سفارش طرح توجیهی
ایده هاایده های صنعتی

طرح توجیهی تولید پلاستوفوم

معرفي پلاستوفوم

نام محصول مورد مطالعه پلاستوفوم و کد آيسيک اين محصول ٢٥٢٠١٧١٣ مي باشد. پلي استايرن در رابر اكسيد كننده هاي قوي ناپايدار است و در اكثر حلالهاي آلي بجز هيدروكربنهاي آليفاتيك و الكل ها حل ميشود. مواد حاصل از اشتعال پلي استايرن براي چشم بسيار مضر است.

ساختمان پلياستايرن Polystyrene عاري از گروه هائي با خواص قطبي است، بدين جهت اين پلاستيك بصورت يك عايق الكتريسيته عمل مينمايد. اين كيفيت با تغيير درجه حرارت و فركانس كاهش نمييابد. به دليل غير قطبي بودن پلياستايرن، اين ماده در مقابل محلولهاي رقيق اسيدي و بازي بخوبي مقاومت مي نمايد. ولي در مقابل حلالهاي كلرينه و حلقوي آسيبپذير است.

اشياء ساخته شده از پلياستايرن در مدتي محدود تا ٩٠ درجه سانتيگراد بدون تغيير شكل باقي ميمانند، ولي چنانچه حرارت براي مدتي طولاني وارد شود نبايستي از ٨٥-٨٠ درجه تجاوز نمود، بدين جهت ميتوان از آن بعنوان ظروف حمل مايعات گرم استفاده نمود. پلي استايرن در مقابل حرارت مستقيم و بالا قابل اشتعال بوده و در برخي كاربردها بايستي مواد ضد اشتعال به آن افزوده گردد.

از لحاظ بهداشتي پلي استايرن يك از بي ضررترين پلاستيكها بشمار ميرود. مضافاً نظر با اينكه پليمر استايرن از خلوص زيادي برخوردار بوده و حاوي مقدار ناچيزي مونومر استايرن و اتيل بنزن ميباشد، ظروف و بسته بندي پلي استايرن براي مواد غذائي كاملاً مورد تائيد قرار گرفته است.

انواع پلی استایرن

پلی استایرن ها در کل به چهار دسته تقسیم می شوند که هر کدام از آن ها کاربرد های خاص خود را دارند:

  • GPPS یا پلی استایرن معمولی
  • HIPS یا پلی استایرن مقاوم
  • EPS یا پلی استایرن انبساطی
  • XPS یا پلی استایرن اکسترود شده

موارد مصرف و کاربرد پلاستوفوم

پلي استايرن از رزينهاي ترموپلاستيكي است كه به خاطر قيمـت نـسبي پـايين و شـكل دهـي آسـان، محصولات آن در بسياري از زمينه ها به كار ميرود. از جمله موارد مصرف پلي استايرن ميتوان به كـاربرد آن در ساخت ظروف يكبار مصرف، بسته بندي مواد، اسـباب بـازي و ظـروف آشـپزخانه اشـاره كـرد. ايـن مـاده همچنين در صنايع الكترونيك كاربرد زيادي دارد.

میزان و زمینه مصرف پلی استایرن جهان در زمینه هاي مختلف
نوع مصرف درصد مصرف
مواد بسته بندي 34%
ساخت وسایل پر مصرف 12%
صنایع الکترونیک 9%
ساختمان سازي،مبلمان و وسایل خانه 15%
موارد دیگر 30%

موارد مصرف پلي استايرن در زمينه هاي مختلف به قرار زير است:

  1. مواد بسته بندي و ظروف يكبار مصرف
    پلي استايرن در ساخت وسايلي كه براي نگهداري مواد غذايي استفاده مي شود، بخصوص ظروف يكبار مصرف کاربردهاي زيادي دارد.

    پلاستوفوم ها با توجه به وجود سلولهاي نامنظم هوا در ساختمان آنها، بسيار شكيل بوده و يكي از بهترين ضربه گيرها محسوب ميشوند. به علت قابليت بالاي جذب ضربه اين فوم، وسايلي مانند شيشه ها و بلور آلات ترد و شكننده، كريستال ها، لوازم و دستگاههاي صوتي و تصويري، تلويزيون، ويدئو، پرينتر، دوربين هاي عكاسي و فيلمبرداري و قطعات دقيق صنعتي در بسته هاي پلاستوفوم بسته بندي مي شوند.

    کاربرد پلاستوفوم در بسته بندي

    علاوه بر موارد ذكر شده به دليل داشتن خواص مطلوب، در صادرات ميوه هايي كه قابل بسته بندي با اين فوم هستند از جمله: پرتقال، نارنگي، ليمو، انگور، سيب،گلابي، به، هلو، كيوي، خربزه و هندوانه جهت بسته بندي از پلاستوفوم استفاده مي شود.

  2. ساخت وسايل پرمصرف
    در اين بخش از پلي استايرن در ساخت وسايل پرمصرف آزمايشگاههاي موسسات تحقيقاتي پزشكي و داروسازي مانند لوازم كشت بافتهاي زنده براي مطالعات ميكروسكوپي، همچنين براي ساخت وسايل ورزشي و تفريحي مثل لوازم ماهيگيري و وسايل منزل استفاده هاي زيادي مي شود. لازم به ذكر است كه عمدة قطعات تهيه شده در اين بخش به روش قالبگيري تزريقي تهيه ميشوند.

    کاربرد پلاستوفوم در بسته بندي دارو

  3. ساختمان سازي و وسايل خانه
    در ساختمان سازي از پلي استايرن عمدتاً براي ساخت قطعات در و پنجره استفاده ميشود. عمده پلي استايرني كه در اين بخش مصرف ميشود به صورت ورقه است و با روشهاي تزريقي شكل دهي ميشود. در اين بخش پلي استايرن مصرفي غالبا از نوع پلي استايرن قابل انبساط است. لازم به ذكر است كه قيمت ورقه هاي پلي استايرن توليدي متأثر از عواملي مثل ميزان جذب رطوبت، دانسيتة ورقه ها و شرايط نصب است.

    کاربرد پلاستوفوم در ساختمان سازی

مطلب مرتبط: طرح توجیهی تولید سقف کاذب (یونوبلوک)

اهميت استراتژيکي پلاستوفوم

پلاستوفوم ها داراي اهميت فوق العاده اي در دنياي امروز هستند، بدين معني که اين محصول با توجه به اهميت بسته بندي از اهميت فوق العاده اي برخوردار است. همچنين اين محصول با توجه به اينکه سبک مي باشد از اين حيث نيز براي بسته بندي مناسب تر از بقيه محصولات مشابه مورد استفاده در بسته بندي مي باشد.

کشورهاي عمده توليد کننده و مصرف کننده پلاستوفوم

پلاستوفوم در فرآيند كاملاً فيزيكي توليد مي شود و محصولي سبك است. از اينرو، واحدهاي صنعتي در مناطقي احداث مي شوند كه به مراكز مصرف نزديك باشند. به همين دليل، واردات و صادرات براي اين محصول صورت نميگيرد. همچنين، آمار دقيقي در خصوص ظرفيت، توليد و مصرف پلاستوفوم در مناطق مختلف جهان وجود ندارد. بر پايه اطلاعات موجود براي پلي استايرن انبساطي تنها ميتوان روند رو به رشدي را براي كاربرد اين محصول در صنايع مختلف خصوصا صنعت بسته بندي متصور دانست.

اکثر کشورهاي توليد کننده پلي استايرن انبساطي، توليد کننده اين محصول نيز مي باشند. کشورهاي بزرگ توليد کننده پلي استايرن عبارتند از : آمريکا، چين، آلمان، فرانسه، کره جنوبي، سنگاپور و ژاپن.

در اين کشورها به ميزان نياز پلي استايرن انبساطي تبديل به پلاستوفوم ميشود. آمار دقيقي در دست نيست ولي حدود ٢٠ %پلي استايرن انبساطي براي توليد پلاستوفوم استفاده ميشود که حدود ٥٠٠ هزار تن در سال مي باشد.

سازندگان خارجي و داخلی تولید کننده تجهيزات مورد نيـاز تولید پلاستوفوم

در اين بخش برخي از سازندگان خارجي كه توانايي ساخت تجهيزات مورد نيـاز را دارنـد معرفـي شـده است. البته غير از فهرست زير سازندگان ديگري نيز وجود دارند.

تجهيزات اصلي :

  • مخازن تحت فشار و مخازن و ظروف كوچك ذخيره
    – TOKKI (Japan)
    – OBRINGER (France)
  • ظروف خشك كن ها و ظروف كوچك اتمسفريك
    – ADM (France)
  • راكتورهاي ناپيوسته
    – TOKKI (Japan)
    – BSL (France)
  • پمپهاي سانتريفيوژ
    – GUINARD KSB (Germany/France)
    – SULZER (Switzerland)
  • پمپهاي انتقال دوغاب
    – DELASCO PARIS (France)
  • پمپهاي تزريق مواد شيميايي
    – ARO (USA)
  • دمندههاي حمل دانههاي پليمر
    – SIEMENS (Germany)
    – BUHLER MIAG (Germany)
    – EBARA (Japan)
  • مبدل هاي حرارتي لوله-پوستهاي
    – ETS. DELAUNY ET.FILS (France)
    – FOURE LAGADEC (France)
  • مبدلهاي حرارتي صفحهاي
    – VICARB (France)
    – ALPHA LAVEL (Italy)
  • پكيج چيلر
    – YORK (France)
    – TRANE (France/UK)
  • سانتريفيوژ
    – SIEBTECHNIK (Germany)
  • كوره آشغال سوز
    – PILLARD (France)
  • غربال ها
    – ENGELSMANN (Germany)
    – BOHLER MIAG (Germany)
  • پكيج خشك كن آني
    – HEIMPEL & BESLER (Germany)
  • پكيج هواي لازم براي خشك كن
    – GOHI-POULENC (France)
    – KOBE STEEL (Japan)
  • بهم زن ها
    – ROBBIN (France)
    – EKATO (Germany)
  • دستگاههاي Coating
    – FMW (Germany)
  • بسته بندي و سيستم حمل اكتابين ها
    – FMW
    – HAVER & BOEKER (Germany)
  • سيستم كنترل
    – FISHER (France/USA)
    – HONYWELL (France/USA)
    – YKOGAWA (Japan)

تجهيزات جانبي

  • ديزل ژنراتور
    – GENERAL ELECTRIC (USA)
    – MITSUBISHI ELECTRICS (Japan)
  • كمپرسورهاي هواي فشرده
    – ATLAS COPCO (France)
  • پكيج توليد ازت، هواي ابزاردقيق، هواي پروسسي
    – AIR PRODUCT (UK)
    – AIR LIQUID (France)
  • واحد توليد بخار
    – BABKOCK (France)
    – KAWASAKI(Jpana)
  • برج خنك كننده
    – HAMON SPIROGIL (France)
    – DAELIM (Korea)
  • واحد تصفيه آب
    – DEGREMONT (France)
    – BETZ (Italy)

در زير برخي از سازندگان داخل كشور كه توانايي ساخت تجهيزات مورد نياز را دارند معرفي شده است. البته به غير از فهرست زير سازندگان ديگري نيز وجود دارند ولي تنها به ذكر شركت هاي مهم و با سابقه اكتفـا شده است.

  • مخازن تحت فشار و مخازن ذخيره :
    – شركت ماشين سازي اراك
    – شركت صنايع آذرآب
  • مبدلهاي حرارتي :
    – شركت ماشينسازي اراك
    – شركت صنايع آذرآب
  • ديگ بخار(نوع Fire Tube ):
    – شركت ماشينسازي اراك
    – شركت توسعه صنايع بخار
    – شركت اسوه
  • لوله :
    – شركت لولهسازي اهواز
    – شركت سپنتا
    – شركت شيرآلات صنعتي سام
  • كمپرسور هواي فشرده :
    – شركت پارس كمپرسور
    – شركت هواسان

بررسی اجمالی تکنولوژي و روشهاي تولید پلاستوفوم

شرح فرایند تولید :
توليد فوم پلي استايرن منبسط شده شامل سه مرحله است. در مرحله اول، دانه هاي پلي استايرن حاوي عامل پف زا وارد يك تانك عمودي مجهز به همزن و ورودي بخار مي شود. اين مرحله را پيش انبساط (Pre-expansion) مي نامند و در اين مرحله است كه دانسيته نهايي فوم تعيين مي شود.

دانه هاي منبسط شده در اين مرحله اصطلاحاً، پوف اوليه (Prepuff) ناميده مي شوند كه حجمشان تا ٤٠ برابر قبل از انبساط افزايش يافته است. اين دانه ها در اين مرحله تا چندين ساعت در ظروف در باز نگهداشته مي شوند تا خلاء ايجاد شده در داخل دانه ها با اتمسفر به تعادل برسد.

تفاوت اندازه دانه هاي رزین و دانه هاي منبسط شده ( پرپوف)
تفاوت اندازه دانه هاي رزین و دانه هاي منبسط شده ( پرپوف)

بعد از مرحله ثبات فشار، دانههاي پف شده اوليه به داخل يك قالب بسته ريخته ميشود و مجدداً تحت حرارت بخار قرار ميگيرد. در اين مرحله، دانه هاي پف شده اوليه در يكديگر نفوذ كرده و قطعه يكپارچه اي كه به شكل قالب است را ايجاد ميكند. فرآيند توليد در شكل زیر ديده ميشود.

فرآیند تولید پلاستوفوم
فرآیند تولید پلاستوفوم

بررسی نقاط ضعف و قوت تکنولوژي تولید پلاستوفوم

يكي از مهمترين مشخصههاي هر فومي، دانسيته آن ميباشد. در فومهاي قالبگيري شده با توجه به ثابت بودن حجم قالب، دانسيته مواد به مقدار موادي كه به داخل قالب ريخته ميشود بستگي دارد. اما در روشهاي توليد فوم به روش غير قالبگيري يا آزاد، پارامترهاي مختلف ديگري هم بر دانسيته فوم تأثير دارند.

يكي از اين پارامترها، اندازه و يك دست بودن ساختمان سلولهاي فوم ميباشد كه اين امر توسط راندمان اختلاط و هسته گذاري در مخلوط فوم كنترل ميشود. سلولهاي كوچكتر داراي ديواره هاي نازكتري بوده، بطوريكه براحتي شكسته شده و به سلولهاي بزرگتر تبديل ميشوند و فومهاي با دانسيته بالا ايجاد مي نمايند. در صورتيكه هواي اضافي در مخلوط كن وجود داشته باشد، ساختمانهاي سلولي ناهمگون به وجود آمده، در نتيجه گازهاي عوامل پفزا در مقايسه با فوم هاي با ساختمان سلولي يكدست، براحتي از فوم خارج ميشوند.

درجه حرارت مواد اوليه از ديگر پارامترهاي مؤثر بر دانسيته فومها ميباشد. اين دما بر سرعت فوم شدن، سرعت پليمريزاسيون و درجه حرارت نهايي واكنش مؤثر است. علاوه بر آن اختلاط و هسته گذاري در مخلوط فوم تحت تأثير درجه حرارت مواد بر ساختمان فوم است. بطور كلي ميتوان اينطور نتيجه گرفت كه درجه حرارت بالاي مواد اوليه باعث ايجاد فوم نسبتاٌ دانسيته پائين با كمي زبري ميشود.

ظرفيت توليد نيز از دو طريق بر روي دانسيته فوم مؤثر است. فوم هاي توليدي توسط ماشينهاي كوچك نسبت به فوم هاي توليدي توسط ماشينهاي بزرگتر داراي توزيع دانسيته پهنتري هستند، بطوريكه در اين فومها دانسيته مركز فوم نسبت به دانسيته متوسط فوم از اختلاط بيشتري برخوردار است. از طرف ديگر بلوكهاي فوم توليدي بزرگ (مرتفع)، در ارتفاع فوم داراي تغييرات دانسيته بيشتري ميباشند، به عبارت ديگر دانسيته از كف فوم تا سطح فوم تغييرات محسوسي دارد، همين مسئله حداكثر اندازه مفيد فوم توليدي را محدود مينمايد.

تنظيم همزمان سرعت ژل شدن و سرعت رشد فوم نيز بسيار مهم است. كوچكترين تغييرات در موازنه اين سرعتها، تأثير بسزايي هم در دانسيته و هم نفوذپذيري فوم هاي نرم دارد. سرعت بالاي ژل شدن ناشي از فعاليت پلي ال، گرم بودن مواد اوليه، حضور بقاياي كاتاليزورهاي نمكهاي فلزي و يا استفاده از مقادير بيشتر كاتاليزور، فوم هايي با دانسيته كم، نفوذ پذيري كمتر در برابر هوا و رزيليانس بر جهندگي (rebound resilience) پائين تر ميدهد.

تغييرات فشار جو نيز بر روي دانسيته فوم مؤثر است. دانسيته يك فوم با فرمولاسيون معين، رابطه مستقيمي با فشار جو در لحظه توليد دارد. اين تغييرات جو ميتواند در اثر تغييرات شرايط آب و هوايي و يا تعويض فصول ايجاد شود. مثلاً در بعضي از كارخانه ها تحت تأثير تغييرات جو، علي رغم استفاده از يك فرمولاسيون يكسان، كاهش ٣٠ درصدي در دانسيته مشاهده شده است.

تکنولوژي شرح داده شده در اين پروژه کليه نکات ذکر شده در بالا را در برمي گيرد و هيچ عيب و ايراد خاصي ندارد.

امتیاز کاربران: 3.45 ( 1 رای)
سفارش طرح توجیهی
گرد آورنده
ایـ توجیهی
دانلود رایگان طرح توجیهی

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا
Call Now Buttonتماس فقط جهت سفارش طرح توجیهی