الاستومر یا رابر در زبان عامیانه به لاستیک مشهور شده که بسیار انعطاف پذیر و نرم است و ماده اولیه تولید تسمه و تایر اتومبیل میباشد. انواع مختلف لاستیک به روش های متفاوتی تولید میشوند که این امر باعث ایجاد خواص متنوع (مثل افزایش استحکام مکانیکی) در آن میشود. فرایند پخت لاستیک تحت فشار بخار در سال 1840 کشف شد و تا به امروز پیشرفت زیادی نموده است. مهندسان پلیمر با هدف ارتقای استحکام الاستومر و همچنین بهبود مقاومت سایشی لاستیک از اتوکلاو صنعتی برای انجام این فرایند استفاده می کنند.
شرکت دانش بنیان پترو صنعت تاراز، با هدف بومی سازی دانش تولید انواع الاستومر در داخل کشور و با استفاده از فن آوری های مدرن روز دنیا افتخار طراحی و ساخت اتوکلاو های پخت لاستیک را دارا میباشد. لذا قصد داریم در این مقاله گوشه ای از تجربیات چند ساله تیم فنی این مجموعه را در اختیار مهندسان پلیمر قرار دهیم تا سهمی کوچک در جهت ارتقای این صنعت داشته باشیم. فرایند بهبود خواص لاستیک با ترکیب کردن آن با موادی از جمله گوگرد، پراکسید و اکسیدهای فلزی و حرارت دادن آن با بخار یا المنت های برقی تحت فشار بالا با عنوان ولکانش (ولکان، خدای آتش و فلزکاری در اساطیر روم است) انجام می شود. مزایا و یا همان خواص لاستیک ولکانیزه شده به شرح زیر میباشد:
- مقاومت بالا در برابر حرارت و فشار
- مقاومت در برابر UV اشعه خورشید
- مقاومت در برابر تغییر شکل
- کاهش خطر آتش سوزی
- مقاوم در برابر سایش
- مقاوم در برابر حلال های آلی
- عایقی خوب برای برق، حرارت و صدا
کاربردهای لاستیک ولکانیزه شده:
مهمترین کاربرد این لاستیک، تولید انواع عایق های صوتی و حرارتی، تایر انواع خودرو، روکش تایر کامیون و اتوبوس و همچنین استفاده در پروژه های راهسازی میباشد. سایر کاربردهای این لاستیک عبارتند از:
- شیلنگ لاستیکی
- زیره یا کف کفش
- اسباب بازی
- پاک کن
- تسمه
- مخزن
- لرزه گیر
- عایق
کوره پخت لاستیک یا اتوکلاو ولکانیزر
دستگاه اتوکلاو، یک مخزن تحت فشار و دمای بالا و البته تحت کنترل میباشد که قابلیت باز و بسته شدن دارد. دمای داخل مخزن اتوکلاو پخت لاستیک از 100 تا 200 درجه سانتیگراد متغیر میباشد که توسط اپراتور دستگاه قابل تغییر میباشد. ممکن است داخل لاستیک پخته شده منافذ و یا حباب هوا تشکیل شود لذا برای جلوگیری از این اتفاق داخل مخزن اتوکلاو، فشار بالایی اعمال میشود. اتوکلاو پخت لاستیک از قسمت های مختلفی تشکیل شده که به هرکدام اشاره مختصری خواهیم کرد.
- منبع گرمایش: با توجه به اینکه روش پخت لاستیک چیست و چه نوع لاستیکی باید تولید شود حرارت ممکن است خشک و یا مرطوب باشد. لذا جهت تأمین حرارت مرطوب از دیگ بخار و برای حرارت خشک از المنت های حرارتی برقی در اتوکلاو های صنعتی استفاده می شود. اپراتور دستگاه امکاناتی در اختیار دارد که میتواند تغییرات دلخواه را روی دمای پخت اعمال نماید.
- منبع فشار: یکی از شرایطی که برای پخت لاستیک باید فراهم شود فشار میباشد. در سیستم حرارتی با دیگ بخار، فشار میتواند از طریق بخار تأمین شود. در سایر روش ها نیز برای تأمین فشار از کمپرسورهای فشار قوی استفاده میشود. طبق استاندارد ASTM فشار طراحی اتوکلاو همیشه بیشتر از فشار کاری آن میباشد.
- بدنه اصلی اتوکلاو: استوانه ای فولادی که یک طرف آن بسته است از انواع مختلف آلیاژهای فولاد از جمله A516 ساخته میشود که بتواند تحمل فشار و دمای بالا را داشته باشد. مخزن اتوکلاو دارای یک درب آسان بازشو هیدرولیک میباشد که با وجود وزن بالای آن به راحتی توسط اپراتور دستگاه باز و بسته میشود.
- ریل و واگن: جهت سهولت بارگیری و تخلیه اتوکلاو، کف مخزن ریل گذاری شده و واگن هایی برای حمل قطعات و محصولات به داخل مخزن طراحی و ساخته می شوند. واگن به هر شکلی که مشتری سفارش دهد ساخته می شود.
- نشانگرها و سنسورها: حسگرهای مکانیکی و الکترونیکی در قسمت های مختلف دستگاه نصب میشوند که اپراتور بتواند به سادگی از شرایط داخل مخزن اتوکلاو با اطلاع باشد تا در مواقع لازم تصمیمات مناسب اتخاذ شود.
- امکانات ایمنی: سوپاپ اطمینان جهت تخلیه خودکار فشار اضافی و همچنین مکانیزمی جهت محافظت از اپراتور در مواقعی که اتوکلاو تحت فشار بالا در حال کار میباشد روی دستگاه پخت لاستیک نصب می شود.
- اتوماسیون: یک پردازشگر مرکزی PLC اطلاعات دریافتی از حسگر های دیجیتال را پردازش میکند و فرآیند پخت لاستیک را به دقت کنترل میکند. این اتوماسیون قابلیت برنامه ریزی های مختلف را دارد که بتوان از اتوکلاو در سیکل های متفاوت برای تولید محصولات مختلف و یا آزمون و خطا در جهت رسیدن به کیفیت بالاتر محصول استفاده کرد.
- پایپینگ: اتصالاتی جهت ورود و خروج فشار و شستشو از جمله شیرآلات و فلنج در سایزهای مختلف در قسمت های مختلف دستگاه پیش بینی و نصب شده است.
- سیستم وکیوم: در بعضی فرآیندهای پخت لاستیک، قبل از سیکل گرمایش یک مرحله خلاء در نظر گرفته شده است که برای تخلیه هرگونه هوا از داخل مخزن میباشد که بوسیله پمپ و پورت های وکیوم انجام میگیرد.
- تابلو برق: مدیریت سیستم برق دستگاه را بر عهده دارد خصوصا در دستگاه هایی که بوسیله هیترهای برقی گرم میشوند این قسمت نقش حیاتی را ایفا میکند.
بهترین دما و فشار برای پخت لاستیک چقدر است؟
فرآیند پخت لاستیک تشکیل شده از پارامترهای مختلف با این حال هرچه دما بالاتر باشد سرعت پخت لاستیک نیز بیشتر است. با روش آزمون و خطا میتوان به بهترین سیکل از لحاظ فشار و دمای مناسب اتوکلاو دست یافت. یکی از پارامترهای بسیار مهم برای رسیدن به بهترین کیفت محصول، سرعت افزایش دما میباشد که به کمک اتوماسیون و تجهیزات الکترونیکی نصب شده روی دستگاه میتوانید به آن دست پیدا کنید.
اتوماسیون دیجیتال نصب شده روی اتوکلاو های صنعتی ساخته شده در شرکت دانش بنیان پترو صنعت تاراز از نوع PLC زیمنس میباشد که قابلیت برنامه ریزی داینامیک را دارند لذا در هر زمان که اپراتور دستگاه نیاز بداند میتواند در پارامترهای مراحل فرآیند پخت لاستیک (مثل میزان دما، فشار و مدت زمان پخت) تغییرات لازم را اعمال نماید و در کنترل مرکزی دستگاه ذخیره شود. در این صورت دفعات بعد، دستگاه با برنامه جدید کار خواهد کرد.
جهت استعلام قیمت دستگاه پخت لاستیک و همینطور دریافت مشاور و پاسخ به سوالات تخصصی با واحد بازرگانی شرکت پترو صنعت تاراز به شماره 09133753907 تماس بگیرید.
