دوخت حرارتی – بخش اول

دوخت حرارتی – بخش اول

دوخت حرارتی یکی از روش­های رایج برای ساختن بسته­بندی های انعطاف­پذیر در این صنعت است. این تکنولوژی می­تواند برای بسته­بندی مواد غذایی و غیرغذایی شامل بسته بندی کیسه­های حمل گرانول در صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرارگیرد.

به دلیل آسیب های احتمالی ناشی از دوخت ضعیف، آشنایی با این فرایند می تواند به صنعتگرانی که در زمینه های مختلف مانند تولید کیسه زباله، فریزر و ... فعالیت می کنند کمک شایانی داشته باشد. در بخش اول به تعریف دوخت، مکانیزم عمل و انواع روش­های آن پرداخته می شود.

مکانیزم انجام دوخت حرارتی

مکانیزم انجام دوخت حرارتی به صورت شماتیک در شکل زیر آورده شده­است. همانطور که از شکل مشخص است، سطح دو فیلم قبل از حرارت داده شدن تحت فشار مشخص باهم در ارتباط و تماس می­باشند. در واقع در اینجا نیروهای واندروالسی بین مولکول­ها وجود دارد. در ادامه نمونه با گرم شدن شروع به ذوب شدن می­کند و سبب می­شود مولکول­های پلیمر در سطح هم نفوذ کنند. با دادن زمان کافی، مولکول­های نفوذ کرده پلیمر در هر ۲ سطح باهم درگیر می­شوند. به عبارتی دیگر، ابتدا فیلم­ها باهم در تماس قرار می­گیرند، سپس توسط فک­ها حرارت داده می­شوند تا زنجیره­ها ذوب شوند. در طول این حرارت دهی به فیلم­ها بخش­های کریستالی پلیمرها ذوب شده و توسط فشار مناسب اعمال شده توسط دستگاه عمل نفوذ زنجیره­ها بین دو سطح انجام می­شود و گره خوردگی بین آنها اتفاق می­افتد. در نهایت بعد از جدا کردن این فیلم­ها از دستگاه دوخت و زمان دادن به آن­ها برای سرد شدن، عمل کریستالیزاسیون مجدد انجام­ می شود که نتیجه آن دوخت این دو فیلم به یکدیگر می­باشد.

 

انواع روش های دوخت

ü      دوخت هدایتی: یک یا ۲ فک که به طور الکتریکی گرم شده­اند نمونه را گرم می­کنند تا فیلم­های پلیمری ذوب شده و نفوذ زنجیره­ها انجام گیرد. کاربرد این نوع دوخت حرارتی در بسته­بندی انعطاف­پذیر فیلم های تک لایه می­باشد.

ü      دوخت آنی: شبیه به حالت قبل می­باشد با این تفاوت که در این مورد جریان الکتریسیته به طور آنی و قوی برقرار می­شود تا نمونه را ذوب کند. قبل از اینکه فک­ها باز شود در همان محل به فیلم دوخت شده اجازه داده می­شود تا سرد شوند. این روش برای بسته­بندی هایی که محل دوخت نازکی دارند مناسب است.

ü      دوخت توسط سیم داغ: یک جریان با ولتاژ پایین به کار می­رود تا توسط سیم فلزی فیلم­ها را دوخت کند. برخلاف 2 نوع قبلی، اینجا دوخت وابستگی شدید به تشکیل دانه­های مذاب در ناحیه دوخت دارد. این نوع برای فیلم­های گرمانرم با ویسکوزیته مذاب پایین مناسب است.

ü      دوخت دی الکتریکی: گرمای دی الکتریکی توسط جریانی با فرکانس بالا از میان پلیمر عبور می­کند تا دوخت را انجام دهد. این جریان به پلیمر حرارت می­دهد تا آن­ را ذوب کند. فشار نیز اعمال می­شود تا به نفوذ زنجیره­ها کمک کند. این روش برای دوخت مواد قطبی مثل پلی­وینیل­کلراید و نیز فیلم نایلونی مناسب است.

ü      دوخت القایی: روش بدون تماس، استفاده از یک صفحه آلومینیومی برای ایجاد خاصیت مغناطیسی. در این روش جریان مخالفی را در لایه آلومینیم ایجاد می­کنند تا نمونه ذوب شود. این روش در دوخت داخلی بطری­ها و لایه گذاری شده با کارتن استفاده دارد.

ü      دوخت فراصوتی: شبیه به روش قبل می­باشد با این تفاوت که توسط یک منبع تولیدکننده، سیگنال الکتریکی متغیری تولید می­شود تا انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند. سپس این انرژی مکانیکی به حرارت تبدیل می­شود.

 

گردآورنده: آیت مهدی پور


تاریخ

چهارشنبه 25 تیر 1399