کلیات

گرانول نوعی از ساختار است که در پلیمر‌ها وجود دارد. ساختار گرانول به صورت دانه دانه بوده که در تولید بسیاری از مواد پلاستیکی کاربرد دارد. گرانول نوعی از ساختار است که در پلیمر‌ها وجود دارد. ساختار گرانول به صورت دانه دانه بوده که در تولید بسیاری از مواد پلاستیکی کاربرد دارد. در واقع گرانول‌ها به شکل دانه‌های گوله‌ای شکل هستند که برای تولید مواد مختلف به اشکال مختلف در می‌آیند. در واقع جنس مولکولی گرانول‌ها هر نوع پلاستیکی می‌تواند باشد، اما ساختار گرانول فقط به نوع خاصی اطلاق می‌شود که شکل گوله‌ای داشته باشد.

کاربردهای گرانول

یکی از مهم‌ترین کاربرد‌های گرانول سازی در صنعت استفاده مجدد از ضایعات پلاستیکی در تولید محصولات جدید است. مواد پلاستیکی درصد زیادی از حجم زباله‌های تولیدی در سطح جهان را به خود اختصاص می‌دهند. لاستیک‌های فرسوده خودرو یکی از مهم‌ترین ضایعات پلاستیکی هستند که در سطح وسیع قابل مشاهده‌اند و حجمی گسترده‌ای با چند هزار تن را نتشکیل می‌دهند. این مواد اگر به صورت مجدد وارد فرایند تولید شوند، هم مشکلات زیست محیطی از بین می‌رود و هم در تامین منابع اولیه محصولات صنعت، صرفه جویی زیادی خواهد شد. همچنین از گرانول برای تولید بخش‌های پلاستیکی بعضی از دستگاه‌ها مانند تلفن و لوازم‌التحریر استفاده می‌شود. برای تولید بسیاری از محصولات پلاستیکی لزومی برای استفاده از پلاستیک‌های دست اول که تهیه آن‌ها مستلزم صرف هزینه بالایی است، وجود ندارد.
یکی از نکات مهم برای ساخت گرانول‌هایی که در هنگام ساخت از کیفیت بالایی برخوردار نباشند، در هنگام تولید محصول ممکن است فرایند تولید را با مشکل مواجه سازند. گرانول در صنعت برق نیز کاربرد دارد.
به تعبیر دیگر؛ گرانول اسم پلیمر خاصی نیست. به نوعی از شکل پلیمر بدست آمده در پتروشیمی که بصورت دانه بوده و برای مصارف و کاربرد‌ها باید ذوب و شکل دهی شود گرانول می‌گویند.
در واقع وقتی پلیمر تولید می‌شود در دستگاه اکسترودر (چیزی شبیه چرخ گوشت) ذوب شده و در سر اکسترودر یک کاتر یا هر چیزی شبیه آن پلیمر خروجی را مرتباً قطع میکند و گرانول تولید می‌شود.
همه مواد پلیمری بسته به کاربرد و میزان ویسکوزیته و عوامل دیگر مثل نوع پلیمریزاسیون و… می‌توانند تبدیل به گرانول شوند. ولی اگر شرایط پلیمریزاسیون و عوامل دیگر پیچیده باشد پلیمر بصورت پودر یا محلول یا … تولید می‌شود.

هدف از تولید پلیمر

هدف اصلی در تولید یک پلیمر بدست آوردن یک ماده با خواص مطلوب است و به دست آوردن این خواص و کنترل آن در حین فرآیند شدن پلیمر بستگی به عوامل زیادی از جمله دما، فشار، کاتالیزور و…. دارد و پلیمری که بار اول ذوب و شکل دهی شده مطمئناً خواص بهتری نسبت به پلیمر‌های بازیافتی چند بار ذوب شده دارد. بعضی از پلیمر‌ها پس از چند بار ذوب و شکل دهی باز خواص خود رو حفظ می‌کنند. ولی بعضی از آن‌ها مثل PVC پلی وینیل کلراید که مصرف زیادی در پروفیل در و پنجره، سفره و انواع ورق ها، کابل ها، لوازم خانگی و… دارند پس از بازیافت خواص خود را از دست می‌دهند.
همچنین با استفاده از گرانول تولیدی، اقدام به تولید کفپوش دانه لاستیکی می‌نمایند.

صنعت رو به گسترش

یکی از رو به گسترش‌ترین و مهمترین بخش‌های صنعت پلاستیک، بخش بازیافت ضایعات پلاستیک به گرانول‌های قابل استفاده مجدد برای سایرتولید کنندگان است، چرا که مواد اولیه این صنعت لاستیک‌های فرسوده و دپو شده در مناطق کشور بوده که به فراوانی در ایران یافت می‌شوند و سالیانه چندین هزار تن به حجم آن‌ها اضافه می‌گردد. همچنین محصول تولید شده این ماشین آلات، پودر لاستیک و گرانول لاستیک استاندارد، ماده اولیه صنایع بسیاری مانند تولید انواع کف پوش ها، انواع تقویت کننده‌ها و جایگزین در رنگها، آسفالت، بتن، همچنین به عنوان سوخت اصلی کوره، ماده اولیه لاستیک سازی و … است و کاربرد بسیار در داخل و خارج از کشور دارد.
سیستم ماشین‌های شکل دهی به پلاستیک (شامل انواع خطوط اکستروژن و تزریق و ...) بگونه‌ای ساخته شده اند که بهتر است مواد اولیه ورودی آن‌ها بشکل ساچمه‌های کوچک پلاستیکی باشد.
مواد پلاستیکی بازیافتی که آسیاب شده اند و دارای شکل‌های ورقه‌ای یا گوشه‌های تیز هستند نمیتوانند براحتی در قیف‌های ورودی این دستگاه‌ها مورد استفاده قرار بگیرن و البته زمان میکس شدن هم بدلیل عدم یکنواختی اندازه آن‌ها با مواد دیگر همیشه یک ترکیب غیر یکنواخت دارند؛ لذا مصرف کنندگان این مواد ترجیح می‌دهند مواد خریداری شده آن‌ها مثل مواد اولیه نو بصورت گرانول یا همان ساچمه‌های کوچک پلاستیکی باشد که این کار بوسیله خطی به اسم خط تولید گرانول انجام می‌شود.

روش عملکرد خط تولید گرانول

خط تولید گرانول دو روش دارد:

روش اول: خطوط تولید گرانول رشته‌ای
تولید گرانول رشته‌ای که ساخت ماشین آلات آن ساده‌تر بوده و معمولا در ایران مورد استفاده قرار می‌گیرد روشی است که در آن پلاستیک پس از ذوب شدن در دستگاه اکسترودر و عبور از صافی‌های فلزی بشکل رشته‌هایی از پلاستیک مذاب در آمده و پس از عبور از یک استخر آب به داخل یک دستگاه آسیاب کوچک هدایت میشوند و پس از تکه تکه شدن خشک می‌شوند.
این روش ساده بوده، اما گرانول‌های تولید شده با آن شباهتی به گرانول‌های مواد اولیه نو ندارد و دارای گوشه‌های تیز و خرده‌های پلاستیک هست. خود خط نیز ثبات نداشته و رشته‌ها مدام قطع می‌شود و نیاز به اپراتور تمام وقت دارد.

روش دوم: خطوط تولید گرانول خشک
در این روش پلاستیک‌های خرد شده پس از ذوب شدن در اکسترودر و عبور از صافی از سوراخ‌های ریزی خارج می‌شود و به همان شکل مذاب بوسیله‌ی تیغه‌ای که با سرعت زیاد برش می‌خورد و همزمان بوسیله‌ی یک مکنده مکیده شده و با عبور از مسیر‌های لوله‌ای سرد و خشک می‌شود. سپس با ورود به مخزن بزرگتری دچار افت فشارشده و بر اثر این افت فشار گرانول‌ها که سنگین ترند به پایین مخزن سقوط کرده و هوا از بالای آن خارج می‌شود.