شماره تماس : 09124808646
شماره تماس : 65010798

روش های تعیین کیفیت لوله پی وی سی

لوله پلی وینیل کلراید (PVC) در ساخت و سازهای جدید در سیستم های توزیع عمومی آب و فاضلاب در مقایسه با لوله فلزی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از ویژگی های جذاب این لوله ها در مقایسه با لوله های فلزی می توان به هزینه کمتر ، سهولت در نصب ، استحکام ساختاری عالی ، وزن سبک ، کاهش نویز و سر و صدای بسیار کم (چهار برابر لوله های مسی) و مقاومت بالا در برابر خوردگی اشاره کرد.

اما پدیده تخریب یکی از مشکلات عمده در استفاده از لوله های پلاستیکی به ویژه لوله پی وی سی است. این پدیده علاوه بر سرعت بخشیدن به شکنندگی لوله ها ، می تواند به عنوان مثال باعث نشت آب یا فاضلاب شود و خسارات زیادی به زندگی روزمره مردم وارد کند. دلایل متعددی برای از بین رفتن لوله های پی وی سی وجود دارد که مهمترین آنها حملات شیمیایی ، نصب و تولید نادرست است. در ادامه ، هر یک از این عوامل را بررسی می کنیم.

تعیین کیفیت لوله پی وی سی

 حمله های شیمیایی

‏لوله پی وی سی مقاومت شیمیایی نسبتاً خوبی دارد ، با این حال ، مانند بسیاری از پلاستیک ها ، می تواند توسط ترکیبات شیمیایی خارجی مورد حمله قرار گیرد. این مواد شیمیایی مانند کتون ، آروماتیک ، هیدروکربن های کلرید ، استرها ، بنزن و دی کلرومتان نیز می توانند به پلیمرهای PVC حمله کنند.
لوله ای که در تماس با مواد شیمیایی متورم و آسیب دیده است.

 نصب

در صورت نصب نامناسب، لوله می‌تواند به دلایل مختلفی هم چون انتخاب جنس لوله، چسب زدن، تکنیک اتصالات، مهار و آب و هوای نامناسب، دچار شکستگی شود.

طراحی و تولید

به منظور تأثیرگذاری بر طراحی و تولید قطعات لوله پی وی سی در نابودی این محصولات پرمصرف ، ابتدا لازم است پدیده ژل زنی یا پخت را تعریف کنیم:

در طول فرآیند تولید یک قطعه پی وی سی ، وقتی مواد گرم می شوند ، کوچکترین دانه ها ابتدا ذوب می شوند. در حین فرآیند ذوب ، این دانه های مذاب با هم ادغام شده و حالت نیمه ژل ژلی تشکیل می دهند که به نام پخت یا ژل شدن شناخته می شود. میزان بالای ژل شدن یا پخت در حین فرآیند تولید قطعات پی وی سی نشان دهنده یکنواختی و انسجام ترکیب و افزایش خواص فیزیکی ، مکانیکی و شیمیایی قطعه است.

لوله های پلاستیکی پی وی سی هم به روش اکستروژن و هم به وسیله اتصالات با قالب تزریق تولید می شوند. مانند بسیاری از فرآیندهای تولید پلاستیک ، شرایط فرآیند کیفیت محصولات را تعیین می کند. در طول فرآیند تولید پی وی سی ، درجه حرارت سیلندر و قالب بسیار مهم است.

در کنار سایر پارامترهای تولید مانند سرعت تغذیه و سرعت مارپیچ ، دمای مطلوب در طول فرآیند تولید تأثیر زیادی بر میزان ژل پی وی سی دارد ، به طوری که اگر دمای فرایند از حد مطلوب کاهش یابد ، سرعت اختلاط و در نتیجه سرعت ذوب و ژل شدن کاهش می یابد و اگر دمای فرایند از حد مطلوب بالاتر برود ، تخریب پی وی سی رخ می دهد. در هر دو مورد ، خواص بهینه لوله تولید کاهش می یابد و در نهایت پلیمر تجزیه می شود.

 

چنین تخریب نتیجه مستقیم روشهای تولید است. همانطور که در زیر خواهیم دید ، ژله ناکافی احتمالاً یکی از دلایل این نقص است. زیرا میزان عمل آوری یا همان مقدار ژل پی وی سی در طول فرآیند تولید در اطمینان از مقاومت شیمیایی و مکانیکی لوله های تولید بسیار مهم است. این مقاله تکنیک های متداول در تعیین نرخ پخت لوله های پی وی سی را مرور می کند.

لوله های پی وی سی

تکنیک های غوطه وری در محلول شیمیایی جهت تعیین درصد ژل شدن

همانطور که در مقدمه ذکر شد ، دستیابی به ژلینگ مناسب یا عمل آوری پی وی سی در طول فرآیند تولید ، ضمن محافظت در برابر حملات شیمیایی به دلیل وجود حلالهای شیمیایی ، می تواند خواص مکانیکی محصول را تضمین کند. در حال حاضر ، دو تکنیک مورد استفاده برای تعیین میزان پخت در حلال استون بر اساس ASTM D2152 و غوطه وری در دی کلرومتان مطابق با ISO 9852 است.
در هر دو روش ، پس از قرار دادن لوله یا محصول پی وی سی در حلالهای ذکر شده ، حمله شیمیایی صورت می گیرد و نتایج رد یا قابل قبول می شود. رد نمونه زمانی اتفاق می افتد که مواد شیمیایی موجود توانایی حمله به PVC را داشته و در نتیجه لایه پلیمری از سطح قطعه حذف می شود.

نکات قابل توجه در دو تکنیک غوطه وری در زیر آمده است:

  • نمونه ی بریده شده از لوله یا اتصالات نباید تحت تنش بالای اره برش یابد چون ممکن است با افزایش اصطکاک ناشی از برش اره، دمای نمونه بالا رفته و تعیین میزان پخت یا همان ژل شدگی با خطا همراه گردد.
  • استون و دی کلرو متان مورد استفاده باید با کیفیت بالا همراه با حداقل مقدار رطوبت باشد.
  • پس از آماده سازی، نمونه ها باید به مدت بیست دقیقه در استون غوطه ور باشد. این مدت زمان برای روش دی کلرومتان سی دقیقه است.
  • مقدار غیر قابل قبول تخریب در اثر غوطه وری، بیش تر ۱۰% در بیش از یکی از سطوح داخلی، خارجی یا در جهت ضخامت نمونۀ برش یافته است.

اگر چه آزمایش‌های غوطه وری استون و دی کلرومتان، اطلاعاتی در مورد میزان پخت و ژل شدن مناسب محصول پی وی سی به ما می‌دهد اما اطلاعاتی دقیق در مورد تاریخچه فرایندی PVC به ما نمی دهد و صرفاً به مقبول یا مردود بودن میزان پخت اشاره می نماید.

همان گونه که اشاره شد، میزان ژل شدن، به دمای فرایند بستگی دارد که هرچه درجه حرارت بالا رود میزان ژل شدن نیز بیش تر می شود. اطلاعات مربوط به این اتفاق به وسیلۀ دستگاه DSC تخمین زده می شود.

 

نتایج مطالعات تجربی نشان می دهد که خواص مکانیکی مانند استحکام ضربه ای، استحکام کششی و درصد کرنش پی وی سی به میزان ژل شدن بستگی دارد. تعیین میزان ژل شدن و ارتباط آن با خواص مکانیکی نهایی می تواند یک ابزار قدرتمند برای ارزیابی کیفیت پی وی سی و تحلیل شکست آن باشد وهرچه میزان ژل بودن کم تر باشد، تخریب و ترک خوردگی لوله بیش تر است.

    تماس با ما