به گزارش گروه ترجمه انجمن لوله و اتصالات پی وی سی: در مهندسی و تولید CPVC صنعتی ، هر مرحله از مواد اولیه تا PVC، PVC تا CPVC و CPVC تا محصول نهایی بسیار مهم است.

نمودار زیر به عنوان یک مرجع آسان برای فرآیند مهندسی و تولید CPVC درج شده است.

مواد اولیه مورد استفاده در لوله CPVC

تمام محصولات CPVC که امروزه در کارخانجات صنعتی از قبیل لوله ، اتصالات ، ورق و مجرای سیم و کابل استفاده می شوند ، از دو ماده جداگانه: کلر و اتیلن شروع شدند.

کلر یکی از محصولات جانبی فرآوری نمک های قلیایی کلر است. اتیلن از نفت خام که در تاسیسات ویژه ای به نام کراکر(نورد اکسید شکن) قرار داده شده است، استخراج می شود . سپس تولیدکنندگان این دو ماده را با هم واکنش می دهند تا یک ماده مایع شیمیایی جدید تشکیل شود: اتیلن دی کلراید (EDC)

سپس ، از طریق یک فرآیند اکسی کلریناسیون ، EDC آبگیری می شود، حرارت داده می شود و در نهایت به مونومر وینیل کلرید (VCM) شکسته می شود.

وینیل کلراید در فرم مونومر خود هیچ کاربرد واقعی ندارد ، زیرا تحت شرایط عادی یک ماده حد واسط شیمیایی ناپایدار و گازی است. برای حفظ حالت مایع باید تحت فشار نگه داشته شود.

لازم است مونومر وینیل کلرید به پلیمر( زنجیره ای از مونومرها ) تبدیل شود تا محکم ، پایدار و قابل استفاده گردد. برای انجام این کار ، تولید کنندگان VCM را در یک راکتور با فشار بالا پلیمریزه می کنند و پلی وینیل کلرید یا PVC تشکیل می شود.

تولید کنندگان رزین پی وی سی را تولید می کنند و آنها را به تاسیسات تولیدی مانند سیستم های صنعتیcorzan  ، که در آن از PVC برای تشکیل CPVC استفاده می شود ، می فرستند. تولید کنندگان PVC همچنین ممکن است گرانول  را به کارخانه های PVC ارسال کنند تا برای محصولات نهایی PVC قالبگیری شوند.

تبدیل PVC به CPVC

سیستم های صنعتی PVC  corzan را به CPVC تبدیل می کند. شما می توانید بخشی از فرآیند را در نمودار بالا مشاهده کنید ، که بوسیله نقطه چین مشخص شده است.

پی وی سی محبوبیت زیادی دارد زیرا  استحکام و قابلیت قالبگیری دارد. تولید کنندگان می توانند آن را گرم کرده و آن را به انواع مختلف محصولات مانند لوله ، دیوارپوش ، عایق کابل و… تبدیل کنند.

برای ایجاد این مزایا در CPVC ، هموپلیمر PVC در معرض یک واکنش کلریناسیون قرار می گیرد. کلر (CL2) و رزین PVC از طریق یک مکانیسم پایه ای رادیکال آزاد واکنش می دهند ، که به طور معمول با انرژی حرارتی و / یا ماوراء بنفش آغاز می شود.

شکل زیر تفاوت مولکولی بین CPVC (سمت چپ) و PVC (راست) را نشان می دهد ، که افزایش اتم های کلر بزرگ (قرمز) افزایش محافظت از زنجیره کربن را نشان می دهند.

در PVC ، اتمهای کلر 25٪ از محل های پیوند را اشغال می کنند و مابقی توسط هیدروژن پر می شوند. برعکس ، در زنجیره کربن CPVC تقریباً 40٪ از محل های پیوند دهنده با کلر پر می شود. افزایش اندازه مولکولهای بزرگ کلر ، کلیدی برای محافظت از زنجیره کربنی در برابر تجزیه و تخریب است.

قابل توجه ترین تغییر از PVC به CPVC ، دمای تغییر شکل حرارتی و رده فشاری در دماهای بالا است. PVC برای استفاده تا دمای 140 درجه فارنهایت (60 درجه سانتیگراد) رده بندی فشاری شده است ، در حالی که CPVC برای استفاده تا 200 درجه فارنهایت (93.3 درجه سانتیگراد) تأیید شده است. هنگامی که برنامه های فرآیند صنعتی  برای کاربردهای با درجه حرارت بالاتر و یا فشارهای بالاتر باشند، استفاده از CPVC محتمل تر است.

پس از تشکیل رزین CPVC از PVC ، سیستم های صنعتی Corzan آن را با افزودنی هایی تقویت می کنند که باعث بهبود سایر خصوصیات ذاتی مانند مقاومت در مقابل تخریب UV می شوند.

سرانجام ، کامپاند CPVC به صورت گرانول یا پودر تولید می شود. تولید کنندگان رزین CPVC (مانند سیستم های صنعتی Corzan) برای کارخانه های هم صنف خود که تولید کننده لوله، اتصالات و ورق هستند تولید می کنند. تولید کنندگان رزین باید کامپاندهایی را تولید کنند که متناسب با برنامه ونیاز تولید کنندگان باشد.

ذوب رزین CPVC به محصولات نهایی

دو فرآیند متداول برای تولید محصولات نهایی CPVC وجود دارد: اکستروژن و قالب گیری تزریقی.

اکستروژن CPVC

برای تولید محصولات در اشکال طولانی و پیوسته مانند لوله و ورق، اکستروژن استفاده می شود. در اکستروژن ، تولید کنندگان پودر CPVC را می برند و آن را درون یک اکسترودر تغذیه می کنند. اکسترودر آن را ذوب کرده و مذاب را تا دای هد (سرقالب) به جلو می راند ، دای هد مذاب را تا حد ممکن به طور مساوی پخش می کند و آن را به شکل نهایی شکل می دهد.

سپس لوله یا ورق خنک می شود ، سخت می شود ، بریده می شود و برای استفاده آماده می شود. معمولاً لوله در طول های 10 یا 20 فوت  و ورق 4 در 8 فوت تولید می شود. (در آمریکای شمالی).

اکستروژن برای تولید لوله و ورق کارآمد است زیرا دستگاه می تواند به طور پیوسته کار کند ، تا زمانی که مواد به سیستم وارد شود، باید محصول جدید در حال تولید باشد.

قالبگیری تزریقی CPVC

برای تولید سایر محصولات CPVC در دسترس (مانند اتصالات ، شیرآلات ، تبدیل های فلنجی ) تولید کنندگان از گرانول های  CPVC برای قالبگیری تزریقی استفاده می کنند. آنها از دستگاههایی (مانند نمونه های موجود در تصویر زیر) با یک قیف در بالا استفاده می کنند که مقدار مشخصی از CPVC را وارد سیستم می کند.

سیستم از یک مارپیچ برای ذوب شدن CPVC در فشار بالا استفاده می کند و آن را به داخل قالب مورد نظر هدایت می کند. پس از چند ثانیه خنک شدن ، CPVC در قطعات کاملاً شکل یافته و آماده استفاده از قالب خارج می شود.

درباره CPVC بیشتر بیاموزید

با درک اساسی در مورد نحوه ساخت و تولید CPVC ، آیا می خواهید بدانید چگونه CPVC به برنامه های فرآیند صنعتی اعتبار می دهد؟ این گزارش ویژه پردازش مواد شیمیایی را بررسی کنید تا ببینید عملکرد CPVC از نظر فشار ، دما ، مقاومت در برابر خوردگی ، نصب و هزینه آن چگونه است.

By: Jorge Solorio on May 24th, 2018

ترجمه: اسرین مرادیان (شرکت نیک پلیمر کردستان)