ما هي العوامل التي تؤثر على جودة مواد المعالجة المساعدة؟

1. رقم اللزوجة
يعكس رقم اللزوجة متوسط ​​الوزن الجزيئي للراتنج، وهو الخاصية الرئيسية لتحديد نوعه. وتختلف خصائص الراتنج واستخداماته تبعًا للزوجة. فمع ازدياد درجة بلمرة راتنج PVC، تزداد الخصائص الميكانيكية كقوة الشد، وقوة الصدم، وقوة الكسر، والاستطالة عند الكسر، بينما تنخفض قوة الخضوع. وتشير نتائج البحث إلى أنه مع ازدياد درجة بلمرة مواد معالجة PVC، تتحسن الخصائص الأساسية للراتنج، بينما يتدهور أداء المعالجة والسلوك الريولوجي. ويتضح أن توزيع الوزن الجزيئي لراتنج PVC يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمعالجة البلاستيك وأداء المنتج.
2. عدد جزيئات الشوائب (نقاط سوداء وصفراء)
تُعدّ جزيئات الشوائب أحد المؤشرات المهمة لتقييم راتنج PVC. وتتمثل العوامل الرئيسية المؤثرة على هذا المؤشر فيما يلي: أولاً، عدم غسل المادة المتبقية على جدار وعاء البلمرة جيدًا، مما يؤدي إلى تلوث المادة الخام بالشوائب؛ ثانيًا، التآكل الميكانيكي المختلط بالشوائب، والتشغيل غير السليم الذي يُدخل الشوائب. في عملية تصنيع البلاستيك، يؤدي وجود كمية كبيرة من جزيئات الشوائب إلى آثار سلبية على أداء منتجات PVC المُصنّعة واستهلاكها. على سبيل المثال، في معالجة وتشكيل المقاطع، توجد العديد من الشوائب والجزيئات التي قد تُسبب ظهور بقع على سطح المقطع، مما يُقلل من المظهر الجمالي للمنتج. بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لعدم تلدين جزيئات الشوائب أو انخفاض قوتها رغم التلدين، تنخفض الخواص الميكانيكية للمنتج.
3. المواد المتطايرة (بما في ذلك الماء)
يعكس هذا المؤشر فقدان وزن الراتنج بعد تسخينه عند درجة حرارة معينة. يؤدي انخفاض نسبة المواد المتطايرة إلى توليد الكهرباء الساكنة بسهولة، مما يعيق عمليات التغذية أثناء التصنيع والتشكيل. أما إذا كانت نسبة المواد المتطايرة مرتفعة جدًا، فإن الراتنج يكون عرضة للتكتل وضعف السيولة، كما تتولد الفقاعات بسهولة أثناء التشكيل والتصنيع، مما يؤثر سلبًا على جودة المنتج.
4. الكثافة الظاهرية
الكثافة الظاهرية هي وزن مسحوق راتنج PVC لكل وحدة حجم، وهو غير مضغوط تقريبًا. وترتبط هذه الكثافة بشكل الجسيمات، ومتوسط ​​حجمها، وتوزيع حجمها. انخفاض الكثافة الظاهرية يؤدي إلى حجم كبير، وامتصاص سريع للملدنات، وسهولة في المعالجة. في المقابل، يؤدي ارتفاع متوسط ​​حجم الجسيمات وصغر الحجم إلى امتصاص مواد مساعدة في معالجة PVC. في إنتاج المنتجات الصلبة، لا يُشترط وزن جزيئي عالٍ، ولا تُضاف الملدنات عادةً أثناء المعالجة. لذلك، يُشترط انخفاض مسامية جسيمات الراتنج، مع ضرورة الحفاظ على انسيابيته الجافة، مما يؤدي إلى ارتفاع الكثافة الظاهرية للراتنج.
5. امتصاص الراتنج للملدّن
تعكس كمية امتصاص مواد معالجة PVC درجة المسامية داخل جزيئات الراتنج، حيث يتميز الراتنج بمعدل امتصاص زيت عالٍ ومسامية كبيرة. يمتص الراتنج الملدنات بسرعة ويتمتع بأداء معالجة جيد. بالنسبة للتشكيل بالبثق (مثل التشكيل على الملامح)، على الرغم من أن متطلبات مسامية الراتنج ليست عالية جدًا، إلا أن المسامية داخل الجزيئات لها تأثير امتصاص جيد على إضافة المواد المضافة أثناء المعالجة، مما يعزز فعالية هذه المواد.
6. البياض
يعكس البياض مظهر ولون الراتنج، بالإضافة إلى التدهور الناتج عن ضعف الثبات الحراري أو طول فترة الاحتفاظ، مما يؤدي إلى انخفاض ملحوظ في البياض. ويؤثر مستوى البياض بشكل كبير على مقاومة الأشجار والمنتجات للتقادم.
7. محتوى كلوريد الفينيل المتبقي
تشير بقايا كلوريد الفينيل (VCM) إلى الجزء من الراتنج الذي لم يُمتص أو يذوب في مونومر البولي إيثيلين، وتختلف قدرة امتصاصه باختلاف نوع الراتنج. تشمل العوامل الرئيسية المؤثرة على بقايا كلوريد الفينيل انخفاض درجة حرارة الجزء العلوي من برج الفصل، وفرق الضغط الزائد داخل البرج، وضعف شكل جزيئات الراتنج، وكلها عوامل تؤثر على إزالة بقايا كلوريد الفينيل، وهو مؤشر لقياس مستوى نظافة الراتنجات. بالنسبة للمنتجات الخاصة، مثل أكياس التغليف الشفافة الصلبة المصنوعة من رقائق القصدير للأدوية، لا يفي محتوى كلوريد الفينيل المتبقي في الراتنج بالمعايير (أقل من 5 أجزاء في المليون).
8. الثبات الحراري
إذا كان محتوى الماء في المونومر مرتفعًا جدًا، فإنه يُنتج حموضةً، ويُسبب تآكل المعدات، ويُشكّل نظام بلمرة حديدي، ويؤثر في النهاية على الثبات الحراري للمنتج. وإذا وُجد كلوريد الهيدروجين أو الكلور الحر في المونومر، فسيكون لذلك آثار سلبية على تفاعل البلمرة. فكلوريد الهيدروجين يميل إلى التكوّن في الماء، مما يُقلل من قيمة الرقم الهيدروجيني لنظام البلمرة ويؤثر على ثباته. بالإضافة إلى ذلك، فإن ارتفاع محتوى الأسيتيلين في مونومر المنتج يؤثر على الثبات الحراري لـ PVC تحت التأثير التآزري للأستالديهايد والحديد، مما يؤثر على أداء معالجة المنتج.
9. بقايا المنخل
تعكس بقايا المنخل درجة عدم تجانس حجم جزيئات الراتنج، وتتمثل العوامل الرئيسية المؤثرة فيها في كمية المشتت في تركيبة البلمرة وتأثير التحريك. فإذا كانت جزيئات الراتنج خشنة جدًا أو ناعمة جدًا، فسيؤثر ذلك على جودة الراتنج، كما سيؤثر على معالجة المنتج اللاحقة.
10. "عين السمكة"
تُعرف ظاهرة "عين السمكة"، أو النقطة البلورية، بأنها جزيئات راتنج شفافة لم تخضع لعملية التلدين في ظل ظروف المعالجة الحرارية العادية. وتؤثر هذه الظاهرة على الإنتاج الفعلي. ويكمن السبب الرئيسي لظهور "عين السمكة" في ارتفاع نسبة المواد ذات درجة الغليان العالية في المونومر، مما يؤدي إلى إذابة البوليمر داخل الجزيئات أثناء عملية البلمرة، وبالتالي تقليل المسامية وزيادة صلابة الجزيئات، وظهور "عين السمكة" بشكل مؤقت أثناء عملية التلدين. كما أن توزيع المُبادر غير المتجانس في قطرات زيت المونومر قد يكون عاملاً مؤثراً. وفي نظام البلمرة الذي يعاني من عدم انتظام انتقال الحرارة، قد يؤدي تكوّن راتنج ذي وزن جزيئي غير متجانس، أو عدم نظافة المفاعل أثناء التغذية، أو وجود بقايا راتنج، أو الالتصاق المفرط لمادة المفاعل، إلى ظهور "عين السمكة". ويؤثر تكوّن "عين السمكة" بشكل مباشر على جودة منتجات PVC، كما يؤثر على المظهر الجمالي لسطح المنتجات في عمليات المعالجة اللاحقة. سيؤدي ذلك أيضًا إلى انخفاض كبير في الخصائص الميكانيكية للمنتجات، مثل قوة الشد والاستطالة، مما قد يتسبب بسهولة في ثقب الأغشية أو الصفائح البلاستيكية، وخاصة منتجات الكابلات، الأمر الذي سيؤثر على خصائص العزل الكهربائي لها. ويُعدّ هذا أحد المؤشرات المهمة في إنتاج الراتنجات وعمليات التلدين.