דוגמאות לניקוי מוצלח בשיחול יריעות פוליאוריטן ובניפוח פוליאתילן

הכותב הוא מנכ"ל חברת "אלי עמיר אקו", המתמחה בפיתוח פתרונות מתוצרת עצמית בתחום ה-PURGING למגוון הטכנולוגיות ולרוב השרפים הפלסטיים המוכרים בשוק. במקרה הצורך החברה גם מפתחת פתרונות ייעודיים (TAILOR MADE), כולל ייצור של תרכובת ניקוי חדשה ופיתוח נוהל שימוש ספציפי.

לכל תהליך של עיבוד פלסטיקה קיימת לרוב בעיית ניקוי (PURGING) הייחודיות לו. באקסטרוזיה בעיות הניקוי הן בדיזה השטוחה, בדיזות בכלל ובפתחי הניקוז – VENTS. בניפוח היריעות הבעיה היא בקונוס הסלילי (SPIRAL MANDRELS) ובניפוח הבקבוקים היא בראש ובקווי החיבור (PARTING LINES). בהזרקה הבעיות הן לרוב בתעלות החמות ובמעברי הצבע. נוסיף לזה חומרים, צבעים ותוספים שונים ולא פעם רגישים לחום הגבוה ונתחיל להבין את מורכבות שיקוליו של הטכנאי, הבא לבחור את פתרון הניקוי המתאים ביותר למקרה שלפניו.

במאמר זה יוצגו שני פיתוחים ייעודיים, שבוצעו לאחרונה עבור שני מפעלים, כדי לפתור בעיות ספציפיות, שלא היה להן מענה בטכנולוגיה הקיימת ובמוצרי המדף.

מפעל באיטליה  – שיחול של TPE

יצרן איטלקי של חגורות מ-TPE (אלסטומרים תרמופלסטיים), כולל חגורות מסוע, פרופילים ורכיבים אחרים.

הגדרת הבעיה:

החלפות TPE ו/או צבע, שנמשכו כשלוש שעות ונבעו מהבדלים קיצוניים בקושי החומרים (A60-A96+) ומצבעים קשים לניקוי. גם דיזה רחבה במיוחד וקוטר בורג גדול-יחסית הקשו על הניקוי בקצות הדיזה (עקב הקושי של החומרים לזרום אליה) והאריכו את זמן ההחלפה.

כמו כן, המעבר בין סוגי TPE שונים חייב השהיה של מספר שעות לצורכי ייבוש בתנאי חום. היה צורך בחומר השהיה, שישמש גם בזמן העצירה והכיבוי של המכונה.

המטרות:

לייצר חומר ניקוי, שיזרום בקלות לכל רוחב הדיזה השטוחה, ינקה במהירות הדבקות של צבעים וחומר ויהיה קל להוצאה על ידי ה-TPE הבא אחריו (ומכאן גם בעל רמת קשיחות וזרימה נמוכה-יחסית).

בנוסף, על חומר הניקוי לאפשר עצירה/כיבוי והתנעה של הציוד מבלי להישרף בעצמו (דרישה מסורתית מכל חומר ניקוי), ולבסוף, עליו להיות יעיל וכדאי מבחינה כלכלית.

הפתרון שנבחר:

תרכובת עם מאפייני ניקוי מכניים-פיסיקליים (ולא כימיים-חומציים), שכללה שלושה מרכיבי גירוד שונים בלתי אברסיביים ובעלי דרגת קושי נמוכה-יחסית, וכן מקציף בעל מלאן CO2 ברמה גבוהה, ליצירת לחץ, שידחוף את החומר לפינות המרוחקות ולכל "האזורים המתים" באקסטרודר.

נבחרו שני שרפים נושאים, שמקדם זרימת ההיתך (MFI) שלהם יאפשר להתמודד עם סוגי TPE שונים ומגוונים מבחינת דרגות הקושי שלהם, ושניתן יהיה לסלקם בקלות ובנוחות על ידי ה-TPE החדש, המגיע אחריהם. המוצר שנבחר ופותח בהדרגה עונה לשם EKO COLD BLA.

הניסיונות בשטח וההטמעה:

התרכובת החדשה נוסתה במשך כשנה ב"וולטה בלטינג", באקסטרודר עם דיזה רחבה, שעברה בהדרגה שינויים והתאמות עד לקבלת התרכובת הרצויה והמדויקת ושיטת השימוש הנכונה.

נקודת המוצא היתה תרכובת המדף EKO GGX (תרכובת מכנית אברסיבית בעלת שיעור הקצפה גבוה, בבסיס PE בלבד), שאכן ניקתה היטב, אך היה קשה להגיע אתה לכל רוחב הדיזה ואחר כך גם להוציאה מקצות הדיזה.

בהמשך פותח, כאמור, הפתרון הייעודי –BLA  EKO COLD, שהוא בעל זרימה ומרכיבי גירוד תואמים יותר, והוא ביצע את הניקוי היטב ו"נשטף" בקלות מהמכונה גם על ידי TPE רך-יחסית.

במהלך הניסיונות התגלתה בעיה של יצירת "גשרים" (חומר שהותך והתקשה שוב) באזור ההזנה הקר-יחסית, והיא נפתרה על ידי העלאת הטמפרטורה בהזנה ב-10 מעלות.

תופעת "הגשרים" שכיחה בתחום הניקוי והפתרון הוא כאמור לחמם את אזור ההזנה – אפשר גם ב 30-40 מעלות – להביא להתכת חומר הניקוי ואז הוצאתו בקלות.

תוצאות ומסקנות:

תהליך הניקוי התקצר משלוש שעות לשעה אחת (65%!).  חיסכון דומה באנרגיה ובכוח אדם וכמובן בחומרי הגלם והתוספים ועלייה נצילות הציוד.

כמות חומר הניקוי BLA  EKO COLD שנדרשה ירדה ל-25 ק"ג (מדובר בקוטר בורג גדול-יחסית), כשקודם השתמשו ב-40 ק"ג, המבטא חיסכון בשיעור 38% בצריכת חומר הניקוי לשימוש בודד.

בנוסף נמנע פחת רב עקב שימוש ב- BLA EKO COLD במהלך החלפת החומר וההשהיה, וגם במהלך העצירה והכיבוי של המכונה, דבר שמנע התחממות ואף שרפה נוספת של ה-TPE וליצירת פיח ופחת אחריהם.

היתרון של ה- BLA EKO COLD על חומר ניקוי רגיל בתהליך העצירה והכיבוי נעוץ ביכולת הניקוי המשופרת שלו בשלב ההתנעה, שאחריה הציוד נותר נקי לגמרי והמעבר הוא מהיר (ולא רק מונע חמצון ופיח).

פולישק נאות מרדכי – שיחול חוטי PE

"פולישק" היא יצרנית של רשתות למגוון רחב של שימושים. לחברה אקסטרודרים לייצור סיבי PE, אשר מועברים למחלקת האריגה לייצור רשתות PE ברוחב ובצפיפות משתנים.

הגדרת הבעיה:

במהלך הייצור הרגיל "נבנים" ומצטברים בראש ובמשאבת ההיתך ג'לים (דגרדציה ראשונית), פילמורים ופיח, אשר נשטפים מפעם לפעם אל מחוץ לראש וגורמים לקריעות ולפחת של סיבי ה-PE. פחת נוסף נגרם בגלל הצורך החוזר בהשחלה של הסיבים שנקרעו והורדה של קצב הייצור.

בעיות נוספות היו החלפות צבע ממושכות, שהיה צורך לקצר אותן, והצטברויות צבע במהלך הייצור, שהיה צורך למנוע אותן. גם כאן נרשמו בעיות לאחר העצירה והכיבוי של המכונה, שנגרמו כתוצאה משרפה של חומר גלם ותוספים, השוהים זמן ממושך-יחסית בטמפרטורה גבוהה. שני אקסטרודרים שנבדקו היו בגודל בינוני.

המטרות:

למצוא חומר ניקוי שיהיה חזק מספיק לנקות אקסטרודר בו קשה לבנות לחץ בנקודות הבעייתיות-מלוכלכות.

החומר יכיל רכיבי ניקוי קטנים מספיק כך שיוכלו לעבור בדיזה הצרה במיוחד (לא יותר מקוטר הסיב). חומר הניקוי נדרש להיות יציב מספיק בכדי שיוכל לעמוד בתנאי קירור וחימום חוזרים וכדי שיוכל לצאת החוצה במהירות ומבלי להשאיר עקבות. כאמור, החומר היה צריך להיות יעיל ומתאים לספק יכולות ניקוי בתהליך העצירה והכיבוי של המכונה.

הפתרון שנבחר:

תרכובת המבוססת על שילוב של 90% פתרון מכאני חזק (EKO GGX) עם 10% פתרון כימי (EKO FILIM P).

המרכיב המכני נועד לספק יכולות גירוד והברשה, להגיע באמצעות המקציף הרב שבו לכל "הנקודות המתות" שבאקסטרודר ולנקות היטב את מוקדי הלכלוך המצטברים בתוך משאבת ההיתך.

ולבסוף, המרכיב המכאני נותן מענה לנושא העצירה והכיבוי של המכונה: בתהליך העצירה והכיבוי של המכונה ובהתנעתה מחדש, חומר הניקוי "נדבק" לשאריות שעל הציוד ומתקרר עמם, ובהמשך הוא דוחף אותם החוצה באמצעות זרימה נמוכה ויכולת גירוד גבוהה (כמובן, מבלי להזיק לציוד).

המרכיב הכימי (EKO FILM P) יוצר תגובה כימית (בתמצית: מביא ליצירת סביבה חומצית, לקליטת אלקטרונים וליצירת קשרים קוולנטיים חדשים), קושר את עצמו לשרף התקוע בחוזקה ו"מושך" אותו החוצה.

הפעולה המשולבת של שני החומרים – המכני והכימי – מייעלת את תהליך הניקוי.

הניסיונות:

המוצר נוסה ב"פולישק" במשך תשעה חודשים. תחילה נוסה בהצלחה המרכיב המכני – EKO GGX, ורק לאחר מכן הוסף לו המרכיב הכימי – EKO FILM P – בריכוז של 10%, מה ששיפר את יעילות הניקוי באופן מוחשי למדי. במהלך הניסיונות בוצעו גם בדיקות בעצירה וכיבוי של המכונה, שהראו שיפור רב בשני המצבים (עם ובלי התוספת הכימית).

תוצאות ומסקנות:

התרכובת המשולבת – המכנית כימית – ניקתה היטב את האקסטרודר ואת משאבת ההיתך משאריות ולכלוך שנדבקו אליהם ואפשרה תנאי עבודה יציבים בהרבה. תהליך העצירה והכיבוי של המכונה עם חומר הניקוי הוכח כיעיל, מנע הצטברויות של פיגמנטים וחומר על הציוד ובעיקר מנע קריעות של הסיבים בתהליך התנעת הציוד מחדש.

כמות חומר הניקוי שנדרשה לשימוש בכל פעם היא כ-8 ק"ג באקסטרודר הקטן, ו-12 ק"ג בגדול, מה שמצביע על יעילות רבה של חומר הניקוי ועל פתרון כלכלי ומשתלם. יש לציין, שבעבר השתמשו ב"פולישק" בחומר ניקוי נוזלי (שעורבב עם חומר הגלם המעובד), אשר גרם לעיתים לבעיות ממושכות ולקריעות של סיבים רבים בתהליך ההשחלה, כאשר יחס המהילה הנכון לא נשמר.

אלי עמיר