لماذا تحتاج الأفلام والألياف إلى الضغط قبل البثق

المشكلة: الكثافة الظاهرية

جهاز البثق هو جهاز حجمي عند مدخل التغذية. فهو يستقبل حجماً معيناً لكل دورة، وهذا الحجم مرتبط بكتلة معينة. بالنسبة للرقائق الصلبة، تكون هذه الكتلة كبيرة، أما بالنسبة للرقائق السائبة فهي صغيرة جداً.

النتيجة هي أن جهاز البثق المصنف لإنتاجية معينة بالكيلوغرام في الساعة لن يصل إليها إلا عند التعامل مع مادة ذات كثافة ظاهرية محددة. عند تغذيته برقائق سائبة، لا تمتلئ مسارات البرغي، ولا يتم نقل المادة بشكل متسق، ويتقلب ضغط الصهر، وتنخفض الإنتاجية إلى ما دون المستوى المطلوب بغض النظر عن إعدادات الآلة.

لهذا السبب الكثافة الظاهرية، وليس معدل الإنتاج، هي القيد في إعادة تدوير الرقائق والألياف.

ماذا يحدث بدون الضغط

تغذية الرقائق أو الألياف السائبة مباشرة إلى جهاز البثق تؤدي عادة إلى:

• التدفق المتقطع (Surging) — حيث تتجمع المادة وتنهار بالتناوب، مما يجعل معدل تدفق الكتلة يتذبذب.
• ضغط صهر غير مستقر, ، والذي يظهر عند القالب على شكل أحجام كريات متفاوتة.
• جزيئات غير منصهرة, ، بسبب عدم اتساق زمن البقاء.
• انخفاض الإنتاجية الممكنة, ، وغالباً ما تكون أقل بكثير من التصنيف الاسمي للآلة.
• طاقة نوعية أعلى, ، لأن جهاز البثق يعمل في ظروف لم يُصمم من أجلها.

كيف يعمل مغذي الضغط

تدخل المادة إلى الضاغط — عادة ما تكون غرفة عمودية ذات شفرات دوارة — حيث يتم تقطيعها وخلطها وتسخينها بالاحتكاك دون صهرها بالكامل. التأثير المشترك هو:

1. تقليل الحجم للرقائق أو الألياف الواردة.
2. التكثيف إلى كتلة تشبه الفتات ذات كثافة ظاهرية أعلى بكثير.
3. التجفيف الجزئي, ، حيث يتم التخلص من الرطوبة السطحية بفعل حرارة الاحتكاك.
4. التجانس, ، بحيث تكون المادة المقدمة للبرغي متسقة.

يتم بعد ذلك تغذية المادة المكثفة إلى برغي جهاز البثق تحت ظروف محكومة. ولأن التغذية أصبحت الآن متسقة من حيث الكثافة ودرجة الحرارة، يمتلئ البرغي بشكل صحيح وتستقر العملية.

ما الذي يغيره الضغط في المراحل اللاحقة

• ضغط صهر مستقر عند القالب، وهو ما يجعل حجم الكريات متسقاً.
• إنتاجية أعلى ممكنة من نفس جهاز البثق، لأن مسارات البرغي ممتلئة بالفعل.
• سلوك ترشيح أفضل, لأن المصهور يكون أكثر تجانساً عند وصوله إلى المصفاة.
• رطوبة أقل تتطلب إزالة حرارية, لأن جزءاً منها قد تم التخلص منه في جهاز الضغط.

عندما يكون الضغط مطلوباً

عادة ما يكون الضغط مطلوباً عندما تكون كثافة التغذية الظاهرية منخفضة جداً:

• LDPE و LLDPE وأفلام التغليف (Stretch film)
• أكياس PP و PE المنسوجة وخيوط الرافيا
• المنسوجات غير المنسوجة ونفايات الألياف
• الأفلام المطبوعة بكثافة أو المصفحة
• أي مادة خام تم كبسها وتحتفظ بكثافة منخفضة بعد فتحها

عادة ما يكون غير مطلوب لرقائق المواد الصلبة المغسولة، أو المواد المعاد طحنها، أو مواد الحاويات الأكثر كثافة، والتي تغذي جهاز البثق مباشرة.

يتم اتخاذ القرار بناءً على الكثافة الظاهرية المقاسة للمادة الفعلية — وهو رقم يتم تحديده أثناء مناقشة المشروع بدلاً من افتراضه.

العلاقة ببقية خط الإنتاج

الضغط ليس خياراً منعزلاً. فهو يتفاعل مع:

• الغسيل والتجفيف في المراحل الأولية — التغذية الأكثر رطوبة تتطلب عملاً أكثر في جهاز الضغط.
• إزالة الغازات في المراحل اللاحقة — الرطوبة التي لا تتم إزالتها في جهاز الضغط يجب تصريفها لاحقاً.
• الترشيح — المصهور المتجانس يسد المصفاة بشكل أكثر توازناً وقابلية للتنبؤ.
• التحبيب أحادي المرحلة مقابل ثنائي المرحلة — غالباً ما يغير الضغط الخيار المناسب بينهما.

ذات صلة: التحبيب أحادي المرحلة مقابل ثنائي المرحلة · حلول أفلام LDPE/LLDPE · أنظمة تحبيب البلاستيك