طرح تولید آلیاژهای پلیمری

ماده مورد نظر کامپاند ها یا در واقع آلیاژ های پلی آمید می باشد که در صنایع مختلفی کاربرد دارند. این مواد باعث بهبود خواص مکانیکی و الکتریکی مواد خالص خواهد شد و بعضی از این مواد دارای خواص هم افزایی می شوند که به آنها کاربرد خاص خواهد داد . طبق آمار جهانی از سوی مراجع معتبر حدود ٣٠ درصد از کاربرد های پلیمری مربوط به آلیاژ های پلیمری می باشد که این مقدار روز به روز در حال افزایش می باشد . از طرفی چون هر کدام از پلیمرها دارای خواصی خاص هستند ، نمی توان در کاربردهای متنوعی از آنها استفاده کرد، لذا برای بهبود خواص در آنها از روش آلیاژسازی استفاده می شود . یکی از پلیمرهای مهندسی با کاربرد فراوان، پلی آمید می باشد و برای بهبود خواصی همچون چقرمگی آن از لاستیک ها یا پلاستیک ها چقرمه تر استفاده می شود .

سازگارکننده‌های پلیمری

مخلوط‌های پلیمری تقریباً یک سوم کل پلیمرهای مصرفی جهان را تشکیل می‌دهند. آن‌ها تعادل خوبی از خصوصیات فنی را ارائه می‌دهند؛ یا ممکن است انگیزه اقتصادی باشد، مانند زمانی که یک پلیمر ارزان قیمت برای کاهش هزینه‌ها به یک پلیمر مهندسی گران‌تر اضافه می‌شود. برخی از جفت‌ پلیمرها به راحتی در اکسترودر امتزاج‌پذیر هستند، ولی برخی دیگر ناسازگارند و آن ها دو فاز تشکیل می‌دهند، یکی در دیگری پخش می‌شود. خواص مکانیکی مخلوط ناسازگار به دلیل فصل مشترک ضعیف میان دو فاز، ضعیف است.

سازگارسازی

فرآیند اصلاح خواص بین سطحی در پلیمرهای امتزاج‌ناپذیر که منجر به کاهش کشش بین سطحی و تثبیت ریزساختار مطلوب و در نتیجه محصول آلیاژ پلیمری مطلوب می‌گردد. سازگارسازی، از کاهش فعالیت بین سطحی و بهبود چسبندگی در آلیاژهای پلیمری است. سازگارسازی در آلیاژهای دو فازی مورد استفاده قرار می گیرد زیرا در آلیاژهای تک فازی، بر هم کنش میان اجزا مناسب بوده و نیازی به استفاده از روش های سازگارسازی نیست. این امر سبب خواهد شد که چسبندگی میان اجزاء بهبود یابد و در نتیجه خواص استحکامی ماده حاصله، بسیار مناسب شود. از سوی دیگر سازگارسازی باعث می شود تا اندازه ذرات پخش شده در آلیاژ پلیمری، کوچک تر شده و در نتیجه خواص مناسب تری حاصل شود. نقش مهم دیگری که یک سازگارکننده دارد ایفای تثبیت مورفولوژی است. استفاده از سازگارساز باعث می شود که مورفولوژی آلیاژ حاصله، در فرآیندهای بعدی تغییر نکرده و در نتیجه خواص مورد نظر از محصول به دست آید. (نکته مهم این است که آلیاژهای تولید شده، برای تبدیل به محصول نهایی باید وارد فرآیندهای شکل دهی شوند. اگر تثبیت مورفولوژی انجام نگیرد، در فرآیندهای بعدی مورفولوژی آلیاژ و ابعاد ذرات پخش شده تغییر خواهد کرد و این امر باعث تغییر خواص آلیاژ خواهد شد.)

سازگارکننده

پلیمر یا کوپلیمری که یا به یک مخلوط پلیمری اضافه می‌گردد یا در حین اختلاط واکنشی تولید شده، مشخصات فصل مشترک را بهبود می‌بخشد و باعث تثبیت ریزساختار می‌گردد. سازگارکننده‌ها گونه‌های ماکرومولکولی هستند که فعالیت‌های بین سطحی در مخلوط‌های پلیمری ناهمگن را به نمایش می‌گذارند.
پلیمرها با ساختارهای مختلف از لحاظ ترمودینامیکی امتزاج‌پذیر نیستند و بنابراین مخلوط‌های ناهمگن (آلیاژ) ایجاد کنند. پلیمر در غلظت بالاتر فاز پیوسته‌ای تشکیل خواهد داد و پلیمر با غلظت کم‌ در بستر پیوسته پراکنده خواهد شد. اما چسبندگی بین مولکولی میان فاز پراکنده و پیوسته خیلی ضعیف است، در حالی که منجر به عمل‌کردهای مکانیکی ضعیف مخلوط می‌شود.
عمل‌کرد آلیاژها بستگی به خواص اجزاء تشکیل‌دهنده آلیاژ، غلظت اولیه اجزاء در آلیاژ و ریزساختار آلیاژ حاصل دارد. فرآیند آلیاژ کردن بایستی منجر به مخلوط پلیمری با خواص پایدار و تکرار پذیر گردد. بنابراین ریزساختار یا باید پایدار و غیر قابل تغییر در حین مراحل تهیه باشد و یا این که تغییرات آن قابل پیش‌بینی باشند.

ویژگی‌های آلیاژهای پلیمری

خواص مثبت و منفی هر يک از اجزاء آلیاژ پلیمری، با اختلاط و تلفيق بهبود پیدا می‌کند. بررسی خواص اجزا آلیاژ پلیمری PC/ABS نشان می‎دهد که پلی‌كربنات (پلی‌استر، كربنيک اسيد خطی) به عنوان یک ترموپلاستيک به لخاظ مقاومت مكانيكی، خواص الكتريكی، پايداری ابعادی، شفافیت، دمای تخريب بالا، دمای چقرمگی پايين وضعیت مناسب داشته، ولی فرایندپذیری، مقاومت شيميايی، میزان حساسیت به خراش و ترک خوردگی ناشی از تنش مناسبی ندارد.
در صورتی که ABS هم اقتصادی و ارزان‌تر است و هم فرایندپذیری و حساسیت نسبت به خراشیدگی و استحکام ضربه‌ای مناسب‌تری دارد. خصوصيت عالی اختلاط مذاب دو پلیمر این است که ضعف‌های یک جز با ویژگی‌های مثبت جزء دیگر به لحاظ خواص مكانيكی مناسب و مقاومت ضربه‌ای بالای جبران می‌شود.

كاربرد آلیاژهای پلیمری

خواص مطلوب فیزیکی و مکانیکی و قيمت تمام شده مناسب آلياژ PC/ABS و کاربرد گسترده آن در صنايع مختلف علل‌الخصوص صنايع برق و الكترونيک، خودروسازی، پزشکی، ایمنی و نظامی این محصول را تبديل به آلیاژی پرمخاطب کرده است.
حوزه های عمده كاربرد آلياژ پلیمری PC/ABS جهت ساخت بدنه ماشین‌های اداری و تجهیزات کامپیوتری دیسک‌های فشرده، محافظ بيرونی موبايل (جهت جلوگیری از شکستن در زمان افتادن)، محافظ عابر بانک، تزئینات و پوشش کامپیوترها، جعبه فیوز، قاب بدنه دوربین‌ها، دوشاخه برق، سوکت، قاب بدنه لامپ‌های روشنایی، کانکتورهای الکتریکی و لوازم الکتروتکنیکی.
درصنایع خودرو ساخت قطعات پلاستیکی بدنه و سپر خودرو، ضربه گیر، قاپ آیینه، قاپ رادیاتور، قاپ چراغ، کنسول وسط اتومبیل، قاپ‌ها و قطعات پلاستیکی داشبورد، قالپاق‌های خودرو، بدنه باتری، قطعات پلاستیکی تزئینی و شیشه‌های چراغ اتومبیل‌ها مورد استفاده دارد.
در صنایع غذایی، دارو و پزشکی ساخت بطری‌های شفاف بسته‌بندی مواد غذایی و داروئی، ساخت عینک طبی و همچنین تهیه لنزهای رنگی، قطعات لوازم و تجهیزات پزشکی همانند دیالیز، آندوسکوپی و انتقال خون و ساخت سرنگ‌های بدون سوزن استفاده می‌شود.
در صنایع ایمنی و نظامی جهت ساخت کلاه و عینک‌های ایمنی و صنعتی، ماسک‌های گاز و پوشش‌های محافظ، ساخت شیشه‌های مقاوم در جلوی هواپیما و ساخت شیشه‌های ضد ضریه کاربرد دارد.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید آلیاژهای پلیمری

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک آلیاژهای پلیمری 2413412403

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید آلیاژهای پلیمری

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.

دانش فنی پروژه و فرایند تولید

در فرایند تولید این آلیاژ پلیمری براساس اختلاط دو پلیمر اصلی با اعمال کنترل‌های ترمودینامیکی بر روی فرایند اختلاط و وارد کردن مولفه‌های دیگری به ترکیب مذاب می‌توان گريدهای مختلف استاندارد و مقاوم در برابر اشتغال و تقويت شده با الياف را نیز تولید نمود. از مزیت‌های دیگر در فرایند اختلاط اين دو پليمر می‌توان به راحتی كار و جریان مذاب در قالب‌گيری و خروج آسان قطعه توسط پران قالب، ميزان كمتر گازهای توليدی حین فرایند، ثبات رنگ و سطح ظاهری بهتر و دوام كيفی محصول اشاره نمود.
تكنولوژی و فرایند تولید آلياژهای پليمری با سه روش مكانيكی لاتكسی و شيميايی انجام می‌گیرد.
در روش مكانيكی از دستگاه‌های مخلوط و آسیاب و اکسترودر برای اختلاط و ترکیب دو یا چند پلیمر و تولید آلیاژ نهایی استفاده می‌شود.
در روش لاتكسی پليمرها ابتدا صورت لاتكس در‌آمده و لاتكس‌ها با يكديگر مخلوط می‌شوند و در ادامه با تبخير حلال، ‌آلياژ حاصل از ترکیب دو پليمر به دست می‌آيد.
در روش شيميايی ميان اجزای تشكيل‌دهنده آليـاژ واکنش شیمیایی بـه وقوع می‌پيوند. اين روش بيشتر در شرایطی به کار گرفته می‌شود ‌که به دلیل ناسازگاری اجزای آلياژ امکان اختلاط فيزيكی و بدست آوردن آلیاژی با خواص مطلوب میسر نباشد.

تولید آلیاژ با روش مکانیکی

در این طرح به دلیل انعطاف‌پذيری، هزينه‌ها و زمان کمتر توليد و امکان حصول كيفيت و تنوع محصول از روش مكانيكی مبتنی بر استفاده از كسترودرDC دو ماردون همسوگرد در هم فرو رونده، برای تولید آلیاژ پلیمری استفاده می‌شود.
دراین فرایند ابتدا مواد اوليه مورد نياز از قبيل اجزاء پليمری اصلی و مواد افزودنی (نظير بهبود دهنده، فیلر، مستربچ و پايداركننده) را در مخازن مرتبط ذخیره می‌شود. مواد اولیه و مستربچ ذخیره شده پس از آماده‌سازی و پیش اختلاط فیزیکی به وسيله مکنده، با دبی كنترل شده و با توجه به فرمولاسیون ترکیب، به داخل قيف دستگاه اكسترودر که دارای پروفیل دمایی مهندسی شده و گیریکس دور متغیر است، وارد می شود.
به منظور کنترل فرایند تولید بخشی از مواد اوليه از نقاط ويژه‌ای به داخل اكسترودر وارد می‌‌شوند؛ لذا بايد اكسترودر مورد استفاده مجهز به چند ورودی تغذيه مجزا جهت تولید گريدهای محصول از الياف شيشه و كربن به منظور تقويت پليمر باشد و سیلندر آن نیز مسلح به المنت‌های گرم شونده که در انتهای آن نیز قابلیت گازگيری بخارات و گازهايی تولید شده ناشی از فرایند اختلاط مذاب پلیمری را نیز داشته باشد.
جریان خروجی از اكسترودر دو ماردون توسط قالب شکل‌دهنده به صورت مفتول‌های موازی و باریک به سيستم گرانول‌ساز هدایت می‌گردد. پروفيل‌های ميله‌ای خارج شده ابتدا در يک حمام آب خنک می‌شود، سپس توسط كاترهای سيستم گرانول‌ساز خرد و به شکل گرانول درمی‌آيد. گرانول‌های تولیدی خشک شده و در مخازن ذخیره محصول تولیدی قرار گرفته و در نهايت به صورت كيسه‌های 25 يا 50 كيلوگرمی بسته‌بندی می‌شود.

نوع، ميزان مواد اوليه

دو ماده اصلی در ساخت آلياژهای PC/ABS، یکی پلی‌كربنات با حدود 45 درصد ترکیب و كوپليمر (اكريلونيتريل- بوتادي‌ان- استايرن) تا 33 درصد می‌‌باشد. بسته به نوع گريد توليدی از ساير مواد افزودنی پايداركننده، سازگار ساز، فیلرها نظیر Styrene و acrylonitrile و nonylphenyl و phosphite كوپليمر (اتيلن ـ اكريليك اسيد) نيز استفاده ‌می‌شود. ميزان هر يک از اين اجزاء به نوع آلياژ و خواص مورد انتظار در محصول تولیدی بستگی دارد.

وضعیت واحد های فعال تولید آلیاژهای پلیمری

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید آلیاژهای پلیمری در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واردات و صادرات آلیاژهای پلیمری

با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نا مشخص میباشد

خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار طرح تولید آلیاژهای پلیمری

ظرفیت تولید سالیانه : 2300 تن
نرخ برابری دلار : 25000 تومان
مساحت زمین موردنیاز : 3000 مترمربع
زیربنای کل : 1450 مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : 40 نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : 12.5 میلیارد تومان
ارزش ماشين آلات و تجهيزات : 6.5 میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : 32 درصد

درصورت تمايل به اين مطلب امتياز دهيد: