افزودنی روان کننده فیلم PVC چه تاثیری بر کاهش اصطکاک و بهبود کیفیت سطح دارد؟ بگذارید با مبحث کلی تر شروع کنیم؛ یعنی توضیح درمورد PVC. پلی وینیل کلراید یا همان PVC یکی از مهم ترین پلیمر های مهندسی است که به دلیل قیمت مناسب، قابلیت فرآوری مطلوب و خواص مکانیکی قابل قبول، در صنایع مختلفی مانند ساخت لوله، پروفیل، کفپوش، ورق و مهم تر از همه، تولید فیلم ها و روکش ها به کار می رود. این ماده با وجود این مزایا، به صورت طبیعی در هنگام فرآوری، رفتاری چسبنده، ویسکوز و مستعد تخریب دارد. زمانی که PVC وارد مرحله ذوب می شود و قرار است از میان مارپیچ اکسترودر یا میان غلتک های کالندر عبور کند، تنش های برشی و دمای بالا باعث افزایش شدید اصطکاک می شود. این اصطکاک هم میان زنجیره های پلیمری رخ می دهد و هم میان مذاب و سطوح فلزی دستگاه و به آسانی کیفیت نهایی فیلم را کاهش می دهد. در این زمان است که اهمیت افزودنی های روان کننده آشکار می شود. در ادامه تاثیر آن ها را در حل این مسئله مورد بررسی قرار می دهیم.

نقش روان کننده ها در PVC؛ چرا ضروری اند؟

PVC  به دلیل ساختار پلیمری سخت و قطبی خود، در فرآیند ذوب شدن تمایل زیادی به چسبندگی دارد. هنگام عبور مذاب از داخل مارپیچ یا هنگام تماس با سطوح فلزی، اصطکاک بالا باعث می شود دما و تنش به شکلی غیر قابل کنترل، افزایش یابد. این افزایش حرارت نه تنها کیفیت سطح را کاهش می دهد، بلکه باعث زرد شدن، تخریب حرارتی، ایجاد نقاط سوخته یا ناپیوستگی در فیلم می شود. همین رفتار است که ضرورت استفاده از افزودنی روان کننده فیلم PVCرا نشان می دهد.

افزودنی روان کننده فیلم PVC مانند یک عامل میانجی عمل می کند. این افزودنی کمک می کند تا زنجیره های PVC آزادانه تر از کنار هم عبور کنند و اصطکاک داخلی میان آن ها کاهش یابد. از سوی دیگر، روان کننده خارجی با ایجاد یک لایه نازک و لغزنده بین مذاب و فلز، مانع چسبیدن PVC به دستگاه می شود. حاصل این دو اثر، فرآیندپذیری بهتر، کنترل حرارت، جریان یکنواخت و در نهایت فیلمی صاف و بدون نقص است. بدون روان کننده، حتی دستگاه های پیشرفته نیز قادر به تولید فیلم با کیفیت مطلوب نخواهند بود.

انواع روان کننده های مورد استفاده در فیلم  PVC

افزودنی روان کننده فیلم PVC در دو گروه اصلی داخلی و خارجی تقسیم بندی می شود. هر یک عملکردی متفاوت دارد و اهمیت این تفاوت در تولید فیلم بسیار زیاد است، زیرا تعادل میان این دو نوع روان کننده کیفیت محصول نهایی را تعیین می کند.

روان کننده داخلی

روان کننده داخلی درون ماتریس PVC حل می شود و بیشتر بر کاهش اصطکاک میان زنجیره های پلیمری تاثیر می گذارد. این روان کننده ها با کاهش نیرو های داخلی مانع از تجمع تنش و گرما می شوند. در نتیجه مذاب PVC نرم تر، یکنواخت تر و با ویسکوزیته کنترل شده تری جریان پیدا می کند. استفاده از روان کننده داخلی برای جلوگیری از تخریب حرارتی PVC اهمیت زیادی دارد، زیرا تولید فیلم معمولا با سرعت بالا انجام می شود و هر گونه افزایش ناگهانی تنش یا دما، سطح فیلم را دچار اختلال خواهد کرد.

روان کننده خارجی

برخلاف نوع داخلی، روان کننده خارجی تمایل دارد به سطح مذاب حرکت کند و یک لایه نازک روی سطح تشکیل دهد. این لایه به منزله سد لغزنده ای میان PVC و فلز عمل می کند. به همین دلیل روان کننده خارجی بیش از همه برای جلوگیری از چسبندگی، پخت سطحی، ایجاد خطوط و کاهش اصطکاک با سطح دستگاه اهمیت دارد.

روان کننده خارجی در تولید فیلم، نقش تعیین کننده ای در صافی و براقیت سطح دارد. اگر مقدار آن کافی نباشد، فیلم به غلتک ها یا قالب می چسبد و خطوط و عیوب سطحی به وجود می آید. اگر بیش از حد باشد، فیلم ممکن است دچار لغزندگی بیش از اندازه یا کاهش چسبندگی لایه ها شود.

تاثیر روان کننده بر کیفیت فیلم  PVC

یکی از مهم ترین دلایلی که روان کننده ها به عنوان کلید افزایش دهنده کیفیت سطح شناخته می شوند، اثر چندگانه و بسیار موثر آن ها بر خواص نهایی فیلم است. تاثیرات روان کننده ها در چند محور مهم قابل بررسی است:

• کاهش اصطکاک و بهبود جریان مذاب

کاهش اصطکاک داخلی باعث می شود حرکت زنجیره ها در طول فرآوری روان تر شود. نتیجه این کاهش اصطکاک، کاهش تنش برشی، کاهش تولید گرمای اضافی و شکل گیری جریان یکنواخت تر در داخل مارپیچ و قالب است. زمانی که جریان مذاب یکنواخت باشد، ضخامت فیلم ثابت تر است و از ایجاد موج، خطوط یا ناپیوستگی جلوگیری می شود. در تولید فیلم های نازک، این موضوع اهمیت بیشتری پیدا می کند، زیرا کوچک ترین نوسان در جریان مذاب ممکن است به ایجاد نقاط کدر یا چروک منتهی شود.

• جلوگیری از چسبندگی و افزایش دوام تجهیزات

روان کننده خارجی یکی از اصلی ترین افزودنی روان کننده فیلم PVC و عوامل جلوگیری از چسبندگی PVC به فلز است. چسبندگی در بسیاری از موارد، عامل ایجاد عیوب سطحی جدی مانند خطوط طولی، سوختگی، لکه های سطحی و کشیدگی های ناهمگون است. زمانی که لایه روان کننده خارجی سطح مذاب را می پوشاند، تماس آن با فلز کاهش می یابد و فرایند کاملا روان انجام می شود. این موضوع علاوه بر حفظ کیفیت فیلم، موجب کاهش استهلاک دستگاه، کاهش توقف برای تمیزکاری و افزایش عمر تجهیزات می شود.

• بهبود صافی، براقیت و شفافیت سطح

کیفیت سطحی یکی از شاخص های مهم در فیلم PVC است؛ چه فیلم شفاف بسته بندی باشد و چه فیلم صنعتی باشد. روان کننده ها با جلوگیری از هر گونه چسبندگی، تخریب سطح یا موج دار شدن، باعث ایجاد سطحی کاملا یکنواخت و صاف می شوند. صافی سطح نیازمند کنترل دقیق اصطکاک است، زیرا هر ناپیوستگی در جریان مذاب به شکل موج، خش یا کدری در ظاهر فیلم دیده می شود. روان کننده های مناسب باعث افزایش براقیت و کنترل پخت سطحی می شوند و به خصوص در فیلم های شفاف، نقش اساسی دارند.

جمع بندی

افزودنی روان کننده فیلم PVC یکی از مهم ترین افزودنی هایی است که نقش آن به مراتب فراتر از یک ماده کمکی ساده در نظر گرفته می شود. این افزودنی با کاهش اصطکاک داخلی و خارجی، کنترل جریان مذاب، جلوگیری از چسبندگی و ارتقای کیفیت سطح، در تولید فیلمی یکنواخت، شفاف، صاف و بادوام تاثیرگذار است. استفاده صحیح از روان کننده موجب افزایش سرعت تولید، کاهش ضایعات و حفظ پایداری حرارتی PVC می شود. انتخاب روان کننده مناسب، نیازمند شناخت کامل فرآیند، تجهیزات و هدف نهایی محصول است. ترکیب درست روان کننده های داخلی و خارجی و تنظیم مقدار مناسب آن ها، مهم ترین عامل برای دستیابی به کیفیت سطح حرفه ای در فیلم PVC است. در این نوشته سعی کردیم اهمیت و چگونگی این تاثیر را ذکر کنیم و درمورد هر یک توضیح دهیم.