اللدائن وزراعتها

http://www.banaat.com/image/blastik_1.jpg

طبعا الاسم غريب
اولا اللدائن دى هى خامة البلاستيك وخامه تستخدم كثيرا فى الفن المجسم
بتسخينها وتشكيلها بعد ذلك
وطبعا قبل ماتكلم عن طريقه تشكيلها يجب ان نتكلم عن الخامه اولا لانها غريبه للبعض وليس للكل
وواجبى ان اعرف من لا يسمع عنها فأنا من قبلكم قد استغربت ماهى اللدائن واستغربت أكثر عندما علمت ان اللدائن تستخرج من ساق بعض النباتات
حتى قمت بعمل دراسه للخامه قبل بدء العمل بها
ولنتعرف بها اولا وفى النهايه بعد الاستفاضه فى الكلام عنها نقوم بشرح وحده فنيه من اللدائن
اللدائن او ما يطلق عليها اسم المبلمرات هي مواد ذات بنية عالية الجزيئية من اصل عضوي و تتحول هذه المواد عند تسخينها الى الحالة اللدنة و تتخذ عند الضغط عليها الاشكال المطلوبة للاجزاء المراد صنعها.
تتكون الدائن من سلسلة طويلة من الجزيئات المترابطة
(Very long molecular chanins) .
لهذا السبب يطلق عليها اسم (ploymers) ,
و الجزء الاول من الاسم (ploy = many) يعني متعدد .
و الجزء الثاني (mers) اصله من الكلمية (monomer)و المقصود به هنا الجزيء الواحد .

يعتبر النفط و الغاز الطبيعي المصدر الاساسي للدائن . و السبب في ذلك على احتوائها على عنصر الكربون و الكربون العنصر الاساسي في المبلمرات (اللدائن) حيث تتسكل سلاسل من الكربون في عملية تسمى البلمرة , و البلمرة هي عملية اتحاد عدة جزيئات لتكوين جزيئ واحد كبير.
نظرياً ممكن ان نستخدم الخشب و الفحم او حتى ثاني اكسيد الكربون الجوي كمصدر للكربون و صناعة المبلمرات و لكن هذه المصادر مكلفة جدا .

تصنيف البلاستيك و خصائصه
يصنف البلاستيك تحت عدة مقاييس اعتمادا على الصفات الكيميائية و الفيزيائية.
يمكن تقسيم البلاستك الى ثلاث مجموعات رئيسية
1- البلاستيك المصنع و المشكل بالطرق الحرارية و القابل للصهر و استخدامه مرة اخرى Thermoplastics
2- البلاستيك المصنع و المشكل بالحرارة و غير قابل للصهر و اعادة تشكيله او استخدامه مرة اخرى Thermosets
3- البلاستيك المرن Elastomers لا نستطيع صهره او اذابته مثل المطاط.

و نوع رابع وهو Elastomers Thermoplastics اي انه يحمل صفات المجموعة الاولى و في نفس الوقت المجموعة الثالثة.

من خصائص البلاستيك في شكل عام انها مواد خفيفة الوزن تترواح كثافة البلاستيك ما بين 0.5-2 غم/سم مربع لهذا تستخدم في الصناعات بشكل كبير لتخفيف وزن المصنوعات و تقليل الكلفة.
ويمكن اعطاء اللدائن الوانا مختلفة وقد تكون هذه اللوان على شكل اضافات عضوية او غير عضوية او صناعية.
وا يضا تتمتع بعض انواع البلاستك بتحملها لدرجات الحرارة العالية و مقاومتها للاحتراق وهذه الخاصية تجعلها مفيدة في تطبيقات عديدة. و هي ايضا غير موصلة للكهرباء لهذا يستخدم البلاستك في عزل الاسلاك و الدوائر الكهربائية. كما تمتلك بعض انواع البلاستك خاصية الشفافية لهذا اصبحت بديل عن الزجاج في الكثير من التطبيقات.
وهناك الكثير من انواع البلاستك الخاصة تستخدم للاغراض الطبية في صناعة الادوات الطبية او حتى تدخل في الصناعات الدوائية.

هذه مقدمة عن اللدائن او ما يعرف بالبلاستك بشكل عام


- الثيرموبلاستيك (Thermoplastic )

الثيرموبلاستيك عبارة عن مواد بلاستيكية ذات الجزيئات الضخمة (Macromolecules) التي تكون سلاسلها خطية او متفرعة و هذه السلاسل مرتبطة مع بعض عن طريق جزيئات بينية او من خلال القوة الرابطة بين السلاسل و هذه القوة تعتمد على نوع و عدد التفرعات للسلاسل (Intermolecular).

الاسم ثيرموبلاستيك (Thermoplastic ) مشتق من كلمة (Thermo = hot, heat)
و كلمة (plastic = shapeable, moldable) و السبب في هذه التسمة استخدام الحرارة لتضعيف و كسر القوة التي تربط السلاسل في بعض ليسهل تشكيل المادة بالشكل الذي نريد.

-انواع الثيرموبلاستيك من حيث الترتيب البلوري

1- الثيرمو بلاستيك غير المتبلور Amorphous Thermoplastics

البلاستيك ذو التفرعات الكثير للجزيئات و ذو السلاسل الطويلة لا يكون له ظروف ارتصاص قوي و السبب في هذا عشوائية التركيب لهذه السلاسل و يكون شكله مثل قطعة من القطن . و كما نعلم فان الزجاج ليس له ترتيب بلوري (ترتيب عشوائي) وهذا النوع من الثيرموبلاستيك العشوئي ترتيبه يشبه تركيب الزجاج من حيث العشوائية و يشترك معه في بعض الخصائص و يتملك خاصية النفاذية للضوء و الشفافية و يمكن اعتبار هذا النوع او تسميته زجاج اصطناعي او عضوي.

2- الثيرمو بلاستيك شبه المتبلور Semicrystalline Thermoplastics

اذا كان الجزيئ الضخم له تفرعات قليلة او محدودة (فقط بعض من الاطرافال قصيرة على السلسلة) او ان تكون التفرعات منتظمة . سوف يحدث ترتيب و رص في بعض الاجزاء .
ويمكن ان نزيد الترتيب في عملية يطلق عليها البلمرة polymerization و تمكنا في بعض الاحيان الحصول على نظام بلوري شبه كامل.


http://www.khieronline.com/Photos/1(12).jpg

من اشهر انواع الثيرموبلاستيك :

بولي ايثلين Polyethylene الرمز PE و هو شبه بلوري تتم عملية بلمرتهPolymerization بطريقة التكثيف (condensation) يوجد منه نوعان حسب الكثافة

http://chem.arabchemistry.net/data/thum/1284748677.jpg

عالي الكثافية Polyethylene high density و يرمز له بـ HDPE
و قليل الكثافة Polyethylene low density و يرمز له بـ LDPE

تتم Polymerization عملية بلمرة لل HDPE و LDPE بطريقة الاضافة addition

بولي فينل كلورايد Polyvinyl chloride الرمز PVC تتم عملية بلمرته Polymerization بطريقة الاضافة addition
يستخدم حديثا في الصناعات الانشائية و صناعة الأبواب و الشبابيك لمتانته و امكانية تلوينه.

بولي بروبلين Polypropylene ورمزه PP شبه بلوري و عملية بلمرته Polymerization بطريقة الاضافة addition

بولي ستايرين Polystyrene و رمزه PS غير بلوري و تتم عملية بلمرته Polymerization بطريقة الاضافة addition

http://farm1.static.flickr.com/53/13...ec5587.jpg?v=0

زراعة البلاستيك

http://img80.imageshack.us/img80/874...halianaag6.jpg

اكتشف العلماء الأمريكيون جينا يؤدى إلى إنتاج أنواع جديدة من البلاستيك في خلايا النبات، مما ينبئ بحدوث نقلة نوعية مستقبلية في هذا المجال الصناعي الخصب. كما يتوقع أن يؤدى هذا الكشف إلى تحويل نباتات المحاصيل إلى مصانع حية لإنتاج البلاستيك، بالإضافة لما تقوم به من إنتاج للغذاء و للدواء و للكساء.

و كان فريق من العلماء بقيادة \"كلينت تشابل\" أستاذ الكيمياء الحيويّة في جامعة \"بوردو\" و بالتعاون مع العالم \"نت ماير\" من شركة \"دباونت\"، قد نجح في عزل جين من نبات \"أرابيدوبسيس ثاليانا\" Arabidopsis thaliana الذي ينتمي إلى عائلة الصليبيات، ثم قام الفريق العلمى باستنساخ هذا الجين الذي يؤدى لتكوين بعض الجزيئات البادئة التي تعتبر \"لبنات البناء\" اللازمة لتكوين البلاستيك؛ و التي تعرف علميا باسم مونوميرات Monomers.
و ينتج البلاستيك حاليًّا من النفط الحفري، عن طريق تكوين سلاسل كيميائية معقدة تعرف بالبوليمرات Polymers ، التي تتكون من الجزيئات الفرديّة التي تسمى \"مونوميرات\". و لكنّ الاكتشاف الحديث يؤدى لإنتاج هذه الموادّ في نباتات محاصيل مثل الحبوب أو فول الصويا، كما يسمح بإمكانيّة تحوير النّباتات لإنتاج البلاستيك المعروف حاليا ولإنتاج أنواع أخرى جديدة لم نر مثيلا لها من قبل.


و من جهته، يقول \"تشابل\": أن النّباتات أكثر مهارة من البترول في إنتاج البلاستيك، كما أنها تعتبر مصانع حية للمواد الكيميائيّة الرائعة، و تنتج عددا مدهشا من الموادّ الكيميائيّة الممتعة. و يمكننا أن نستغلّ تلك القدرة للنباتات لإنتاج البلاستيك عن طريق التعرّف على الجينات المطلوّبة لعمل تلك المركّبات باستخدام معلومات الجينوم النباتي؛ و لقد استنسخنا بالفعل الجين الذي ينتج أنزيما يلعب دورا هاما في إنتاج البلاستيك، و سيتم إيلاج هذا الجين في نباتات المحاصيل باستعمال التّكنولوجيا الحيويّة.

و أكد \"شابل\" على أن هذا الجين المكتشف سيسمح للنباتات أن تنتج البلاستيك في خلاياها، بدون أي تأثير يذكر على صحّة النباتات. كما قال: أن إمدادات النفط الخام محدودة و غالية الثمن، على العكس من النباتات الحية المتجددة التي لديها لحسن الحظ طرقا لإنتاج و تخزين كمّيّات كبيرة من المركّبات التي تحميها من الحشرات و الأمراض و الأشعة فوق البنفسجيّة.
و بالفعل يخزن النبات العديد من الجزيئات على هيئة أشكال ذائبة و ثابتة لمركّبات معقدة التركيب داخل الفجوات العصارية الصّغيرة الموجودة في خلاياه، حيث يتم عزلها عن باقي العمليّات الكيميائيّة الحيويّة التي تتم داخل خلايا النبات.

المصانع النباتية
جاء هذا البحث كجزء من مشروع \"المصانع النباتية\" لشركة \"دباونت\" المهتمةّ بعمل أنواع جديدة من البلاستيك، و النايلون و المنتجات الأخرى من الميكروبات و من نباتات المحاصيل.

و يقول \" تشابل\": يجب أن نفكر قليلاً بطريقة خلاقة، إننا قد نستعمل \"البوليإثيلن\" في المستقبل لعمل بعض أنواع البلاستيك، لكننا قد تكون لنا القدرة مستقبلا على تطويّر بلاستيك ذو صفات خاصّة جديدة باستخدام النباتات. و ربّما يكون المنتج الجديد نوعا من البلاستيك الذي يصلح للاستعمال في صمامات القلب الصّناعيّ أو في الأجزاء لطائرة نّفّاثة مثلا. و انه من المثير جدًّا التّفكير في ماذا قد يكون ممكنا في المستقبل بعد نجاح هذا البحث.

و من جهته، يقول \"ماير\": أنّ شّركة \"دباونت\" التي تنتج البلاستيك و النايلون و المنتجات المتّصلة به، تبحث باستمرار عن \"المونوميرات\" الجديدة لبناء أنواع من حديثة من البلاستيك، و لكنّ بعض \"المونوميرات\" يصعب إنتاجها من البترول باستعمال الكيمياء التقليديّة، و لذا ننظر بعين التفاؤل إلى \"المونوميرات\" الجديدة المنتجة في النّباتات، و يساعدنا عمل الدّكتور \"تشابل\" على إيلاج الجينات المكونة لهؤلاء \"المونوميرات\" في النّباتات، كما يساعدنا على إنتاجها بمستويات عالية.

ثم يضيف: شركة \"دباونت\" في طريقها لإنتاج \"المونوميرات\" باستخدام الميكروبات و النباتات المعدلة وراثيًّا، فعلى سبيل المثال، لدى \"دباونت\" مشروع أوشك على الانتهاء يسعى لاستخدام الجراثيم مثل بكتريا القولون (البراز) المعروفة بـ إ. كولي لإنتاج \"المونومرات\" المكونة لنوع من البلاستيك يستعمل كألياف لصناعة السّجّاد، و لكن النّباتات تعتبر مصانع كيميائيّة جذّابة للغاية لرخص أسعارها، و لأنها تحصل على الغذاء المجاني من الطبيعة كثاني أكسيد الكربون و ضوء الشّمس و الماء، أما في حالة استخدام الميكروبات لهذا الغرض يجب أن يتوفر رأس مال كبير لبناء المصانع لتغذية الميكروبات التي تنتج البلاستيك.

جدير بالذكر أن هذا الكشف يعد أهم ما تمخض عنه فك الجينوم البشرى لنبات \"أرابيدوبسيس ثالايانا\"، و كان العلماء قد توصلوا لرسم خريطة جينية كاملة لهذا النبات في أوائل شهر ديسمبر من العام الماضي، ولقد نشرت مجلة \"نيتشر\" العلمية الخبر على واجهة عددها الصادر يوم 14 ديسمبر 2000، و ذلك بعد عام حفل بعدد كبير من الأبحاث حول هذا النبات، والتي وصل عددها إلى 1700 بحثا علميا قبل نشر الخريطة الوراثية الكاملة للنبات في نهاية العام المنصرم.

كما تجدر الإشارة بأن العالم \"تشابل\" الذي قاد البحث الأخير قد حصل على جائزة من مدرسة الزراعة في جامعة \"بردو\" لهذا العام (2001) عرفانا بدوره الكبير في هذا الاكتشاف المثير، كما حصل على براءة اختراع تضمنت شرح عملي مفصل يظهر قدرة الجين المكتشف على إنتاج \"المونوميرات\" اللازمة لإنتاج البلاستيك داخل خلايا النبات.

موضوع أكثر من رائع مع أنه متخصص لكنه مفيد جدا

أشكرك نيفين على مجهودك المميز وأمتاعنا بعالم الفن

بارك الله فيك كريم

http://www.alganasah.com/test/up/ar/tulejka1.psd.jpg
يوجد للمواد البلاستيكية مزايا وعيوب كأي مادة أخرى يستخدمها الإنسان إلا أن أهم ما يميز البلاستيك عن غيره من المواد الطبيعية الأخرى

هو اجتماع الخواص المتعددة في المادة البلاستيكية الواحدة بينما المواد الأخرى يتمتع كل منها بخاصية منفردة مميزة وهذا هو السبب في الانتشار الكبير لاستخدامات المنتجات البلاستيكية فمن الممكن أن تجتمع صفات القوة والمرونة والصلابة وخفة الوزن والشفافية في آن واحد في مادة بلاستيكية واحدة مما يجعلها صالحة لعدة استخدامات متباينة بينما المواد الأخرى بخاصيتها المنفردة لا يمكن أن تصلح لذلك. ومن المزايا أيضا تعدد الألوان الواسع وخاصية العزل للسخونة والبرودة والكهرباء ومقاومة التآكل وسهولة التشغيل ورخص التكاليف.

أما العيوب فهي صعوبة الإصلاح وإمكانية إعطاء رائحة غير مرغوب فيها وعدم احتمال درجات الحرارة العالية وعدم ثبات الأبعاد والتعرض للكسر والتلف إلى جانب التأثيرات البيئية الضارة في حالة إحراقها أو استخدامها كأواني وأكواب للطعام والشراب.

معلومات أساسية



ومن المهم جدا للعاملين في صناعة البلاستيك التعرف الجيد على الخواص الكيميائية والفيزيائية للدائن ( الثرموبلاستيك ) وهي مواد التلدن بالحرارة وبالتالي يمكنهم الاختيار الامثل لنوعية الاستخدام المطلوب ، لذلك يجب معرفة لماذا وكيف تشغل هذه المواد بالطرق المختلفة ، فالعلاقة بين خواص كل لدينة وتأثير هذه الخواص على الطريقة المستخدمة في تشكيلها وسبب اختيار لدينة معينة لمنتج ذي خواص مميزة تتناسب مع استخدامه العملية هي مفتاح فهم صناعة البلاستيك وينبغي تذكر العوامل الثلاثة التالية وهي الخواص المميزة للراتنج وكيف تحدد هذه الخواص طريقه تصنيعه ( حقن – بثق – نفخ ... الخ ) وملاءمة هذه الخواص للاستخدام العملي للمنتج المطلوب.

والنوع الثاني من منتجات اللدائن هي مواد ( الثرموستينج ) وهي من المواد التي يتم فيها عملية البلمرة بالتصلد بالحرارة ففي حين تكون مواد الثرموبلاستيك بطريقة البلمرة بالإضافة نجد أن مواد (الثرموستينج) تتكون بطريقة البلمرة بالتكثيف مما يعطينا جزئيات ذات سلاسل طويلة شبكية متقاطعة تنتج بوليمرات متينة قوية لا تنصهر أي غير قابلة لإعادة التشكيل بالحرارة ، وبالتالي فان طرق تشغيلها محدودة بالمقارنة بطرق تشغيل مواد الثرموبلاستيك كما أن العوادم الناتجة عن التشغيل لا يمكن إعادة استخدامها مرة أخري ويستخدم الكيميائي مواد الحشو كمسحوق الخشب والألياف الزجاجية لتحسين خواص الثرموستينج في الاستخدامات العملية.

طرق تشكيل البلاستيك
طريقة القولبه بالحقن فى اللدائن

http://www.custompartnet.com/wu/imag...e_clamping.png
توجد اللدائن على شكل حبيبات بودرة أو سوائل أو عصي أو أنابيب وبالتالي فان عملية تصنيعها للحصول على المنتج النهائي تختلف لتتناسب مع طبيعة الشكل الموجودة عليه.

ونلاحظ أن المواد الثرموبلاستيكية ( مواد التلدن بالحرارة ) تكون قابلة للتصنيع بمعظم الطرق المعروفة بينما المواد الثرموسيتنج ( مواد التصلد بالحرارة) تحتاج إلى طرق أخري للتشكيل ، وهذا يرجع إلى الخاصية المميزة للمواد الثرموبلاستيكية بإمكانية اعادة تشكيلها بالتسخين دون حدوث تغير كيميائي في تركيبها في حين أن المواد الثرموستينج يكون التفاعل الكيميائي لعملية البلمرة أثناء عملية صناعة المنتج النهائي منها بتأثير الحرارة والضغط والعوامل المنشطة ، وهذا المفهوم يجب تذكرة دائما عند دراسة طرق تصنيع البلاستيك ونوع الراتنج المستخدم في عملية التصنيع.

قوالب الحقن : Injection moulds
يمكن القول إن أسلوب تصنيع البلاستيك بطريقة قوالب الحقن هو الأسلوب الشائع الاستعمال في تشكيل المواد البلاستيكية وهو أيضا واحد من اقدم الأساليب في هذا المجال. ويمكن تلخيص أساسيات عملية الصب في قوالب بواسطة الحقن إلى الخطوات التالية : 1- يملأ القادوس بحبيبات الراتنج المستخدم. 2- يسخن الراتنج إلى الدرجة التي تجعله لينا وقابلا للتدفق. 3- يدفع الراتنج المتدفق خلال الفونية إلى تجويف القالب ( أنثى القالب ). 4- عندما يبرد القالب فينفصل نصفيه متباعدين. 5- يطرد المنتج النهائي من القالب.

وقد توجد خطوات اقل أو اكثر من هذه الخمسة الأساسية حسب نوع وطراز ماكينة الحقن المستخدمة إلا أنها ولابد أن تتبع هذه الخطوات الأساسية ، ونجد في الصور المرفقة بعض ماكينات الحقن وأنواع المنتجات المختلفة منها. مكائن الحقن في قوالب :

توجد مكائن الحقن في أحجام وقدرات مختلفة وقد تكون يدوية التشغيل أو تعمل بالكهرباء أو آلية أو نصف اليه كما أن الأنواع الحديثة منها تخضع لبرمجة الكمبيوتر ، كما تختلف أنواعها حسب وزن المنتج النهائي وعزم المكبس الذي يقوم بربط نصفي القالب أثناء الحقن. ويتراوح وزن المنتج النهائي بين عدة جرامات إلى اكثر من عشرة كيلو جرام كما يصل عزم الربط بين نصفي القالب إلي اكثر من 2700 طن. وتتكون ماكينة الحقن من وحدتين اساسيتين هما : الوحدة الأولى : وحدة حقن البلاستيك الساخن وفيها : 1- قادوس التغذية. 2- اسطوانة الحقن الساخنة. 3- كباس الحقن أو النظام اللولبي. الوحدة الثانية : وحدة فتح وغلق نصفي القالب وتتكون من طنبور ( صينية ) ثابت يوضع عليه نصفي القالب وآخر متحرك هيدروليكيا. وهناك تصميمات مختلفة لمكائن الحقن إلا أنها تعتمد أساسا على أحد النوعين التاليين : 1- مكائن تستخدم دافعة الحقن. 2- مكائن تستخدم الكباس اللولبي التبادلي.

والفرق بين النوعين هو في الطريقة التي يتم بها دفع المادة البلاستيكية الساخنة من داخل اسطوانة الحقن الساخنة عبر الفونية الى القالب.

ولما كان النوع الثاني هو الأكثر شيوعا واستخداما فهو ما سنعني به في هذا الكتاب وذلك للميزات التالية فيه :

1- سرعة المشوار. 2- انخفاض درجة حرارة الانصهار. 3- سهولة امتزاج الصهير.

وفي مكان القلاووظ (اللولب) التبادلي تتم عملية الحقن حسب الخطوات التالية: 1- توضع البودرة في القادوس لتسلك طريقها إلى اسطوانة الحقن خلال فتحة اتصال. 2- تتقدم البودرة إلى الأمام نتيجة للحركة اللولبية للكباس والتي تدفع بها تحت ضغط عال الى الجدران الساخنة للاسطوانة كي تنصهر ومع تزايد الضغط وتراجع اللولب يتجمع مزيد من البودرة المنصهرة تمهيدا لبدء دفعة الحقن. 3- باندفاع اللولب إلى الأمام هيدروليكيا تحقن البودرة المنصهرة من خلال الفونية مرورا بعيون الصب والمجاري إلى تجاويف القالب المغلق. 4- يظل تأثير ضغط الاندفاع فترة قصيرة تسمح للصهير المحقون بالثبات في القالب. 5- يتراجع اللولب ويقل الضغط بينما يقوم الماء بتبريد القالب حيث تتماسك وتتصلب المادة المنصهرة بسرعة متخذة شكل القالب. 6- يفتح القالب ويطرد المنتج النهائي من النصف المتحرك فيها ما بضغط الهواء أو بواسطة خابور طرد زنبركي. 7- يغلق القالب مرة أخرى لبدء مشوار جديد.

قوالب الحقن
يتكون القالب المستخدم في مكائن الحقن من نصفين أحدهما ثابت وملتصق بالصينية الثابتة للماكينة ويتصل مباشرة بالفونية أثناء التشغيلة بينما النصف الآخر متحرك مع الصينية المتحركة ويتصل به عادة نظام طرد المنتج ( بضغط الهواء أو خوابير الطرد).

وهناك آلاف الأشكال لقوالب الحقن ذات الأحجام المتباينة وبعضها هد يعطي وحدة واحدة من المنتج والبعض الآخر قد يعطي وحدات متركزة في المشوار الواحد (خاصة الوحدات الصغيرة الحجم) . حيث يقوم مصمم القالب بوضع عدة تجاويف فيه تحقن بالبلاستيك المنصهر في نفس المشوار وذلك بعمل مجاري في القالب تحمل الصهير من عنق الصب إلى كل تجويف على حدة عبر بوابة ذات فتحة اصغر من اتساع المجرى حتى تعطي امتلاء كامل ومنتظم للتجويف وفي نفس الوقت تسهل عملية فصل المنتج النهائي عن المجاري.

وتعرف المنتجات البلاستيكية المصنعة بمكائن الحقن من نقطة الحقن التي تظهر عليها وتكون غالبا عن خط الاتصال بين نصفي القالب أو في منتصف المنتجات الاسطوانية الشكل كالفناجين ... الخ.

وتتميز طريقة الحقن في قوالب بالإنتاجية العالية وهذا عامل رئيسي في خفض تكلفة الإنتاج حيث نجد أن سعر القالب والماكينة مرتفعان جدا بالمقارنة بسعر الخام المستخدم في احقن لذا يجب أن يكون الإنتاج غزيرا لتغطية هذه التكلفة العالية حين بيعه بسعر رخيص في الأسواق.

ومعظم مكائن الحقن يمكنها إنتاج آلاف القطع البلاستيكية في الوردية الواحدة اعتمادا على وزن وحجم المنتج النهائي وزمن المشوار.

ونلاحظ هنا انه يمكن لجميع المواد الثرموبلاستيكية أن تصنع بطريقة الحقن.

المعدات الثانوية المساعدة
1- التلوين : يتم تلوين حبيبات أو بودرة الراتنج في براميل للتغليب قبل وضعها في قادوس الماكينة وذلك بخلها بنسبة 1 – 5% صبغة مركزة باللون المطلوب. 2- التجفيف : بعض المواد الثرموبلاستيكية (كانايلون) تمتص الرطوبة من الجو مما يؤدي إلى ظهور فقاقيع مائية على سطح المنتج النهائي ، لذا فان الراتنج المستخدم يجب تسخينه الى ما قبل درجة انصهاره لطرد بخار الماء منه قبل إدخاله في القادوس ، ومعظم مكائن الحقن الحديثة مزودة بوحدة تجفيف ملحقة بقادوس الماكينة. 3- التبريد : لابد من استخدام نظام تبريد عبارة عن مواسير يجري بها تيار من الماء البارد المتجدد حول القالب لتبريده وامتصاص حرارة الصهير المحقون فيه ما يساعد على سرعة تماسك المنتج النهائي وبالتالي تقليل زمن المشوار. 4- الكسارة : لما كانت المواد الثرموبلاستيكية يمكن إعادة استخدامها لذا فان النفايات الناتجة عن التشغيل كالقطع المعيبة أو الزوائد الناتجة عن التشذيب ( محل فتحة الصب أو بواسطة كشارة مثقبية يفضل اتصالها بالماكينة مباشرة (لمنع التلوث) حيث تقوم سكاكين التقطيع بقذف النفايات إلى الكسارة ثم تدفع الحبيبات الناتجة بالشفط إلى القادوس لتختلط بالحبيبات الجديدة متجهة جميعها إلى وحدة الحقن.

ويمكن تغذية الكسارة يدويا بواسطة العامل حيث توضع بجانب ماكينة الحقن إلا أن المشكلة الأساسية في الأسلوب اليدوي هو تلوث واتساخ الحبيبات الناتجة أثناء النقل.


http://www.madehow.com/images/hpm_00..._0_img0070.jpg
حقن مواد الثرموست ( مواد التصلد بالحرارة)
علمنا مما سبق أن مواد الثرموست تحتاج إلى الحرارة وليس التبريد لكي تتم بلمرتها إلى مواد صلبة.

ويمكننا بإجراء بعض التعديلات في مكائن الحقن ذات اللولب التبادلي أن نستخدم طريقة القولبة بالحقن لإنتاج قطع بلاستيكية من مواد الثرموست.

ولعمل ذلك فإننا نقوم بتسخين مادة الثرموست في الاسطوانة إلى درجة حرارة تجعلها لينة ( من 65م إلى 115م ) ثم تحقن إلى القالب الساخن وتترك لتأخذ شكلها النهائي عند درجة حرارة ( من 162م إلى 204م ) وبعد تصلبها فإنها تطرد من القالب ساخنة. ملاحظة هامة : إذا ظلت مادة الثرموست في الاسطوانة فترة أطول من اللازم أو إذا سخنت لفترة طويلة نسبيا فإنها تتصلب داخل الاسطوانة وتسبب انسداد واعاقة حركة الماكينة.

ويتم تسخين الاسطوانة لهذه المكائن المخصوصة بإحاطتها بالماء أو الزيت الساخنين ، إما تسخين القالب فيتم بواسطة سخان كهربائي على شكل خرطوش يدخل في القالب للوصول به الى درجة الحرارة المناسبة لتصلب مادة الثرموست داخله.

ومن اشهر مواد الثرموست التي يتم حقنها بهذه الطريقة الميلامين واليوريا والفينولات.

وتتميز طريقة حقن مواد الثرموست عن غيرها من طرق التصنيع ( كطريقة الضغط والنقل ) بأنها ذات مشوار زمني قصير وتتفادى عمليات التسخين والتشكيل المسبق للتصنيع.

ملاحظة هامة : نؤكد هنا ما سبق أن ذكرناه وهو إن نفايات مواد الثرموست لا تصلح لإعادة الاستخدام بالتكسير.

الحقن في قوالب مع التفاعل REACTION INJECTION MOULDING RIM
وتشمل هذه الطريقة دفع نوعين من مواد الثرموست على شكل سائل داخل القالب حيث يتم تفاعلهما واستكمال بلمرتهما لإنتاج الشكل البلاستيكي النهائي.

يوضع تياران من نوعين من سائل راتنج البولي يوريثان المتفاعل حقنا تحت ضغط كبير ( 2500 رطل / بوصة مربعة) في راس الخلط حيث يندفعا إلى تجاويف القالب عبر بوابة ، وبنزول خليط السائل إلى قاع القالب يطفو الهواء إلى أعلى خارجا من شق الاتصال بين نصفي القالب.

ويمر سائل اليوريثان بحالة هلامية قبل أن يتصلد ، وعندما يتم التصلد بدرجة كافية فانه يزال باليد او بواسطة خوابير الطرد.

يستغرق مشوار التصنيع بهذه الطريقة بين دقيقتين إلى أربعة دقائق تقريبا ، ونلاحظ أن كمية السوائل الزائدة تطرد هي الأخرى خارجة من خطالانفصال في القالب ويجب إزالتها تماما من المنتج الخارج.

وتستخدم مادة خاصة لفصل القالب ترش بها جدرانه الداخلية قبل كل مشوار لتسهيل إزالة المنتج النهائي ولما كانت هذه المادة تسبب الانزلاق فيجب إزالتها من مسطح المنتج قبل تلوينه ( عادة يحتاج الإنتاج بهذه الطريقة الى تلوين ) كأجزاء السيارات الخارجية والتي يجب إعطائها نفس لون السيارة.

وهذه الطريقة ذات مستقبل غير محدود لتصبح إحدى اكبر وسائل التقنية في صناعات البلاستيك نظرا لكبر حجم المنتج النهائي وقلة التكاليف مقارنة بالطرق الأخرى سواء في صناعة البلاستيك أو الصناعات المعدنية كما أنها تحتاج إلى كمية ضئيلة من الطاقة وتكلفة المكائن المستخدمة فيها اقل من مكائن الحقن التقليدية.

مزايا وعيوب اللدائن
يوجد للمواد البلاستيكية مزايا وعيوب كأي مادة أخرى يستخدمها الإنسان إلا أن أهم ما يميز البلاستيك عن غيره من المواد الطبيعية الأخرى

هو اجتماع الخواص المتعددة في المادة البلاستيكية الواحدة بينما المواد الأخرى يتمتع كل منها بخاصية منفردة مميزة وهذا هو السبب في الانتشار الكبير لاستخدامات المنتجات البلاستيكية فمن الممكن أن تجتمع صفات القوة والمرونة والصلابة وخفة الوزن والشفافية في آن واحد في مادة بلاستيكية واحدة مما يجعلها صالحة لعدة استخدامات متباينة بينما المواد الأخرى بخاصيتها المنفردة لا يمكن أن تصلح لذلك. ومن المزايا أيضا تعدد الألوان الواسع وخاصية العزل للسخونة والبرودة والكهرباء ومقاومة التآكل وسهولة التشغيل ورخص التكاليف.

أما العيوب فهي صعوبة الإصلاح وإمكانية إعطاء رائحة غير مرغوب فيها وعدم احتمال درجات الحرارة العالية وعدم ثبات الأبعاد والتعرض للكسر والتلف إلى جانب التأثيرات البيئية الضارة في حالة إحراقها أو استخدامها كأواني وأكواب للطعام والشراب.

ومن المهم جدا للعاملين في صناعة البلاستيك التعرف الجيد على الخواص الكيميائية والفيزيائية للدائن ( الثرموبلاستيك ) وهي مواد التلدن بالحرارة وبالتالي يمكنهم الاختيار الامثل لنوعية الاستخدام المطلوب ، لذلك يجب معرفة لماذا وكيف تشغل هذه المواد بالطرق المختلفة ، فالعلاقة بين خواص كل لدينة وتأثير هذه الخواص على الطريقة المستخدمة في تشكيلها وسبب اختيار لدينة معينة لمنتج ذي خواص مميزة تتناسب مع استخدامه العملية هي مفتاح فهم صناعة البلاستيك وينبغي تذكر العوامل الثلاثة التالية وهي الخواص المميزة للراتنج وكيف تحدد هذه الخواص طريقه تصنيعه ( حقن – بثق – نفخ ... الخ ) وملاءمة هذه الخواص للاستخدام العملي للمنتج المطلوب.

والنوع الثاني من منتجات اللدائن هي مواد ( الثرموستينج ) وهي من المواد التي يتم فيها عملية البلمرة بالتصلد بالحرارة ففي حين تكون مواد الثرموبلاستيك بطريقة البلمرة بالإضافة نجد أن مواد (الثرموستينج) تتكون بطريقة البلمرة بالتكثيف مما يعطينا جزئيات ذات سلاسل طويلة شبكية متقاطعة تنتج بوليمرات متينة قوية لا تنصهر أي غير قابلة لإعادة التشكيل بالحرارة ، وبالتالي فان طرق تشغيلها محدودة بالمقارنة بطرق تشغيل مواد الثرموبلاستيك كما أن العوادم الناتجة عن التشغيل لا يمكن إعادة استخدامها مرة أخري ويستخدم الكيميائي مواد الحشو كمسحوق الخشب والألياف الزجاجية لتحسين خواص الثرموستينج في الاستخدامات العملية.

طرق تشكيل اللدائن
طرق القولبه بالحقن
توجد اللدائن على شكل حبيبات بودرة أو سوائل أو عصي أو أنابيب وبالتالي فان عملية تصنيعها للحصول على المنتج النهائي تختلف لتتناسب مع طبيعة الشكل الموجودة عليه.

ونلاحظ أن المواد الثرموبلاستيكية ( مواد التلدن بالحرارة ) تكون قابلة للتصنيع بمعظم الطرق المعروفة بينما المواد الثرموسيتنج ( مواد التصلد بالحرارة) تحتاج إلى طرق أخري للتشكيل ، وهذا يرجع إلى الخاصية المميزة للمواد الثرموبلاستيكية بإمكانية اعادة تشكيلها بالتسخين دون حدوث تغير كيميائي في تركيبها في حين أن المواد الثرموستينج يكون التفاعل الكيميائي لعملية البلمرة أثناء عملية صناعة المنتج النهائي منها بتأثير الحرارة والضغط والعوامل المنشطة ، وهذا المفهوم يجب تذكرة دائما عند دراسة طرق تصنيع البلاستيك ونوع الراتنج المستخدم في عملية التصنيع.

قوالب الحقن : Injection moulds
يمكن القول إن أسلوب تصنيع البلاستيك بطريقة قوالب الحقن هو الأسلوب الشائع الاستعمال في تشكيل المواد البلاستيكية وهو أيضا واحد من اقدم الأساليب في هذا المجال. ويمكن تلخيص أساسيات عملية الصب في قوالب بواسطة الحقن إلى الخطوات التالية : 1- يملأ القادوس بحبيبات الراتنج المستخدم. 2- يسخن الراتنج إلى الدرجة التي تجعله لينا وقابلا للتدفق. 3- يدفع الراتنج المتدفق خلال الفونية إلى تجويف القالب ( أنثى القالب ). 4- عندما يبرد القالب فينفصل نصفيه متباعدين. 5- يطرد المنتج النهائي من القالب.

وقد توجد خطوات اقل أو اكثر من هذه الخمسة الأساسية حسب نوع وطراز ماكينة الحقن المستخدمة إلا أنها ولابد أن تتبع هذه الخطوات الأساسية ، ونجد في الصور المرفقة بعض ماكينات الحقن وأنواع المنتجات المختلفة منها. مكائن الحقن في قوالب :

توجد مكائن الحقن في أحجام وقدرات مختلفة وقد تكون يدوية التشغيل أو تعمل بالكهرباء أو آلية أو نصف اليه كما أن الأنواع الحديثة منها تخضع لبرمجة الكمبيوتر ، كما تختلف أنواعها حسب وزن المنتج النهائي وعزم المكبس الذي يقوم بربط نصفي القالب أثناء الحقن. ويتراوح وزن المنتج النهائي بين عدة جرامات إلى اكثر من عشرة كيلو جرام كما يصل عزم الربط بين نصفي القالب إلي اكثر من 2700 طن. وتتكون ماكينة الحقن من وحدتين اساسيتين هما : الوحدة الأولى : وحدة حقن البلاستيك الساخن وفيها : 1- قادوس التغذية. 2- اسطوانة الحقن الساخنة. 3- كباس الحقن أو النظام اللولبي. الوحدة الثانية : وحدة فتح وغلق نصفي القالب وتتكون من طنبور ( صينية ) ثابت يوضع عليه نصفي القالب وآخر متحرك هيدروليكيا. وهناك تصميمات مختلفة لمكائن الحقن إلا أنها تعتمد أساسا على أحد النوعين التاليين : 1- مكائن تستخدم دافعة الحقن. 2- مكائن تستخدم الكباس اللولبي التبادلي.

والفرق بين النوعين هو في الطريقة التي يتم بها دفع المادة البلاستيكية الساخنة من داخل اسطوانة الحقن الساخنة عبر الفونية الى القالب.

ولما كان النوع الثاني هو الأكثر شيوعا واستخداما فهو ما سنعني به في هذا الكتاب وذلك للميزات التالية فيه :

1- سرعة المشوار. 2- انخفاض درجة حرارة الانصهار. 3- سهولة امتزاج الصهير.

وفي مكان القلاووظ (اللولب) التبادلي تتم عملية الحقن حسب الخطوات التالية: 1- توضع البودرة في القادوس لتسلك طريقها إلى اسطوانة الحقن خلال فتحة اتصال. 2- تتقدم البودرة إلى الأمام نتيجة للحركة اللولبية للكباس والتي تدفع بها تحت ضغط عال الى الجدران الساخنة للاسطوانة كي تنصهر ومع تزايد الضغط وتراجع اللولب يتجمع مزيد من البودرة المنصهرة تمهيدا لبدء دفعة الحقن. 3- باندفاع اللولب إلى الأمام هيدروليكيا تحقن البودرة المنصهرة من خلال الفونية مرورا بعيون الصب والمجاري إلى تجاويف القالب المغلق. 4- يظل تأثير ضغط الاندفاع فترة قصيرة تسمح للصهير المحقون بالثبات في القالب. 5- يتراجع اللولب ويقل الضغط بينما يقوم الماء بتبريد القالب حيث تتماسك وتتصلب المادة المنصهرة بسرعة متخذة شكل القالب. 6- يفتح القالب ويطرد المنتج النهائي من النصف المتحرك فيها ما بضغط الهواء أو بواسطة خابور طرد زنبركي. 7- يغلق القالب مرة أخرى لبدء مشوار جديد.

قوالب الحقن
يتكون القالب المستخدم في مكائن الحقن من نصفين أحدهما ثابت وملتصق بالصينية الثابتة للماكينة ويتصل مباشرة بالفونية أثناء التشغيلة بينما النصف الآخر متحرك مع الصينية المتحركة ويتصل به عادة نظام طرد المنتج ( بضغط الهواء أو خوابير الطرد).

وهناك آلاف الأشكال لقوالب الحقن ذات الأحجام المتباينة وبعضها هد يعطي وحدة واحدة من المنتج والبعض الآخر قد يعطي وحدات متركزة في المشوار الواحد (خاصة الوحدات الصغيرة الحجم) . حيث يقوم مصمم القالب بوضع عدة تجاويف فيه تحقن بالبلاستيك المنصهر في نفس المشوار وذلك بعمل مجاري في القالب تحمل الصهير من عنق الصب إلى كل تجويف على حدة عبر بوابة ذات فتحة اصغر من اتساع المجرى حتى تعطي امتلاء كامل ومنتظم للتجويف وفي نفس الوقت تسهل عملية فصل المنتج النهائي عن المجاري.

وتعرف المنتجات البلاستيكية المصنعة بمكائن الحقن من نقطة الحقن التي تظهر عليها وتكون غالبا عن خط الاتصال بين نصفي القالب أو في منتصف المنتجات الاسطوانية الشكل كالفناجين ... الخ.

وتتميز طريقة الحقن في قوالب بالإنتاجية العالية وهذا عامل رئيسي في خفض تكلفة الإنتاج حيث نجد أن سعر القالب والماكينة مرتفعان جدا بالمقارنة بسعر الخام المستخدم في احقن لذا يجب أن يكون الإنتاج غزيرا لتغطية هذه التكلفة العالية حين بيعه بسعر رخيص في الأسواق.

ومعظم مكائن الحقن يمكنها إنتاج آلاف القطع البلاستيكية في الوردية الواحدة اعتمادا على وزن وحجم المنتج النهائي وزمن المشوار.

ونلاحظ هنا انه يمكن لجميع المواد الثرموبلاستيكية أن تصنع بطريقة الحقن.

المعدات الثانوية المساعدة
1- التلوين : يتم تلوين حبيبات أو بودرة الراتنج في براميل للتغليب قبل وضعها في قادوس الماكينة وذلك بخلها بنسبة 1 – 5% صبغة مركزة باللون المطلوب. 2- التجفيف : بعض المواد الثرموبلاستيكية (كانايلون) تمتص الرطوبة من الجو مما يؤدي إلى ظهور فقاقيع مائية على سطح المنتج النهائي ، لذا فان الراتنج المستخدم يجب تسخينه الى ما قبل درجة انصهاره لطرد بخار الماء منه قبل إدخاله في القادوس ، ومعظم مكائن الحقن الحديثة مزودة بوحدة تجفيف ملحقة بقادوس الماكينة. 3- التبريد : لابد من استخدام نظام تبريد عبارة عن مواسير يجري بها تيار من الماء البارد المتجدد حول القالب لتبريده وامتصاص حرارة الصهير المحقون فيه ما يساعد على سرعة تماسك المنتج النهائي وبالتالي تقليل زمن المشوار. 4- الكسارة : لما كانت المواد الثرموبلاستيكية يمكن إعادة استخدامها لذا فان النفايات الناتجة عن التشغيل كالقطع المعيبة أو الزوائد الناتجة عن التشذيب ( محل فتحة الصب أو بواسطة كشارة مثقبية يفضل اتصالها بالماكينة مباشرة (لمنع التلوث) حيث تقوم سكاكين التقطيع بقذف النفايات إلى الكسارة ثم تدفع الحبيبات الناتجة بالشفط إلى القادوس لتختلط بالحبيبات الجديدة متجهة جميعها إلى وحدة الحقن.

ويمكن تغذية الكسارة يدويا بواسطة العامل حيث توضع بجانب ماكينة الحقن إلا أن المشكلة الأساسية في الأسلوب اليدوي هو تلوث واتساخ الحبيبات الناتجة أثناء النقل.

حقن مواد الثرموست ( مواد التصلد بالحرارة)
علمنا مما سبق أن مواد الثرموست تحتاج إلى الحرارة وليس التبريد لكي تتم بلمرتها إلى مواد صلبة.

ويمكننا بإجراء بعض التعديلات في مكائن الحقن ذات اللولب التبادلي أن نستخدم طريقة القولبة بالحقن لإنتاج قطع بلاستيكية من مواد الثرموست.

ولعمل ذلك فإننا نقوم بتسخين مادة الثرموست في الاسطوانة إلى درجة حرارة تجعلها لينة ( من 65م إلى 115م ) ثم تحقن إلى القالب الساخن وتترك لتأخذ شكلها النهائي عند درجة حرارة ( من 162م إلى 204م ) وبعد تصلبها فإنها تطرد من القالب ساخنة. ملاحظة هامة : إذا ظلت مادة الثرموست في الاسطوانة فترة أطول من اللازم أو إذا سخنت لفترة طويلة نسبيا فإنها تتصلب داخل الاسطوانة وتسبب انسداد واعاقة حركة الماكينة.

ويتم تسخين الاسطوانة لهذه المكائن المخصوصة بإحاطتها بالماء أو الزيت الساخنين ، إما تسخين القالب فيتم بواسطة سخان كهربائي على شكل خرطوش يدخل في القالب للوصول به الى درجة الحرارة المناسبة لتصلب مادة الثرموست داخله.

ومن اشهر مواد الثرموست التي يتم حقنها بهذه الطريقة الميلامين واليوريا والفينولات.

وتتميز طريقة حقن مواد الثرموست عن غيرها من طرق التصنيع ( كطريقة الضغط والنقل ) بأنها ذات مشوار زمني قصير وتتفادى عمليات التسخين والتشكيل المسبق للتصنيع.

ملاحظة هامة : نؤكد هنا ما سبق أن ذكرناه وهو إن نفايات مواد الثرموست لا تصلح لإعادة الاستخدام بالتكسير.

الحقن في قوالب مع التفاعل REACTION INJECTION MOULDING RIM
وتشمل هذه الطريقة دفع نوعين من مواد الثرموست على شكل سائل داخل القالب حيث يتم تفاعلهما واستكمال بلمرتهما لإنتاج الشكل البلاستيكي النهائي.

يوضع تياران من نوعين من سائل راتنج البولي يوريثان المتفاعل حقنا تحت ضغط كبير ( 2500 رطل / بوصة مربعة) في راس الخلط حيث يندفعا إلى تجاويف القالب عبر بوابة ، وبنزول خليط السائل إلى قاع القالب يطفو الهواء إلى أعلى خارجا من شق الاتصال بين نصفي القالب.

ويمر سائل اليوريثان بحالة هلامية قبل أن يتصلد ، وعندما يتم التصلد بدرجة كافية فانه يزال باليد او بواسطة خوابير الطرد.

يستغرق مشوار التصنيع بهذه الطريقة بين دقيقتين إلى أربعة دقائق تقريبا ، ونلاحظ أن كمية السوائل الزائدة تطرد هي الأخرى خارجة من خطالانفصال في القالب ويجب إزالتها تماما من المنتج الخارج.

وتستخدم مادة خاصة لفصل القالب ترش بها جدرانه الداخلية قبل كل مشوار لتسهيل إزالة المنتج النهائي ولما كانت هذه المادة تسبب الانزلاق فيجب إزالتها من مسطح المنتج قبل تلوينه ( عادة يحتاج الإنتاج بهذه الطريقة الى تلوين ) كأجزاء السيارات الخارجية والتي يجب إعطائها نفس لون السيارة.

وهذه الطريقة ذات مستقبل غير محدود لتصبح إحدى اكبر وسائل التقنية في صناعات البلاستيك نظرا لكبر حجم المنتج النهائي وقلة التكاليف مقارنة بالطرق الأخرى سواء في صناعة البلاستيك أو الصناعات المعدنية كما أنها تحتاج إلى كمية ضئيلة من الطاقة وتكلفة المكائن المستخدمة فيها اقل من مكائن الحقن التقليدية.

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / الألياف الزجاجية FIBER GLASS
الألياف الزجاجيه
الأساليب المختلفة فى تصنيع الفيبرجلاس
تستخدم الراتنجات البلاستيكية مع نسيج المادة المقوية في عمليات إنتاج البلاستيك المقوى ، وعادة تشبع مادة التقوية بالراتنج قبل صبها في القوالب بعدة طرق فنية مختلفة حسب نوع المنتج وحجمه ونوع مادة الراتنج والمادة المستخدمة للتقوية.

ويستخدم تعبير الألياف الزجاجية (الفيبرجلاس) غالبا للدلالة على القوالب المقواة أيا كان نوع المادة المستخدمة في التقوية رغم أن هذا التعبير يشير إلى الإنتاج الذي تستخدم فيه الألياف الزجاجية في عملية التقوية ، ويبدو أن ذلك يرجع إلى شيوع استخدام الألياف الزجاجية في معظم المنتجات المقواة مقارنة بغيرها من مواد التقوية.

ومن المنتجات البلاستيكية المقواة هياكل السيارات ، حشوات الأسطح والجدران ، العصي المستخدمة في رياضة القفز بالزانة ، مقاطع الطائرات ، خوذات السلامة والقوارب.

الراتنجات المستخدمة في قوالب التقوية
تستخدم راتنجات الثرموستينج أساسا في عملية تقوية اللدائن ، ويعتبر راتنج البوليستر أهم الراتنجات المستخدمة في هذا المجال وذلك لما يتمتع به من قوة العزم ورخص التكاليف إلى جانب خاصيته في التماسك في درجة حرارة الغرفة (25ºم) ، ويستخدم في حشوات المباني والقوارب وأجزاء السيارات.

تحذير هام :
يجب ملاحظة أن مادة العامل المنشط أو عامل التصلب المستخدمة عادة لتقوية الألياف الزجاجية مع راتنجات البوليستر هي مادة غاية في الخطورة ، إذا دخلت قطرة واحدة من هذه المادة في العين فإنها تسبب تلف نسيج العين بالتالي العمى إذا لم تغسل بالماء خلال 4 ثوان على الأكثر من وقت الإصابة وإذا لم يتم ذلك فليس هناك علاج معروف حتى الآن لوقف تلف نسيج العين.

والى جانب البوليسترات راتنجات الداي آليل فيثالات ، السيليكون ، الفينولات ، الايبوكسي والميلامين اخذين في الاعتبار الخواص المميزة لكلا منها وملاءمة تلك الخواص للمنتج المطلوب.

مواد التقوية :
كما أسلفنا أن اكثر المواد استخداما في تقوية اللدائن هي الألياف الزجاجية (الفيبرجلاس) حتى أنها تطلق عليه جميع منتجاته عموما إلا انه يمكن استخدام خيوط النسيج والبلاستيك والورق والاسبتوس والجرافيت لنفس أغراض التقوية في حالات خاصة تتطلب احتمال درجات حرارة عالية مع القوة وخواص العزل الجيدة.

أما الألياف الزجاجية فتتوافر على شكل حصائر منسوجة ذات درجات متعددة م السمك ونوعيات مختلفة من النسيج فقد تنتظم الالياف في جميع الاتجاهات مما يجعلها سهلة التشكل ف يتجاويف القالب ذات الحدود الضيقة والدقيقة أو قد تتخذ الألياف اتجاها معينا داخل النسيج يخدم غرض مطلوب في الاستخدام.

وهناك الألياف الزجاجية المفرومة التي تستخدم في القوالب سابقة التجهيز حيث تختلط مع الراتنج مكونة عجينة يعاد خلطها مع سائل الراتنج ويرش بها سطح القالب.

قالب البلاستيك المقوى
يستخدم الصلب عادة في صناعة القوالب المغلقة المتوائمة والتي تستخدم في إنتاج كميات كبيرة من المنتج ويتميز إنتاج هذه القوالب بالأسطح المصقولة من الجانبين.

أما القوالب المفتوحة فتصنع من مواد كالجبس ، البلاستيك ، الصفائح المعدنية ، الخرسانة والخشب ونلاحظ أن المنتج منها ذو سطح مصقول من جانب واحد.

ويختلف نوع القالب ومادة تصنيعه حسب كمية الإنتاج المطلوب والتقنية المستخدمة في الإنتاج وكذلك نوع الراتنج المستخدم.

وعادة تثبت هذه القوالب على الصينية العلوية أو السفلية لمكبس هيدرولكي ذي حجم مناسب

تصنيع الاسفنج الصناعى

http://alsaadi-foam.com/sopng_made/DSC02871.jpg
يطلب اسم على البلاستيك الرغوي ( وقد يسمى أيضا البلاستيك الخلوي أو البلاستيك المنتفخ) ويمكن الحصول على هذا النوع بإضافة الهواء أو أي غاز إلى راتنج البلاستيك لتكوين تلك المادة الإسفنجية.

وقد اعتبرت طرق تصنيع البلاستيك الرغوي أحد التقنيات الرئيسية في صناعة البلاستيك بعد التطورات السريعة التي شهدتها صناعة قوالب البلاستيك الرغوي خاصة فيما يتعلق بصناعات التغليف والحفظ والوقاية من الصدمات.

ويصنع البلاستيك الخلوي من راتنجات البوليسترين ، البولي يوريثان ، البولي ايثيلين ، خلات السليلوز ، الايبوكسي ، السيليكون والفينولات.

وتختلف نوعيات البلاستيك الرغوي حسب نوع الراتنج المستخدم ، التركيب الخلوي ، الكثافة والجسوءة.

وهناك نوعين أساسيين من البلاستيك الرغوي تبعا لخاصية الجسوء هما : 1- النوع الجاسئ : وهو مقاوم للصدمات بدرجة عالية. 2- النوع القابل للانثناء : وهو صنف سهل التحطيم ويصنع عادة على اشكال صغيرة الحجم.

ونقصد بالتركيب الخلوي للإسفنج الصناعي هو عدد وحجم الفتحات المتكونة في رغوة البلاستيك نتيجة مرور الغاز في الراتنج

تشمل الزخرفة والتشطيب للمنتجات البلاستيكية على عدد لا يحصى من العمليات والتي يتم فيها دهان ، تغطية ، تلوين المنتج مضيفا اله التصاميم الرائعة واتليتلفت النظر وتثير انتباه الزبائن حاملة وموصلة للغرض الذي من اجله صنعت سواء كان المنتج اكياس الحساء او المغلفات المزركشة.

وفي صناعة البلاستيك تتم معظم عمليات الزخرفة والتشطيب اثناء انتاج القالب او بعد صبه مباشرة وقبل تجميع وتركيب الاجزاء.



تغطية البلاستيك بالمعدن

الطلاء الكهربي

الختم على الساخن Hot Stamping

الطبع بالسلك سكرين SILK SCREEN PRINTING

الزخرفة داخل القالب IN-MOULD DECORATION

طلاء اللدائن PAINTING OF PLASTICS

الحفر على البلاستيك ENGRAVING PLASTICS

تغطية البلاستيك بالمعدن
http://brocantehome.typepad.com/phot...itchen_aid.jpg
من التشطيبات المرغوبة لكثير من المنتجات البلاستيكية تغطيتها بطبقة معدنية رقيقة لامعة وذلك بطريقة تعرف بالمعدنة بالتفريغ (الترسيب المعدني تحت التفريغ Vacuum Metallising) وفيها يغطى السح البلاستيكي بطبقة من المعدن يعطيه مظهر معدني براق وجذاب الى جانب ان هذه الطبقة تعطيه مقاومة معقولة ضد التاكل.

ويمكن تغطية معظم انواع البلاستيك بطبقة معدنية بالتفريغ ولكن اكثر الانواع تطبيقا لهذه العملية راتنجات البوليسترين ، البوليستر ، البولي كربونات ، الفينولات والايه بي اس مع ملاحظة ان بعض البوليمرات تحتاج الى معالجة خاصة للسطح قبل تغطيته بالمعدن.

ويتطلب انجاز عملية التغطية بالمعادن سلسلة من الخطوات البسيطة نسبيا تتلخص فيما يلي : 1- يغمس السطح او يرش بطبقة اساس من اللاكيه (الجملكة) وذلك لتسوية السطح من أي عيوب غير ظاهرة ولكن تبدو واضحة بعد تغطيته بالمعدن اللامع. 2- يجفف المنتج داخل فرن. 3- يوضع المنتج على رفد دوار لحمالة نقالي. 4- ويلاحظ ان الحمالة تحتوي على اسلاك تنجستن خيطية تسخن كهربائيا ومثبت بها قطع صغيرة من اسلاك الالومنيوم. 5- توضع الحمالة في غرفة تفريغ ويغلق بابها جيدا ثم تشغل مضخة تفريغ لسحب اكبر كمية ممكنة من المواد داخل الغرفة. 6- يوصل التيار الكهربائي الى الحمالة لتسخين خيوط التنجستن والتي تسبب تبخر شرائح الالومنيوم فيتجه بخار الالومنيوم الى التكثف على السطح البلاستيكي البارد ويلاحظ ان الرف الموضوع عليه المنتج البلاستيكي يتحرك دائريا حتى يسمح لبخار الالومنيوم المتكثف بتغطية جميع الاسطح بانتظام. 7- يخرج المنتج بعد تغطيته بالمعدن ويرش بطبقة حامية من الجملكة نظرا لان السطح الالومنيومي سهل الخدش. ويبلغ سمك الطبقة المعدنية المغطية للسطح البلاستيكي 5 اجزاء من المليون في البوصة المربعة مما يجعل الغرض منه زخرفي وليس لمقاومة التاكل او الوقاية منه.

ويمكن تغطية الشرائط البلاستيكية المستخدمة في لف الهدايا والتغليف بطبقة معدنة وذلك باستخدام بكرات في العملية بديلا عن الارفف الدوارة.

http://chembytocom.jeeran.com/electroplating1.gif

من المعروفان البلاستيك عازل للكهرباء ، لذا فانه يجب معالجة سطحه اولا بترسيب مادة معدنية عليه ليمكن طلائه بالكهرباء بعد ذلك.

وتستخدم معدات مماثلة تماما للمعدات العادية المستخدمة في الطلاء بالكهرباء العادية ونجد مميزات عديدة للطلاء الكهربائي المعدني للمواد البلاستيكية حيث يحتفظ المنتج بالخواص المميزة للبلاستيك مع امكانية استخدامه كبديل للمعدن وهذا ما نلاحظه بوضوح في الادوات الصحية والاجهزة الصغيرة وكثير من الاجزاء المعدنية التي يمكن استبدالها ببلاستيك خفيف الوزن مطلي كهربائيا بالمعدن ليؤدي نفس الغرض الذي تؤديه كما في الادوات المنزلية ، اجزاء السيارات خاصة الفوانيس الخلفية والشبكة الامامية ومقابض الابواب ولوحات كتابة الاسماء.

وهذه الاجسام جميعها تتميز بخواص البلاستيك من خفة وزن ومقاومة عالية للتاكل الى جانب مميزات المعدن من بريق لامع وتحمل الاستهلاك الطويل.

ويتم الطلاء الكهربي بالمعادن للمنتجات البلاستيكية تجاريا بطريقتين :

الاولى : استعمال شريط موصل كهربي كالفضة المغمورة في محلول نترات الفضة ثم يغمر الجسم المراد طلائه في الحوض مع استخدام مصعد كهربي من مادة النحاس فيطلى الجسم بالنحاس نتيجة فرق الجهد الكهربي ويرفع المصعد النحاس ويستبدل بمصعد من الكروم او النيكل لتغطيته بطبقة تشطيب نهائي.

الثانية: وتشمل غمس الجسم البلاستيكي في محلول معدني ثم في محلول ملح نحاس او نيكل ثم يطلى كهربائيا بالكروم او النيكل.

وتسمى هذه الطريقة الطلاء الغير كهربي وهي تعطي طلاء نحاس على سطح الجسم بطريقة اسرع واقل تكلفة من الطريقة الاولى.

ومن المواد البلاستيكية الشائع طلاؤها كهربيا بالمعادن راتنجات البولي كربونات والـ ايه بي اس ، الاسيتال الفينولات واليوريا.

http://i.imagehost.org/0130/1253710043_1.jpg

رغم قدم استعمال طرق الطبع على الساخن في الزخرفة ووضع العلامات المميزة على البلاستيك نجد ان التقدم الحديث في معدات الطبع ورقائق الختم على الساخن جعلها من اكثر عمليات الزخرفة الفنية شيوعا في الصناعة.

واساس عملية الختم على الساخن هو نقل تصميم او نموذج معين من البوليستر الرقيق او سنارة من شريط السلوفان (يطلق عليه عادة البطانة) على المنتج البلاستيكي.

ويتم ذلك بتأثير الضغط والحرارة معا على البطانة مما يجعل التصميم يثبت على البلاستيك وتختلف معدات الختم على الساخن من الوحدات ذات الانتاجية العالية التي تعمل اليا الى مكابس يدوية بسيطة.

وتستعمل ادوات تثبيت مع قوالب مناسبة في الماكينة تجعل من الممكن الختم على أي سطح بلاستيكي.

وتتكون البطانات المستعملة في عملية الختم من طبقة خاصة مصبوغة او مطلية بالمعدن على الشريط الحامل ، ويلاحظ ان الصيغ او الطلاء المعدني يجب ان يكون متوافقا مع البلاستيك المراد طبعه حيث انه سينصهر ويلتصق بسطح البلاستيك.

وينتج صانعي البطانات تركيبات متعددة منها لكل نوع من الراتنجات البلاستيكية.

وتختلف في خواص مقاومة التاكل ومقاومة الكيماويات والالوان.

كذلك يمكن انتاج بطانات خاصة ذات مواصفات معينة.

قوالب الختم على الساخن hot stamping dies
تصنع القوالب المعدنية المستخدمة في الختم على الساخن عادة من معادن الصلب ، الماغنسيوم ، النحاس او الزنك.

وتستعمل قوالب الزنك والماغنسيوم في عمليات الحفر على المعادن ذات الاستخدام القصير بينما تستخدم قوالب الصلب والنحاس في العمليات طويلة المدى وذلك بعد حفرها بالتصميم المطلوب.

ويمكن تصنيع الوالب من راتنج السيليكون وتتميز بمرونتها ورخص تكلفتها مما يجعلها شائعة الاستعمال حتى في السطوح الغير منتظمة ، وتستخدم كدواسة مسطحة في الختم على الساخن للحروف البارزة والتصاميم المختلفة والحواشي.

وتستخدم القوالب ذات النسيج المنبسط او على شكل بكرات في الختم المتكرر للتصميم اما الختم على السطوح الكبيرة المساحة فيمكن استخدام عدة بكرات من السيليكون الساخن كما في الختم على صندوق التليفزيون.

وتصنع حديثا قوالب تجمع مميزات الصلب والسيليكون وتسمى قوالب ساندوتش ذات خواص مميزة من الصلابة ومقاومة التاكل والمرونة.

عملية الختم على الساخن hot stamping process
تشتمل عملية الختم على الساخن وضع الجسم المراد زخرفته في ماكينة الختم وتثبيته بماسكات وتوضع البطانة المصبوغة باللون المناسب بين الجسم والقالب الساخن ويفضل استخدام بطانة ملفوفة على بكرة تتقدم بعد كل دورة ختم لتعريض جزء غير مستعمل تحت القالب وذلك لكسب الوقت وبانزال القالب الساخن لكبس البطانة على الجسم البلاستيكي لمدة زمنية محددة تنصهر خلالها البطانة فوق الجسم ناقلة تصميم القالب واللون الذي عليه الى الجسم وبعد رفع القالب يزال جزء البطانة المستعمل وتكرر الدورة على جسم اخر .... وهكذا.

ونفس الطريقة سواء كانت اليه او يدوية هي المستخدمة في الختم على الساخن امعظم المنتجات البلاستيكية.

نسب خلط بلاستيك (pvc)
إليكم مجموعة جداول توضح نسب خلط أنواع البلاستيك المختلفة من مادة "pvc":

All about PVCmixing:
Profiles (Window Profiles, Panels & Roller shutters, Sidings)

http://s3.kenanaonline.com/photos/1156412737.jpg

http://s3.kenanaonline.com/photos/1156412745.jpg

http://s3.kenanaonline.com/photos/1156412664.jpg

http://s3.kenanaonline.com/photos/1156412674.jpg

Pipes and Fittings

http://s3.kenanaonline.com/photos/1156412683.jpg

http://s3.kenanaonline.com/photos/1156412694.jpg

Cables
http://s3.kenanaonline.com/photos/1156412769.jpg

http://s3.kenanaonline.com/photos/1156412711.jpg

Flexible PVC applications

http://s3.kenanaonline.com/photos/1156412651.jpg

التجانس بين أنواع البلاستيك المختلفة
http://n4hr.org/up/uploads/n4hr_12927148084.jpg

من أهم العوامل المؤثرة على خصائص أنواع البلاستيك المختلط هو درجة التجانس بين مكونات المخلوط، وحيث أن مواد البلاستيك عبارة عن أنواع مختلفة، فإن التزاوج والتجانس بينهم له عوامله التي تؤثر عليه.

فنجد المواد البلاستيكية المستقطبة ( البولي استرات مثلاً ) تنسجم وتتجانس مع بعضها بنسب متفاوتة، كذلك المواد البلاستيك غير المستقطب ( كالبولي أوليفينات – بولي ايثيلين، بولي بروبيلين ....) ينسجم مع بعضه، ولكي ينسجم البلاستيك غير المستقطب مع البلاستيك المستقطب، مثلا البولي ايثيلين تيريفثالات PET ، بوليمر شبه قطبي بينما البولي إيثيلين PE فهو غير قطبي، لذلك فإن التجانس بينهما ضعيف.

وطبعاً توجد طرق مختلف لإحداث هذا التجانس في المخلوط، و أنواع عديدة من الإضافات التي تعمل على زيادة نسبة التجانس بينهما، ومنها إضافة مادة تسمى Compatibilizer في عملية تسمى in sitiu compatibilization وذلك لزيادة الترابط والانتشار بين أطوار البوليمرات وبعضها، وتتلخص هذه العملية في إضافة نسبة من 5 – 10 % من مواد ذات مجموعات فعالة مناسبة ( مثل أنهيدريد، كربوكسيل، إيبوكسي ... الخ ) ومن أمثال تلك المواد ( ماليك أنهيدريد Maleic anhydride، حمض الأكريليك Acrylic acid ، جليسيديل ميثا أكريلات Glycidyl methacrylate .. ) تقوم بالترابط مع مجموعات الكربوكسيل للـ PET في المنطقه بين سطحى أطوار البلاستيك PE/PET- INTERFACE وتقلل من التوتر السطحي بين أطوار البوليمر وتزيد من قوى التلاصق بينهم فيظهر وكأنهم طور واحد.

تضاف هذه الإضافات إلى مصهور البلاستيك في عمليات البثق Extrurding مثلاً، وتسمى هذه العملية بالبثق النشط أو الفعالReactive extruding أو Reactive compatibilization ، وينتج عن ذلك تكون مواد بلاستيكيه مطعمة بمواد أخرى، وتحمل المواد الناتجة مزيج من صفات المواد المكونة للمخلوط مع اختلاف بسيط

يتبع ...................

وكما هو معروف فإن البلاستيك ينقسم لأكثر من نوع، أكثرهم شهرة هو (Thermoplastics) وهو النوع الممكن إعادة استخدامه بواسطة الانصهار بالحرارة، والنوع الثاني هو (thermosetting plastics) ويمكن إعادة استخدامه بواسطة التكسير حيث لا يمكن التعامل معه بالانصهار.

أيضا فإن نسب المواد المضافة والمستخدمة في عملية إعادة تدوير البلاستيك تختلف حسب نوع البلاستيك المستخدم، وعموما فإن المهم في عملية التدوير هو معرفة خصائص المادة المراد إعادة تدويرها، على سبيل المثال لدينا كمية من بلاستيك الـ "pvc" ونريد إعادة تدويرها ولكنها مع الحرارة تحترق بسرعة لاحتوائها على نسبة كبيرة من كربونات الكالسيوم، ولذلك فيجب مزجها بعينة أخرى تنخفض فيها نسبة كربونات الكالسيوم للحصول على منتج جيد.

وإليكم جدول به ملخص للرموز الخاصة بأنواع البلاستيك، وهذه الرموز موجودة في أسفل القوارير أو المنتج النهائي البلاستيكي:
جدول 1

http://s3.kenanaonline.com/photos/1156416613.jpg

جدول 2
http://s3.kenanaonline.com/photos/1156416622.jpg