جداکننده قالب (که ماده جداکننده قالب هم نامیده میشود) فیلمی بسیار نازک میان قالب و پلییورتان (PU) ایجاد میکند تا قطعه پخت‌شده تمیز از قالب جدا شود. این ماده یا روی قالب اعمال میشود یا در سیستم PU مخلوط میشود. برای فوم پلییورتان و قطعات قالبی، گزینه‌های اصلی عبارت‌اند از جداکنندههای پایه آب یا پایه حلال، پوشش‌های نیمهدائم و افزودنی‌های جداکننده داخلی. انتخاب درست به قطعه، قالب، فرایند و اینکه قطعه بعداً رنگ یا چسبکاری میشود یا نه بستگی دارد.
فهرست مطالب
- ۱. جداکننده قالب چیست و چگونه کار میکند؟
- ۲. انواع جداکننده قالب برای پلییورتان
- ۳. واکس، سیلیکون یا بدون سیلیکون: رنگآمیزی و چسبکاری قطعه
- ۴. جداکننده قالب را بر اساس فرایند چگونه انتخاب کنیم؟
- ۵. جداکننده قالب را چگونه اعمال کنیم؟
- ۶. جداکننده را هر چند وقت یک بار اعمال کنیم و انباشت را چگونه تمیز کنیم؟
- ۷. مشکلات رایج و علل معمول آنها
- ۸. ایمنی، VOC و محیط زیست
- ۹. جداکنندههای قالب JiTPOL
- پرسش‌های متداول
۱. جداکننده قالب چیست و چگونه کار میکند؟
پلییورتان بهعنوان چسب هم به کار می‌رود و پلییورتان مایعی که روی قالب بدون پوشش پخت میشود، تمایل دارد به آن بچسبد. بدون یک لایه مانع، قطعه میچسبد و هنگام بیرون آوردن خراشیده یا پاره میشود. جداکننده قالب همان لایه مانع است: فیلمی نازک میان سطح قالب و پلییورتان، به‌طوری که قطعه در همان فیلم جدا میشود و نه خودش پاره میشود و نه به قالب آسیب می‌رسد. شیمی خود این ماده را در راهنمای پلییورتان چیست؟ توضیح داده‌ایم.
کار جداکننده فقط بیرون آوردن قطعه نیست. انتخاب جداکننده و نحوه اعمال آن بر کیفیت و یکنواختی قطعه نهایی و بر دفعات تمیز کردن قالب اثر می‌گذارد. همچنین تعیین میکند که آیا قطعه را بعداً میتوان چسباند یا پوشش داد.
این راهنما قالب‌گیری پلییورتان را پوشش میدهد: فوم انعطاف‌پذیر قالبی، پوسته یکپارچه، RIM (قالب‌گیری تزریقی واکنشی)، قطعات سخت و تزئینی و پانل‌هایی که با پرس‌های ناپیوسته ساخته میشوند. روغن‌های قالب بتن و جداکنندههای مواد دیگر خارج از دامنه این راهنما هستند.
۲. انواع جداکننده قالب برای پلییورتان
جداکنندهها بر اساس حامل (حلال یا آب) و ماندگاری فیلم دسته‌بندی میشوند: فیلمی که در هر سیکل مصرف میشود، نیمهدائم، یا فیلمی که در خود پلییورتان گنجانده شده است.
| نوع | نحوه عملکرد | نقاط قوت | موارد نیازمند توجه |
|---|---|---|---|
| فیلم پایه حلال (خارجی) | واکس، سیلیکون یا ماده فعال دیگری که در حلال حل شده است. پس از اسپری، حلال تبخیر میشود و فیلم باقی می‌ماند. | تقریباً بلافاصله خشک میشود. | بیشتر حلالهای مورد استفاده قابل اشتعالاند و VOC (ترکیبات آلی فرار) آزاد میکنند؛ بنابراین تهویه لازم است. برخی حلال‌ها قالب‌های لاستیک سیلیکونی را متورم میکنند. |
| فیلم پایه آب (خارجی) | همان نوع مواد فعال، به‌صورت امولسیون یا دیسپرسیون در آب. | نگرانیهای بهداشتی و ایمنی کمتر است: حامل آب است که قابل اشتعال نیست و VOC معمولاً کمتر است. | کندتر خشک میشود. پیش از ریختن باید کاملاً خشک شده باشد، زیرا آب با ایزوسیانات واکنش میدهد و میتواند حباب و حفره ایجاد کند. |
| پوشش نیمهدائم (خارجی) | به سطح قالب پیوند میخورد و چند سیکل دوام میآورد. | تعداد دفعات اعمال کمتر است، زیرا لازم نیست در هر سیکل دوباره اعمال شود. | برای پیوند خوردن به سطح قالب تمیز و خشک نیاز دارد. تعداد سیکلهایی که دوام میآورد بسته به فرایند، ماده و روش اعمال فرق میکند. |
| افزودنی جداکننده داخلی | به خود سیستم پلییورتان اضافه میشود. در حین پخت به سطح مهاجرت میکند و نقش فیلم جداکننده را ایفا میکند. در برخی فرایندها، مانند RIM، به کار می‌رود. | دفعاتی را که باید جداکننده خارجی اسپری شود کاهش میدهد. | ممکن است جایگزین کامل جداکننده خارجی نشود. میتواند پس از قالب‌گیری هم به سمت سطح مهاجرت کند و بر آستردهی، رنگآمیزی و چسبکاری اثر بگذارد. |
۳. واکس، سیلیکون یا بدون سیلیکون: رنگآمیزی و چسبکاری قطعه
حامل هرچه باشد، ماده فعال کار جداسازی را انجام میدهد: واکس‌ها، استرهای اسید چرب، سیلیکون‌ها و صابون‌های فلزی خانواده‌های معمول‌اند. تفاوت آنها در چیزی است که روی قطعه باقی می‌گذارند.
- سیلیکون: ماده‌ای پرکاربرد در جداکننده‌هاست، اما یکی از علل شناختهشده عیوب رنگ. به‌آسانی از طریق هوا یا تماس پخش میشود و مقادیر بسیار کم آن هم میتواند در رنگ کراتر (چشم‌ماهی) ایجاد کند. بنابراین رنگآمیزی یا چسباندن قطعهای که سیلیکون دارد میتواند دشوار باشد.
- واکس، صابون و سایر فیلم‌هایی که در هر سیکل مصرف میشوند: بخشی از فیلم به قطعه منتقل میشود و این میتواند بر رنگآمیزی و چسبندگی اثر بگذارد. ممکن است پیش از پوشش‌دهی لازم باشد قطعه تمیز شود؛ دستورالعمل سازنده رنگ را رعایت کنید.
- انواع بدون سیلیکون که بهعنوان قابل رنگآمیزی عرضه میشوند: قرار است چیزی روی قطعه باقی نگذارند که با پوشش‌ها و چسب‌ها تداخل کند. برگه اطلاعات فنی باید این را ذکر کند؛ در هر حال با رنگ و قطعات خودتان تأیید کنید.
انتخاب با در نظر گرفتن رنگآمیزی. اینکه یک جداکننده با رنگ یا چسب شما سازگار است یا نه، روی قطعات خود شما تأیید میشود. اگر رنگ را داخل قالب اعمال می‌کنید، رنگ روی جداکننده قرار می‌گیرد؛ بنابراین جداکننده، افزودنی داخلی (در صورت وجود) و رنگ باید با هم انتخاب شوند.
۴. جداکننده قالب را بر اساس فرایند چگونه انتخاب کنیم؟
از چهار مورد شروع کنید: قطعه و سطح آن، جنس قالب، سیستم پلییورتان (سخت یا انعطاف‌پذیر) و اینکه بعداً با قطعه چه کاری انجام میشود. جدول به‌طور کلی نشان میدهد در هر فرایند چه چیزی مهم‌تر است.
| فرایند | مهم‌ترین نکته‌ها |
|---|---|
| قطعات پوسته یکپارچه (فرمان، جاآرنجی) | پوسته‌ای که در تماس با قالب شکل می‌گیرد سطح دیدنی قطعه است؛ بنابراین جداکننده و نحوه اعمال آن مستقیماً در ظاهر قطعه و در قابلیت رنگآمیزی آن دیده میشود. |
| فوم انعطاف‌پذیر قالبی (صندلی، پشت‌سری، مموری فوم) | سری‌های تولید اغلب طولانی‌اند و فوم معمولاً پوشانده میشود؛ بنابراین جدا شدن یکنواخت و سیکل‌های کوتاه معمولاً بیش از براقیت اهمیت دارند. |
| قطعات سخت قالبی و تزئینی (قرنیز سقفی، قطعات طرح چوب) | جزئیات ظریف و طرح رگه‌ها باید سالم از قالب بیرون بیایند. این قطعات اغلب بعداً رنگ میشوند. |
| پانل‌ها در پرس‌های ناپیوسته (پانل سردخانه و ساندویچ پانل، فوم‌زنی لوازم خانگی و بدنه کامیون) | فوم سخت باید از قالب و ابزاری که با آن تماس دارد تمیز جدا شود، اما به رویه‌ها چسبیده بماند؛ بنابراین محل اعمال جداکننده اهمیت دارد. |
یک فرایند واحد ممکن است در خطوط مختلف جداکنندههای متفاوتی بخواهد؛ بنابراین بهتر است انتخاب نهایی همراه با تأمینکننده انجام شود.
۵. جداکننده قالب را چگونه اعمال کنیم؟
جداکنندههای خارجی پیش از ریختن یا تزریق پلییورتان بر سطح قالب اعمال میشوند، مثلاً با اسپری. به‌طور کلی سه چیز اهمیت دارد: قالبی تمیز و خشک در دمای کاری خود، فیلمی نازک و یکنواخت (اگر جداکننده کم باشد قطعه میچسبد و اگر زیاد باشد جداکننده انباشته میشود) و فیلمی که پیش از ریختن خشک شده باشد (آبی که در آن مانده باشد با ایزوسیانات واکنش میدهد و میتواند حباب و حفره ایجاد کند).
جزئیات انجام این کار به نوع جداکننده، قالب و فرایند بستگی دارد؛ بنابراین برگه اطلاعات فنی جداکننده‌ای را که استفاده می‌کنید رعایت کنید. تیم فنی ما به شما کمک میکند جداکننده مناسب را انتخاب و روی خط خود اعمال کنید؛ صفحه جداکنندههای قالب ما را ببینید.
۶. جداکننده را هر چند وقت یک بار اعمال کنیم و انباشت را چگونه تمیز کنیم؟
هر چند وقت یک بار؟ این موضوع عمدتاً به نوع جداکننده بستگی دارد. فیلمی که در هر سیکل مصرف میشود (واکس، صابون یا مشابه آن) بسته به محصول، قطعه و قالب در هر سیکل یا هر چند سیکل یک بار تجدید میشود. پوشش نیمهدائم مدت بیشتری دوام میآورد.
انباشت چیست؟ جداکننده هم به قطعه و هم به قالب منتقل میشود. پژوهشگران IKV Aachen و Fraunhofer IFAM انباشت روی قالب را مخلوطی از باقیمانده پلییورتان و جداکننده توصیف میکنند که طی چند سیکل روی قالب جمع میشود و تمیزکاری منظم و پرهزینه قالب را، به‌ویژه برای سطوح دیدنی، ضروری میکند.
تمیزکاری. پاک‌کننده مناسب و فاصله زمانی مناسب تمیزکاری به جداکننده، جنس قالب و فرایند بستگی دارد؛ بنابراین توصیه‌های تأمینکننده را رعایت کنید.
۷. مشکلات رایج و علل معمول آنها
مشکلات معمول عبارت‌اند از چسبیدن یا پاره شدن قطعه، عیوب سطحی مانند حباب، حفره یا لکه‌لکه شدن، انباشت روی قالب، نگرفتن رنگ یا چسب و تفاوت براقیت یا بافت سطح از قطعهای به قطعه دیگر. علل معمول آنها در چند جا جست‌وجو میشود: جداکننده و فیلم آن، نحوه اعمال، وضعیت قالب یا بخش‌های دیگر فرایند، مثلاً دمای قالب، هواگیری یا اختلاط.
بسیاری از عیوب علت‌هایی دارند که به جداکننده ربطی ندارد و یک نشانه واحد میتواند از علت‌های مختلف ناشی شود؛ بنابراین بهتر است علت در خود خط تولید پیدا شود. تیم فنی ما میتواند جداکننده، نحوه اعمال، قالب و سیستم را همراه شما بررسی کند.
۸. ایمنی، VOC و محیط زیست
بیشتر حلالهای مورد استفاده در جداکنندههای پایه حلال قابل اشتعالاند و این جداکنندهها VOC بیشتری از جداکنندههای پایه آب آزاد میکنند. ترکیبات آلی فرار (VOC) آن دسته از ترکیبات آلی‌اند که به‌آسانی تبخیر میشوند و دستورالعمل انتشارات صنعتی اتحادیه اروپا آنها را بر اساس فراریتشان تعریف میکند. محل اسپری به تهویه خوب، نبود منبع اشتعال و تجهیزات متناسب با رده منطقه خطر نیاز دارد. حامل جداکنندههای پایه آب قابل اشتعال نیست و VOC آنها معمولاً کمتر است، اما همچنان باید برگه اطلاعات ایمنی (SDS) هر محصول را رعایت کرد.
حفاظت از افراد. دستورالعمل 98/24/EC اتحادیه اروپا ابتدا جایگزینی، سپس کنترل‌های مهندسی و اقدامات جمعی مانند تهویه کافی و در جایی که مواجهه با روش‌های دیگر قابل پیشگیری نیست، تجهیزات حفاظت فردی را مقرر میکند. مقررات سال ۲۰۱۳ ترکیه درباره کار با مواد شیمیایی همین ترتیب را دنبال میکند و می‌خواهد ارزیابی خطر، برگه اطلاعات ایمنی (SDS) ترکی تأمینکننده را در نظر بگیرد. در جاهایی که بخارهای قابل اشتعال می‌توانند فضای انفجاری ایجاد کنند، دستورالعمل 1999/92/EC (دستورالعمل ATEX برای محیط کار) منطقه‌بندی و تدوین سند حفاظت در برابر انفجار را الزامی میکند و ترکیه نیز در این باره مقرراتی از سال ۲۰۱۳ دارد.
مقررات انتشار و گرایش به پایه آب. دستورالعمل 2010/75/EU (پیوست VII) برای فعالیت‌های فهرست‌شده، مانند پوشش‌دهی و تمیزکاری سطح، در صورتی که مصرف حلال از آستانه‌های مشخصی فراتر رود، حدود انتشار حلال تعیین میکند؛ اینکه یک کارخانه تحت پوشش باشد یا نه، به فعالیت‌های آن و قوانین ملی بستگی دارد. نگرانی از انتشار حلال یکی از دلایل توسعه جداکنندههای پایه آب برای فوم قالبی بوده است؛ اینکه کدام نوع برای یک خط مناسب است، به فرایند بستگی دارد.
خود پلییورتان. سیستم‌های پلییورتان ایزوسیانات دارند. در اتحادیه اروپا، مقررات (EU) 2020/1149 کاربران صنعتی و حرفه‌ای محصولات حاوی ۰٫۱ درصد وزنی یا بیشتر دی‌ایزوسیانات را ملزم میکند پیش از استفاده آموزش لازم را بگذرانند؛ این الزام از ۲۴ اوت ۲۰۲۳ اعمال میشود و آموزش باید دست‌کم هر پنج سال یک‌بار تجدید شود. برای جنبه سلامت، پلییورتان چیست؟ را ببینید.
۹. جداکنندههای قالب JiTPOL
JiTPOL یک سیستم‌هاوس پلییورتان در بورسا، ترکیه است و جداکنندههای قالب خودمان را در دو نسخه پایه آب و پایه حلال تولید می‌کنیم. این جداکنندهها برای سازندگان پانل سردخانه و ساندویچ پانل در خطوط پرس ناپیوسته، یخچال و مخزن آب گرم، بدنه کامیون یخچال‌دار، صندلی قالبی و مموری فوم، قطعات پوسته یکپارچه و RIM، و نیز قطعات تزئینی و طرح چوب عرضه میشوند.
اینکه کدام نسخه برای شما مناسب است به قطعه، قالب و نحوه اعمال جداکننده بستگی دارد؛ بنابراین کار را از همین نکات شروع می‌کنیم و در انتخاب جداکننده مناسب و اعمال آن روی خط شما کمک می‌کنیم. اگر داخل قالب یا پس از خارج کردن قطعه از قالب رنگ می‌کنید، به ما بگویید: مجموعه مواد شیمیایی کمکی ما رنگ‌های پلییورتان درون‌قالبی و مستقیم را نیز شامل میشود. قیمت جداکنندهها را میتوان جداگانه یا همراه با یک سیستم دوجزئی JiTPOL استعلام کرد و در پروژه‌های مناسب، تیم فنی ما میتواند از خط تولید شما بازدید کند و همراه شما آزمایش‌های تولیدی انجام دهد. جزئیات و درخواست استعلام قیمت در صفحه جداکنندههای قالب ما آمده است؛ برگه اطلاعات فنی جداکننده پیشنهادی برای خط شما را در صورت درخواست ارسال می‌کنیم.
پرسش‌های متداول
از جداکننده قالب پایه آب استفاده کنم یا پایه حلال؟
به قطعه، قالب، فرایند و قوانین کارخانه شما بستگی دارد. فیلمهای پایه حلال تقریباً بلافاصله خشک میشوند، اما بیشتر حلالهای مورد استفاده قابل اشتعالاند و VOC آزاد میکنند. فیلمهای پایه آب نگرانیهای بهداشتی و ایمنی کمتری ایجاد میکنند، اما کندتر خشک میشوند و چون آب با ایزوسیانات واکنش میدهد، باید پیش از ریختن کاملاً خشک شده باشند.
جداکننده قالب نیمهدائم چیست؟
پوششی است که به سطح قالب پیوند میخورد و چند سیکل به جداسازی ادامه میدهد؛ بنابراین لازم نیست هر بار اعمال شود. تعداد سیکلهایی که دوام میآورد بسته به فرایند، ماده و روش اعمال فرق میکند. این پوشش به سطح قالب تمیز و خشک نیاز دارد و برگه اطلاعات فنی تأمینکننده شرح میدهد چگونه اعمال و تجدید میشود.
جداکننده قالب داخلی چیست؟
افزودنیای است که در سیستم پلییورتان مخلوط میشود. در حین پخت به سطح مهاجرت میکند و نقش فیلم جداکننده را ایفا میکند. در برخی فرایندها، مانند RIM، استفاده میشود. دفعات اسپری جداکننده خارجی را کم میکند، اما ممکن است جایگزین آن نشود و چون میتواند همچنان به سطح مهاجرت کند، ممکن است بر آستردهی، رنگآمیزی و چسبکاری اثر بگذارد. آن را با سیستم خودتان آزمایش کنید.
آیا میتوان قطعهای را که با جداکننده قالب ساخته شده رنگ کرد؟
اغلب بله، اما سهولت کار را جداکننده تعیین میکند. باقیمانده جداکننده اغلب باید پیش از رنگآمیزی یا چسبکاری پاک شود و سیلیکون، حتی در مقادیر بسیار کم، یکی از علل شناختهشده کراتر در رنگ است. انواع بدون سیلیکون که بهعنوان قابل رنگآمیزی عرضه میشوند، برای پرهیز از این مشکل در نظر گرفته شدهاند. ترکیب جداکننده و رنگ را روی قطعات خودتان تأیید کنید.
جداکننده قالب را هر چند وقت یک بار باید اعمال کرد؟
عمدتاً به نوع جداکننده بستگی دارد. فیلمی که در هر سیکل مصرف میشود در هر سیکل یا هر چند سیکل یک بار تجدید میشود، اما پوشش نیمهدائم بیشتر دوام میآورد؛ میزان دوام به محصول، قطعه و قالب بستگی دارد. جداکننده بیشتر بهتر نیست، چون مازاد آن روی قالب انباشته میشود. بهتر است فاصله مناسب با تأمینکننده تعیین شود.
چرا قطعه پلییورتانی من به قالب میچسبد؟
معمولاً فیلم جداکننده کار خود را انجام نمیدهد: ممکن است خیلی نازک، ناهموار یا مصرفشده باشد، جداکننده ممکن است با سیستم پلییورتان سازگار نباشد، یا وضعیت قالب یا شرایط فرایند کار فیلم را دشوارتر کرده باشد. علت از خطی به خط دیگر فرق میکند؛ بنابراین ابتدا برگه اطلاعات فنی جداکننده را بررسی کنید و اگر مشکل ادامه یافت، با تیم فنی ما صحبت کنید.
آیا جداکننده قالب پایه حلال قابل اشتعال است؟
معمولاً بله: بیشتر حلالهای مورد استفاده در جداکنندهها قابل اشتعالاند، بنابراین جداکنندههای پایه حلال بخارهای قابل اشتعال آزاد میکنند. در مکانهای دارای تهویه خوب و بدون منبع اشتعال اسپری کنید، از تجهیزات متناسب با رده منطقه استفاده کنید و تجهیزات حفاظتی ذکرشده در برگه اطلاعات ایمنی (SDS) را به کار ببرید. حامل جداکنندههای پایه آب قابل اشتعال نیست، اما SDS آنها هم باید رعایت شود.
منابع
- ویکی‌پدیا: عامل رهاسازی
- ویکی‌پدیا: پلییورتان
- Hopmann و همکاران، PU Magazine ۶/۲۰۲۰ (IKV Aachen، Fraunhofer IFAM) (به انگلیسی)
- Schöldgen و همکاران، European Polyurethane Journal، سپتامبر ۲۰۱۴ (IKV Aachen، Fraunhofer IFAM) (به انگلیسی)
- Hutchinson (۱۹۸۷): جداکننده داخلی قالب در PU-RIM، ترشوندگی آستر و مهاجرت ناشی از گرما (به انگلیسی)
- Thompson و Suddaby، SAE ۱۹۹۱: جداکننده داخلی قالب در پلییورتان RIM (به انگلیسی)
- ثبت اختراع ایالات متحده US 5,028,366 (Air Products، ۱۹۹۱): جداکننده پایه آب برای فوم قالبی (به انگلیسی)
- Abdul-Rani و همکاران (۲۰۰۵): دمای قالب و بافت سطح فوم (به انگلیسی)
- Lee، Park و Whitesides (۲۰۰۳): حلال‌ها لاستیک سیلیکونی (PDMS) را متورم میکنند (به انگلیسی)
- National Collision Repairer (۲۰۲۱): آلودگی سیلیکونی در کارگاه رنگ (به انگلیسی)
- HMG Paints: کراتر و چشم‌ماهی (به انگلیسی)
- دستورالعمل 2010/75/EU: تعریف VOC، پیوست VII (به انگلیسی)
- دستورالعمل 98/24/EC، ماده ۶: عوامل شیمیایی در محل کار (به انگلیسی)
- EU-OSHA: دستورالعمل 1999/92/EC، محیط‌های انفجاری (به انگلیسی)
- روزنامه رسمی ترکیه ۲۸۷۳۳ (۲۰۱۳): مقررات کار با مواد شیمیایی (به ترکی)
- روزنامه رسمی ترکیه ۲۸۶۳۳ (۲۰۱۳): مقررات حفاظت از کارکنان در برابر محیط‌های انفجاری (به ترکی)
- مقررات کمیسیون اروپا (EU) 2020/1149 (دی‌ایزوسیانات‌ها، پیوست XVII مقررات REACH) (به انگلیسی)