کامپاند چیست؟
از جمله مهمترین مواد پلیمری که در تولید محصولات پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، کامپاند است. هنگامی که دو یا چند ماده اولیه را به نسبت‌های مشخص با یکدیگر مخلوط می‌کنیم، کامپاند به دست می‌آید. علاوه بر مواد اولیه که پایه‌های پلیمری اصلی کامپاند را تشکیل می‌دهند، می‌توان افزودنی‌هایی نیز به کامپاند اضافه کرد. کامپاند به عنوان ماده اولیه در تولید محصولات پلاستیکی قرار می‌گیرد و مشکلاتی نظیر اختلاط مواد اولیه با یکدیگر هنگام تولید، هدر رفت مواد اولیه و کندبودن سرعت تولید را برطرف می‌کند. به عبارت دیگر، کامپاندها شامل ترکیباتی از قبیل پلیمر و مواد افزودنی هستند که با هدف تسهیل و تسریع فرآیند ساخت محصولات پلاستیکی تولید می‌شوند. از معروفترین کامپاندها، می‌توان به انواع کامپاندهای پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پی وی سی، کربنات کلسیم، پلی کربنات و… اشاره کرد.
چرا از کامپاند استفاده می‌کنیم؟
مستربچ ها نمی‌توانند به پایه های پلیمری اصلی اضافه شوند. در شرایط این چنینی کارخانه‌ها از کامپاند پلیمری استفاده می‌کنند. به کارگیری کامپاند باعث می‌شود تا محصولات افت کیفیت نداشته باشند. همچنین کامپاند باعث می‌شود تا محصول نهایی بهداشتی باشد و هزینه کمتری به نسبت مستربچ دارد. زیرا مستربچ نیاز به تمیزکاری دارند و ترکیب آنها با پایه پلیمر هزینه گزافی نیز خواهد داشت.
معرفی انواع کامپاند
کامپاند پلی اتیلن
پلی‌اتیلن در گریدهای مختلفی تولید می‌شود که از نظر چگالی با یکدیگر متمایز هستند. برای بالابردن برخی خواص فیزیکی پلی‌اتیلن از جمله مقاومت و استحکام آن، برخی رنگدانه‌ها در حین تولید به آن اضافه می‌شود. با ترکیب این دو ماده با یکدیگر که البته با درصد حجمی و جرمی مشخصی صورت می‌گیرد، یک محصول نهایی به دست می‌آید که به عنوان کامپاند پلی اتیلن شناخته می‌شود.
از پلی‌اتیلن‌هایی که به کمک این رنگدانه‌ها تقویت شده‌اند، در فرآیند تولید فیلم‌های دمشی، لوله‌های تحت فشار و لوله‌های آبیاری استفاده می‌شود. برای تولید لوله‌های آبرسانی علاوه بر این رنگدانه‌ها باید مقداری دوده نیز به پلی‌اتیلن افزوده شود تا کار آب‌بندی لوله‌ها به بهترین شکل ممکن انجام شود. محصول نهایی تولیدشده از ترکیب این رنگدانه‌ها، در برابر نور خورشید پایدار خود را بیشتر حفظ می‌کند و همچنین از نظر قیمت نیز با توجه به افزایش طول عمر محصول نهایی، مقرون به صرفه به شمار می‌رود.
دیگر ویژگی مثبتی که افزودن این رنگدانه‌ها به پلیمر پایه اضافه می‌کند، بهبود شکل‌پذیری ماده پلیمری است که در نتیجه می‌توان محصولاتی با اشکال متنوع‌تر تولید نمود. میزان کامپاندی که در فرآیند تولید به پلیمر پایه افزوده می‌شود، متناسب با کاربری مورد نیاز می‌تواند متفاوت باشد. آن چیزی که در حال حاضر مرسوم است، افزودن بین ۴۰ تا ۱۰۰ درصدی این رنگدانه‌ها به پلیمر پایه است. این رنگدانه‌ها کمک می‌کنند تا محصول نهایی ثبات و پایداری بیشتری کسب کند و امکان تغییر شکل آن در طول زمان کاهش پیدا کند.
انواع روش های کامپاند لوله های آبرسانی
امروزه از رنگدانه های مختلف برای افزایش مقاومت و دوام مواد پلاستیکی پلیمری استفاده می شود که به این روش کامپاند گفته می شود. استفاده از شیوه های نوین مانند نانو برای افزودن رنگدانه دوده به پلیمر برای ساخت لوله های آبرسانی بسیار مرسوم شده است. به طور کلی دو روش برای کامپاند نمودن ترکیبات سازنده لوله های آبرسانی وجود دارد که در ادامه آنها را توضیح خواهیم داد:
1-استفاده از گریدهای پلی اتیلن حاوی دوده آماده
در این روش گریدهای پلی اتیلن با درصد مشخصی از دوده توسط شرکت های پتروشیمی و تولیدی ساخته می شوند. شرکت های تولید کننده لوله های آبرسانی این مواد را خریداری کرده و برای ساخت لوله پلی اتیلن از از این مواد استفاده می کنند.
2-افزودن مستربچ های غلیظ دوده به پلی اتیلن طبیعی
در این روش به هنگام ساخت لوله از درصد مشخصی مستربچ غلظت دوده برای افزودن به ترکیبات مواد استفاده می شود. این مستربچ دوده حاوی نوعی پلی اتیلن حامل و درصد زیادی دوده می باشد که هنگام استفاده از پلی اتیلن اصلی و مواد پایه به ترکیبات افزوده و مخلوط می شود. این نوع روش کامپاند لوله آبرسانی یکی از شیوه های متداول و رایج در صنعت تولید لوله محسوب می شود.
کامپاند پلی پروپیلن
کامپاند پلی پروپیلن (کامپاند پ پ) به دلیل قابلیت بالای شکل‌پذیری و چکش‌خواری خوبی که دارد، در صنعت بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. پلی‌پروپیلن یک ترموپلاستیک سخت و کریستالی است که در بسیاری از محصولات خانگی، دستگاه‌های پزشکی و خودروها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. از دیگر مشخصات بسیار کاربردی کامپاند پلی‌پروپیلن می‌توان به چگالی پایین، مدول الاستیسیته بالا و مقاومت مناسب در برابر خوردگی اشاره کرد. با استفاده از روش‌هایی نظیر اکستروژن این ماده تولید می‌شود و هدف آن، افزایش قابلیت و کارایی این ماده پلیمری، اقدام به تقویت خواص فیزیکی و مکانیکی آن از طریق ترکیب با برخی مواد دیگر است. این کامپاندها را در رنگ‌های مختلفی نیز تولید و روانه بازار می‌کنند.
فرق کامپاند و مستربچ چیست؟
هر دو این مواد دارای پایه پلیمری هستند. اصلی‌ترین تفاوتی که میان کامپاند و مستربچ وجود دارد، به این موضوع مرتبط است که نمی‌توان مستربچ را به صورت مستقیم به پلیمر پایه اضافه نمود و حتما باید به عنوان ماده افزودنی از آن استفاده کرد. به عبارتی دیگر، مستربچ، یک افزودنی است که به پلیمر پایه اضافه می‌شود تا خواصی را به آن اضافه کند، ولی کامپاند به طور مستقیم وارد دستگاه می‌شود تا محصول نهایی تولید شود؛ حال ممکن است که به کامپاند مورد استفاده در روند تولید، مستربچ اضافه شود یا ممکن است که نیازی به اضافه کردن مستربچ نباشد. در ادامه به دلایل اصلی این مسئله می‌پردازیم.
توزیع نامناسب در پلیمر پایه
یکی از اساسی‌ترین مسائلی که در اضافه کردن مواد افزودنی به پلیمر پایه باید مورد توجه قرار گیرد، توزیع و پخش مناسب آن در سطح پلیمر پایه است. اگر توزیع درست و متوازن مواد افزودنی به پلیمر پایه مورد توجه قرار نگیرد، باعث می‌شود که محصول نهایی تولیدشده از کیفیت مناسبی برخوردار نباشد. مستربچ‌ها به دلیل اینکه به اندازه کافی دارای مواد افزودنی نیستند، نمی‌توان به صورت مستقیم آنها را به پلیمر پایه اضافه کرد.
بالابودن سطح آلاینده‌های محیطی
یکی از چالش‌های دیگری که در اثر استفاده از مستربچ‌ها به صورت مستقیم به وقوع می‌پیوندد، ایجاد آلاینده‌های محیطی در سطح محیط کارگاه است. این مسئله به دلیل آن است که مستربچ‌ها از ترکیب مواد ترموپلاستیک و نوعی پودر تشکیل می‌شوند. اما استفاده مستقیم از کامپاند مشکلات ناشی از آلاینده‌های محیطی را تا سطح قابل توجهی کاهش می‌دهد.
مزایای استفاده از کامپاند
استفاده از کامپاندها مزایای فراوانی برای تولیدکنندگان دارد که منجر به تسهیل و تسریع فرآیند تولید می‌شود. از مهمترین مزایای این محصول می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- استفاده از مواد اولیه یکنواخت در ساخت و تولید
- دارای دوده با درصد پخش استاندارد
- مقاومت بالا در برابر نور خورشید
- قیمت مناسب و رقابتی در بازارهای داخلی و خارجی
- کیفیت ثابت و مطلوب محصول
فرآیند تولید کامپاند
برای تولید کامپاند باید فرآیندهای مختلفی طی شود. اصلی‌ترین فرآیندی که در تولید کامپاند و مستربچ باید مورد توجه قرار بگیرد، فرآیند ذوب شدن است. در فرآیند ذوب‌شدن مواد افزودنی و پلیمرهای پایه، با نسبت معینی با یکدیگر ترکیب می‌شوند. ترکیب این مواد در دستگاهی به نام اکسترودر انجام می‌شود. توزیع مناسب افزودنی‌ها در پلیمر پایه اهمیت بسیا زیادی در افزایش کیفیت محصول نهایی دارد.
در ادامه باید ترکیب حاصل خنک شود تا بتوان برای تولید محصول نهایی اقدام نمود. برای این منظور ترکیب مورد نظر را به دستگاه دیگری منتقل می‌کنند که اصطلاحا به نام خنک کننده شناخته می‌شود. پس از سرد شدنه مواد مورد نظر، حالت جامد به خود می‌گیرد و پس از آن به کمک دستگاه‌های خردکن به ابعاد کوچکی در می‌آیند و برای استفاده در تولید محصولات پلیمری مختلف روانه بازار می‌شوند.
کامپاند پلیمری در چه مواردی کاربرد دارد؟
کامپاند پلی اتیلن یکی از پر مصرف ترین مواد در صنعت پلاستیک به شمار می آید. این ماده دارای تنوع بسیاری است که در صنایع مختلف پلیمری کاربرد فراوانی دارد. کامپاند پلی اتیلن را شرکت های تولیدی به صورت خالص یا ترکیبی مورد استفاده قرار می دهند که از کیفیت بالا و قیمت مناسب برخوردار می باشد.
کامپاند پلی اتیلن در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد که برخی از آنها عبارتند از:
- ساخت و تولید فیلم های پلی اتیلن
- ساخت و تولید لوله های آبیاری قطره ای
- تهیه و تولید لوله های تحت فشار
- تولید ورق های ژئوممبران
- ساخت کارتن پلاست ها
- تولید قطعات تزریقی
حال یکی از مواردی که کامپاند پلی اتیلن مورد استفاده قرار می گیرد، ساخت و تولید لوله های تحت فشار بر پایه PE80 حاوی 2 تا 2.5% دوده می باشد. این کامپاندها به صورت گسترده در صنعت تولید مستریچ های پلی اتیلن کاربرد دارد که بیشترین مصرف را در صنایع تولید فیلم پلی اتیلن دارا می باشد.
کامپاندها به منظور کاهش مواد نو پلی اتیلن در صنایع بسیار تاثیرگذار می باشند و بسیاری از کشورهای اروپایی از کامپاندهای بازیافتی در تهیه و تولید فیلم های دمشی با طول عمر کوتاه استفاده می کنند. همچنین این کامپاندهای پلی اتیلن در صورت داشتن درصد کمی پودر میکرونیزه معدنی سبب کاهش چشمگیر قیمت تمام شده محصولات خواهند شد.
جهت سفارش کامپاند گرید لوله و اتصالات با کارشناسان ما در ارتباط باشید
