วิธีการผลิตท่อน้ำ PVC สีฟ้า,สีเหลืองและสีขาว

วิธีการผลิตท่อน้ำ PVC สีฟ้า,สีเหลืองและสีขาว รวมถึงการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ชนิดอื่นๆ

 

ในการเตรียมวัตถุดิบสำหรับขึ้นรูปผลิตภัณฑ์พีวีซีนั้น ผู้ผลิตแต่ละรายจะมีสูตรการผลิตที่แตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับสินค้าที่ต้องการผลิต คุณสมบัติที่ต้องการและขึ้นรูปด้วยกระบวนการแบบใดในทางปฏิบัติสามารถแบ่งขั้นตอนการขึ้นรูปหลักๆได้ ดังนี้

การจัดเตรียมวัตถุดิบสำหรับการผลิต (Raw Material Preparation)

สำหรับพีวีซีเรซินที่มีลักษณะเป็นผงสีขาว อยู่ในบรรจุภัณฑ์ขนาด 25 กิโลกรัม สามารถนำมาเทที่เครื่องผสมได้โดยทันทีสวนบรรจุภัณฑแบบ Flexy Bag ขนาด 500 – 1,100 กิโลกรัมหรือบรรจุอยูในไซโลที่จัดสงดวยรถ Tank Car จะตองมีระบบลําเลียงเขาเครื่องชั่งน้ําหนักกอนนํามาผสมใชงาน ในการ เตรียมพีวีซีเรซินเพื่อใชงานนั้นจะตองมีการเคลื่อนยายและเปดถุงบรรจุภัณฑ ทําใหตองมีการสัมผัสโดยตรงกับผงพีวีซีเรซินซึ่งอาจจะมีการฟุงกระจายไดในขณะใชงานผูปฏิบัติงานจึงควรศึกษาคูมือการใชงาน เอกสาร SDS และตรวจสอบเอกสารคําเตือนหรือคําแนะนําตางๆที่ไดรับกอนเริ่มปฏิบัติงานสำหรับสารเติมแต่งอื่นๆที่ใช้ในการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ก็สามารถจัดเตรียมได้ ด้วยวิธีการที่คล้ายคลึงกัน แต่ต้องศึกษาคู่มือและคำแนะนำจากผู้ผลิตสารเติมแต่งแต่ละชนิดให้เข้าใจก่อนนำ มาใช้งานเช่นกัน

การผสม (Mixing)

การผสม คือการนำพีวีซีเรซินกับสารเติมแต่งอื่นๆ มารวมกันและเกลี่ยให้เข้ากันโดยการให้วัตถุดิบเคลื่อนที่คลุกเคล้ากันจนได้สภาพการผสมที่ต้องการ วัตถุดิบที่ผสมได้ออกมาเรียกว่า “Dry Blend” ในการผสมเพื่อขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ พีวีซีนิยมใช้เครื่องผสมแบบความเร็วรอบสูง (High Speed Mixer) ดังแสดงใน รูปที่ 1 ซึ่งประกอบไปด้วยเครื่องผสมแบบร้อนและแบบเย็น (Hot and Cold 16 Mixer) ในการใช้งานเมื่อจัดเตรียมวัตถุดิบต่างๆ พร้อมแล้วจะนำมาผสมให้เข้ากันด้วยเครื่องผสมแบบร้อนที่มีใบกวนอยู่ในถังผสม และหมุนด้วยความเร็วรอบสูงทำให้ของผสมเคลื่อนไหวเหมือนของเหลว ด้วยความเร็วของผสมที่ กระทบกับผนังของถังจะทำ ให้เกิดความร้อนเนื่องจากแรงเสียดสีขึ้นอย่างมาก หลังจากผสมเข้ากันเสร็จแล้วจะส่งไปยังถังผสมเย็นเพื่อลดอุณหภูมิลงก่อนนำไป หลอมขึ้นรูป

รูปที่ 1 เครื่องผสม High Speed Mixer แบบที่มีHot & Cold Mixer

1482201965875

หลังจากเตรียมวัตถุดิบสวนตางๆ แลว เทผสมลงในเครื่องผสมรอนโดย ใบกวนภายในถังจะหมุนดวยความเร็วรอบสูง ทําใหของผสมเคลื่อนที่เสมือน ของเหลว วัตถุดิบสวนตางๆ เขาเปนเนื้อเดียวกัน จากนั้นถายของผสมออกจาก ถังผสมรอนสูถังผสมเย็นเพื่อลดอุณหภูมิลงกอนนําไปหลอมขึ้นรูปตอไป ในขั้นตอนการผสมนั้น เปนขั้นตอนที่สําคัญซึ่งจะส่งกระทบผลโดยตรงกับ คุณภาพของผลิตภัณฑ์พีวีซีที่จะผลิต ในการผสมต้องให้ผงพีวีซีผสมเข้ากับสาร เติมแต่งต่างๆ ให้เป็นเนื้อเดียวกันมากที่สุดและมีลักษณะแห้ง ร่วน เพื่อให้ สามารถลำ เลียงไปใช้งานในขั้นตอนต่อไปได้ปจจัยหลักที่ตองพิจารณาในขั้นตอน การผสม 3 ปจจัย คือ 3.2.1 อุณหภูมิที่ใช้ผสม (Mixing Temperature) อุณหภูมิที่ใช้ต้องมีความเหมาะสมในการผสมให้เข้ากันของผงพีวีซีกับ สารเติมแต่งอื่นๆ เช่น การผสม Plasticizer เพื่อให้ผงพีวีซีดูดซับได้ ดีต้องใช้อุณหภูมิ80 o C ขึ้นไป และในการผสมต้องมีการควบคุมไม่ ให้อุณหภูมิสูงเกินไปจนทำ ให้พีวีซีเริ่มไหม้หรือหลอมตัวในถังผสม 3.2.2 ความเร็วรอบของใบกวนผสม (Mixing Speed) ความเร็วรอบของใบกวนผสมจะสัมพันธ์กับเวลาที่ใช้ในการผสม คือ ถ้าความเร็วรอบสูงจะใช้เวลาในการผสมสั้นทำให้สามารถประหยัด เวลาในการผสม ลดการใช้พลังงานได้และช่วยเพิ่ม Out Put ได้ รูปที่ 1 เครื่องผสม High Speed Mixer แบบที่มีHot & Cold Mixer 17 แตควรระวังหากใชความเร็วรอบสูงเกินไป ความรอนจากการเสียดสี อาจทําใหผงพีวีซีที่ไดรับความรอนสูงขึ้นเกิดการหลอมภายในอุปกรณได ดังนั้นการเลือกใชความเร็วรอบตองคํานึงถึงผลที่ทําใหการ ผสมเกิดขึ้นอยางสมบูรณ์

ขั้นตอนการเติมวัตถุดิบ (Mixing Step)

ลำดับขั้นตอนการเติมของผสมที่แตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับข้อ กำหนดของวัตถุดิบนั้นๆ เช่น Plasticizer ควรเริ่มผสมที่อุณหภูมิ 80 o C ขึ้นไป เป็นต้น ซึ่งจะมีผลตอความเขากันของสวนผสม การผสมที่ใช้โดยทั่วไปจะขึ้นกับ Know How และชนิดของเครื่องจักรที่ใช้ ของลูกค้าในแต่ละราย แต่พอจะแบ่งโดยใช้เงื่อนไขอุณหภูมิเป็นเกณฑ์ในการผสม ได้ดังนี้ -> ที่อุณหภูมิห้อง เติมวัตถุดิบที่เป็นของแข็งทั้งหมดรวมถึงพีวีซีเรซิน -> เริ่มผสมแบบ High Speed จนอุณหภูมิถึง 80 o C -> ลดรอบเป็น Low Speed แล้วใส่วัตถุดิบที่เป็นของเหลวทั้งหมด -> เพิ่มเป็น High Speed ผสมจนอุณหภูมิถึง 90-100 o C สำ หรับสูตร แข็งและ 110-120 o C สำ หรับสูตรนิ่ม -> ถ่ายออกลง Cold Mixer เพื่อทำ ให้เย็นลงจนอุณภูมิเหลือ 45-55 o C แล้วนำ ไปงานในขั้นตอนต่อไป ในขั้นตอนการผสมนั้นสิ่งที่ต้องระวังสำ หรับการใช้พีวีซีเรซิน คือ ต้องไม่ ผสมที่อุณหภูมิสูงเกินไปจนพีวีซีหลอมตัวหรือเริ่มไหม้เพราะจะทำ ให้คุณสมบัติ ด้านอื่นๆ เสียไป ผู้ใช้งานต้องศึกษาคู่มือการใช้งานและคุณสมบัติของสารเติม แต่งต่างๆ เพื่อให้การเกิดผสมที่ดีนอกจากนี้ยังต้องคำ นึงถึงการออกแบบเครื่อง ผสมและใบกวนที่ใช้งานด้วย

การหลอมเหลว (Plastification)

พีวีซีเรซินที่ผสมกับสารเติมแต่งอื่นๆ แล้ว ที่เราเรียกว่า “Dry Blend” จะ ถูกนำ มาผานเครื่องจักรเพื่อหลอมเหลวและผสมให้เข้าเป็นเนื้อเดียวกัน โดย อาศัยการให้ความร้อนจากเครื่องทำ ความร้อน (Heater) และความร้อนที่เกิด จากแรงเสียดทานระหว่างวัตถุดิบกับเครื่องจักรในขณะหมุน เมื่อความร้อนเพิ่ม ขึ้นจนถึงจุดที่พีวีซีหลอมเหลวเป็นของไหล ก็จะสามารถนำ ไปขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ ต่างๆ ได้เครื่องจักรที่ใช้ในการหลอมตัวแบ่งเป็น 2 ประเภทหลักๆ ดังนี้ 3.3.1 เครื่องนวดแบบทำ�งานไม่ต่อเนื่อง (Batch Process) เครื่อง Banbury ดังแสดงในรูปที่ 2 ประกอบด้วยเรือนทรงกระบอก วางในแนวนอน มีใบนวดรูปตัว Z จำ นวน 2 ใบหมุนสวนทางกันอยู่ ภายในเครื่องนวดมีแท่งกระทุ้งสำ หรับกดพลาสติกอยู่ในปล่องช่วงบน ให้ความร้อนโดยใช้ Heating Oil เมื่อพีวีซีหลอมตัวเสร็จจะนำ ออก ทางฝาเปิดด้านล่าง แล้วจึงเติมของผสมเข้าไปเพื่อเริ่มหลอมตัวใหม่

เครื่องนวดแบบทำงานไม่ต่อเนื่อง (Batch Process)

เครื่อง Banbury ดังแสดงในรูปที่ 2 ประกอบด้วยเรือนทรงกระบอก วางในแนวนอน มีใบนวดรูปตัว Z จำ นวน 2 ใบหมุนสวนทางกันอยู่ ภายในเครื่องนวดมีแท่งกระทุ้งสำ หรับกดพลาสติกอยู่ในปล่องช่วงบน ให้ความร้อนโดยใช้ Heating Oil เมื่อพีวีซีหลอมตัวเสร็จจะนำ ออก ทางฝาเปิดด้านล่าง แล้วจึงเติมของผสมเข้าไปเพื่อเริ่มหลอมตัวใหม

1482543402421

เครื่องนวดผสมทำงานต่อเนื่อง (Continuous Process)

เครื่องอัดรีด (Extruder) ดังแสดงในรูปที่ 3 ประกอบด้วยชุดเกลียว ตัวหนอน (Screw) ที่มีทั้งชนิดเกลียวตัวหนอนเดี่ยว (Single Screw) เกลียวตัวหนอนคู่ (Twin Screw) และเกลียวตัวหนอน หลายตัว (Planetary Screw) หมุนอยู่ในเรือนทรงกระบอก (Barrel) ให้ความร้อนโดยใช้Heater เมื่อพีวีซีหลอมตัวแล้วจะถูกดัน ให้ไหลออกมาอย่างต่อเนื่อง

1482543411468

ในขั้นตอนการหลอมเหลวพีวีซีเพื่อเตรียมขึ้นรูปนั้นจำ เป็นต้องเลือกชนิดและ ขนาดเครื่องจักร โดยคำ นึงถึงความสามารถในการผสมและหลอมตัวให้เป็นเนื้อ เดียวกัน และอุณหภูมิที่ใช้ในการหลอมที่เหมาะสมเพื่อป้องกันไม่ให้พีวีซีเกิดการ ไหม้และคุณสมบัติด้านอื่นๆ เสียไป โดยทั่วไปอุณหภูมิที่ใช้ในการหลอมเหลวพีวีซี และสารเติมแต่งให้เป็นเนื้อเดียวกันนั้น สามารถแบ่งตามชนิดของผลิตภัณฑ์ได้ 2 กลุ่ม คือ
1) ผลิตภัณฑ์ชนิดนิ่ม ใช้อุณหภูมิในการหลอมตัว 120–170 oC
2) ผลิตภัณฑ์ชนิดแข็ง ใช้อุณหภูมิในการหลอมตัว 170–210 oC
ทั้งนี้ขึ้นกับลักษณะสูตรการผลิตและเครื่องจักรของลูกค้าแต่ละราย

การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์และตัวอย่างผลิตภัณฑ์

การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์พีวีซีเพื่อนำ มาใช้งาน เกิดขึ้นต่อเนื่องจากขั้นตอนการ หลอมตัวของพีวีซีให้เป็นของไหลจากเครื่องนวดแล้วสามารถนำ มาผ่านลูกกลิ้งรีด ขึ้นรูปเป็นแผ่นพลาสติกพีวีซี หรือจากเครื่องอัดรีดแล้วไหลผ่านหัวดายน์ (Die) เพื่อขึ้นชิ้นงานเป็นรูปต่างๆ หรือฉีดเข้าในแม่แบบ (Mould) เพื่อขึ้นรูปชิ้นงาน ได้เช่นกัน

การขึ้นรูปของผลิตภัณฑ์พีวีซีสามารถแบ่งได้ 3 ประเภทหลัก ดังนี้

เครื่องอัดรีดขึ้นรูป (Extrusion) เป็นการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์พีวีซีโดยการหลอมเหลวพีวีซีด้วยเครื่องอัดรีดแล้วดันออกมาให้ไหลผ่านหัวดายน์ในรูปแบบต่างๆพร้อมกับการลดอุณหภูมิของพีวีซีเหลวลงจนเย็นตัวมีรูปร่างชิ้นงานตามที่ต้องการ ส่วนประกอบของเครื่องอัดรีด ดังแสดงในรูปที่ 4

1482543421656

หัวดายน์สามารถแบ่งตามลักษณะและการขึ้นรูป ดังนี้

หัวดายน์รูปร่างทั่วไป (General)
ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ เช่น ท่อน้ำ ชนิดแข็ง ท่อน้ำ ชนิดอ่อน สายไฟฟ้า งานผลิตเม็ด PVC Compound งานรีด Profile รูปแบบต่างๆ เป็นต้น ดังแสดงใน รูปที่ 5

หัวดายน์รูปตัว T (T Die)
ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ เช่น ฟิล์มยืด ฟิล์มหด ฟิล์มสำ หรับพิมพ์ฉลาก แผ่นโฟมแข็ง เป็นต้น ดังแสดงในรูปที่ 6 และ 7 ตามลำดับ

1482543433953

หัวดายน์รูปท่อแล้วเป่าขยายขนาด (Blown Film)
ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ เช่น ฟิล์มหด ฟิล์มสำ หรับพิมพ์ฉลาก เป็นต้น ดังแสดงในรูปที่ 8 และ 9 ตามลำดับ

1482543456328

หัวดายน์รูปท่อแล้วเป่าขยายขึ้นรูปตามแม่พิมพ์ (Blown Moulding)
ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ เช่น ขวดบรรจุแชมพู เป็นต้น ดังแสดงในรูปที่ 10 และ 11 ตามลำดับ

1482543469140

เครื่องอัดฉีดขึ้นรูป (Injection)

เป็นการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์พีวีซีโดยการหลอมเหลวพีวีซีด้วยเครื่องอัด รีดแล้วฉีดผ่านหัวดายน์เข้าแม่พิมพ์ตามรูปแบบที่ต้องการแล้วหล่อ เย็นเพื่อลดอุณหภูมิของพีวีซีเหลว จากนั้นนำ ชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์ โดยขั้นตอนการฉีดดังแสดงในรูปที่ 12 ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ เช่น ข้อ ต่อ พื้นรองเท้า เป็นต้น ดังแสดงในรูปที่ 13

1482543482359

เครื่องรีดแผ่น (Calender)

เป็นการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์พีวีซีโดยการหลอมเหลวพีวีซีด้วยเครื่อง นวดหรือเครื่องอัดรีดแล้วนำ มาผ่านลูกกลิ้งรีดขึ้นรูปเป็นแผ่น พีวีซี พร้อมกับการลดอุณหภูมิของพีวีซีเหลวลงจนเย็น เก็บเข้า ม้วน ส่วนประกอบต่างๆ ของระบบเครื่องรีดแผ่น ดังแสดงในรูปที่ 14 ลักษณะของผลิตภัณฑ์จากเครื่องรีดแผ่นสามารถแบ่งออกได้ 2 ประเภท ดังนี้ 1) แผ่นเรียบชนิดนิ่ม (Soft Sheet) ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ เช่น – General Soft Sheet เช่น บรรจุภัณฑ์ ม่านห้องน้ำ – Floor Covering เช่น เสื่อน้ำ มัน เสื่อโฟม – Floor Tile เช่น กระเบื้องยาง – Artificial Leather เช่น หนังเทียม: กระเป๋า เฟอร์นิเจอร์ ดังแสดงในรูปที่ 15 2) แผ่นเรียบชนิดแข็ง (Rigid Sheet) ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ เช่น – General Rigid Sheet เช่น บรรจุภัณฑ์บัตรเครดิต อุปกรณ์ สำ นักงาน – Thermoforming Sheet เช่น แผงบรรจุยา กล่องบรรจุ อาหาร ดังแสดงในรูปที่ 16

1482543504921

เครดิต : http://www.thaiplastic.co.th/