیش از ۵۰ برابر حجم اصلی خود می‌رسد. این فرآیند در حقیقت توسط پروانه‌های همزن انجام می‌شود استایرن در دیگ‌های بخار کاملاً منبسط می‌شوند.

مرحله تهویه در تولید یونولیت

برای حجم دهی به مواد خام در فرآیند پلیمریزاسیون از دو ماده شنتان و دی‌اکسید کربن استفاده می شود. بیش از ۹۰ درصد استایرن مونومر توسط هوا حجمی می‌شود و سهم ماده اولیه از حجم نهایی محصول کمتر از ۱۰ درصد خواهد بود.

در مرحله تهویه مواد پخته شده و حجیم شده برای خنک شدن به سیلوهای ذخیره‌سازی منتقل می‌شوند. در این مرحله مهره ‌های تولید شده برای رسیدن به دما و فشار تعادل باید ۶ تا ۱۲ ساعت استراحت کنند تا دوره تکامل را طی کنند.

مرحله قالب سازی در تولید یونولیت

آخرین مرحله تولید یونولیت مرحله قالب گیری است. در این مرحله دانه های خنک شده داخل قالب قرار می‌گیرند و دوباره با بخار آب گرم می‌شوند. بخار آب باعث می‌شود که یونولیت‌ها شکل بلوک مادر را به خود بگیرند.

دانه ها از قبل به وسیله فوم‌ها گسترش پیدا می‌کنند و کاملاً به هم می‌چسبند. بعد از آنکه مواد اولیه به شکل بلوک یونولیت مادر تبدیل درآمد به انبار منتقل می‌شود تا کامل خشک شده و آماده برش شوند. هنگام قالب ریزی ، تقریباً تمام حجم یونولیت ها از ۹۸% هوا است.

فرآیند قالب گیری برای تولید پلاستوفوم

به صورت کلی دو فرآیند اصلی برای قالب‌گیری یونولیت‌ها وجود دارد که به شرح زیر می‌باشند:

فرآیند اول قالب گیری پلاستوفوم

در فرآیند اول برای تولید یونولیت اول قالب، بلوک‌های بزرگی از یونولیت را تولید می‌کند. این بلوک‌ها می‌توانند برای استفاده‌های بسته‌بندی و ساختمان‌سازی کاربرد داشته باشند.

فرآیند دوم قالب گیری پلاستوفوم

در فرآیند دوم قالب‌گیری یونولیت‌ها به‌گونه‌ای است که محصول نهایی دارای مشخصات طراحی سفارشی می‌باشد.

تولید یونولیت سقفی

بعد از آنکه بلوک‌های یونولیت مادر طی ۳ مرحله اصلی گفته شد تولید شد، بلوک‌ها به سالن یا انبار انتقال داده می‌شود تا آماده برش گردد. بعد از خنک شدن کامل بلوک‌ها می‌توان آن‌ها را با کمک سیم‌های المنت برقی و یا دستگاه‌های CNC به یونولیت‌هایی با ابعاد و اندازه‌های مشخص تبدیل کرد که شامل انواع یونولیت دیواری، یونولیت سقفی و … هستند. این نوع از یونولیت ها در گروه فوم ساختمانی فرار دارند.

تولید یونولیت بسته بندی

برای تولید فوم بسته بندی نیز تمامی مراحل گفته شده برای تولید بلوک‌های مادر یونولیت تکرار می‌شود و تنها تفاوت آن‌ها در مرحله قالب‌گیری نهایی خواهد بود و قالب‌گیری یونولیت‌های بسته‌بندی متناسب با نوع صنعتی که در آن به کار می‌رود در اشکال و طرح‌های مختلف تولید می‌شود. البته در صنعت بسته‌بندی از ورق عایق پلاستوفوم نیز استفاده می‌شود اما برای بسته‌بندی قطعات خودرو، لوازم‌خانگی، دارو و … معمولاً فوم‌های بسته‌بندی دارای اشکال و طرح‌های اختصاصی هستند.

انواع پلاستوفوم

بعد از آشنایی با مراحل تولید پلاستوفوم به معرفی انواع پلاستوفوم می پردازیم.

یونولیت ساختمانی

امروزه پلاستوفوم به عنوان ماده ای پرکاربرد در صنعت ساختمانی شناخته می شود. دلیل این امر خواص ویژه ای می باشد که یونولیت ساختمانی داراست. از مزایا و کاربردهای اصلی پلاستوفوم در ساختمان‌سازی می‌توان به عایق‌های حرارتی و صوتی، سبکی و استحکام مناسب، مقاومت در برابر آب و رطوبت، و امکان‌پذیری در ساختمان‌های ارتفاعی اشاره کرد.

یونولیت بسته بندی

یکی از دلایل عمده بازگرداندن محصولات توسط مصرف کنندگان، خسارت وارده به محصول در حین حمل و نگهداری است که نه تنها خسارت مالی به تولیدکنندگان وارد می کند، بلکه باعث دلسردی مصرف کنندگان از آن محصول می شود. این مشکل توسط یونولیت بسته بندی به راحتی قابل پیشگیری است.

یونولیت فشرده

دانسیته یکی از مهم‌ترین فاکتورهای تقسیم‌بندی برای فوم ها به شمار می‌رود. یونولیت ها براساس فاکتوری به نام دانسیته و یا چگالی تقسیم بندی می شوند. هرکدام از انواع یونولیت‌هایی که در صنایع مختلف استفاده می‌شوند دارای دانسیته‌های مشخصی هستند.

ویژگی های پلاستوفوم

یونولیت ها به دلیل تطبیق پذیری فنی، کارایی و مقرون به صرفه بودن، بیش از نیم قرن است که مورد استفاده قرار گرفته است. این ماده در بسیاری از برنامه‌های روزمره مورد استفاده قرار ‌می‌گیرد که در آن وزن سبک، استحکام، دوام، عایق حرارتی و ضد ضربه بودن، اقتصادی و با کارایی بالا یونولیت ها، حائز اهمیت است.

وزن سبک

با توجه به اینکه یونولیت ها از ۹۸% هوا تشکیل شده اند ماده ای بسیار سبک وزن هستند. این ویژگی، آن‌ها را برای استفاده در بسته بندی‌ها به عنوان یونولیت بسته بندی ایده‌آل ‌می‌کند، زیرا به وزن کل محصول افزوده نمی‌شود و در نتیجه هزینه‌های حمل و نقل را کاهش ‌می‌دهد.

دوام

ساختار سلولی یونولیت ها به گونه ای است که آن ها را از نظر ابعادی پایدار ‌می‌کند و بنابراین در طی گذر سال ‌ها این مواد با دوام هستند. یونولیت ها یک محصول برای بسته بندی‌های محافظ ، موثر و قابل اعتماد و برای طیف گسترده ای از کالاها می باشند.

مقاوم در برابر رطوبت

تولید یونولیت به گونه‌ای است که ماده ای با سلول‌های بسته است و به راحتی آب را جذب خود نمی‌کند. یونولیت ها همچنین خاصیت ضد رطوبت دارند و این ویژگی یونولیت‌ها را برای نگه داری محصولاتی در دمای خنک ایده آل ‌می‌کند و چون در مقابل رطوبت مقاوم هستند، بنابراین بالاترین استاندار بهداشتی در این متریال برآورده ‌می‌شود.

همچنین این ویژگی، یونولیت ها را برای استفاده در شناورهای ماهیگیری و شناورهای دریایی مناسب ‌می‌کند. یونولیت ها همچنین با کاهش اندک عملکرد حرارتی، شکل، اندازه، ساختار و ظاهر بدنی خود را حفظ ‌می‌کند.

راندمان حرارتی

راندمان حرارتی برتر یونولیت‌ها ، این مواد را برای بسته بندی هر محصولی که نسبت به تغییر دما حساس است ، ایده آل ‌می‌کند. محصولات محصور شده در ظروف یونولیتی ‌می‌توانند برای مدت طولانی در دمای بالاتر حفظ شوند و از تغییرات ناگهانی دما که ‌می‌توانند در حمل و نقل از طریق مناطق مختلف آب و هوایی ایجاد ‌می‌شوند ، محافظت باشند. به طور مثال ‌می‌توان به بسته بندی محصولات تازه و غذاهای دریایی و همچنین محصولات دارویی و پزشکی به وسیله یونولیت ها اشاره کرد.

ضد ضربه بودن

یونولیت ها دارای ویژگی‌های عالی برای ضد ضربه بودن هستند و این مواد اولین انتخاب برای بسته بندی طیف گسترده ای از محصولات از جمله لوازم ، محصولات الکترونیکی ، رایانه و مواد شیمیایی هستند.

تطبیق پذیری

تقریباً به هر شکل و اندازه‌ای تولید پلاستوفوم را شاهد هستیم، یا در صورت لزوم با توجه به هر نوع کاربرد ، به راحتی برش داده ‌می‌شوند و شکل ‌می‌گیرند. همچنین یونولیت فشرده در ابعاد مختلف تولید می شود. لین نوع از یونولیت دامنه متنوعی از خصوصیات‌های ساختاری را ارائه ‌می‌دهند.