مروری بر ساختارهای لوله های چند لایه پلیمری

در بخش قبلی سعی کردیم با مزایای لوله های چند لایه پلیمری ( لوله های پلیمری چند لایه، گزینه ای اقتصادی برای سیستم های لوله کشی مختلف ) آشنا شویم و مقدمه ای را در این خصوص مطالعه کردیم. در ادامه می توانید با این بخش در خصوص معرفی ساختار این لوله ها و معیارهای انتخاب لایه چسب مناسب همراه باشید.

لوله های پلی الفینی چند لایه شامل لایه های زیر هستند:

• لایه پلی الفین ( PE، PP یا PB): این لایه به منظور ایجاد انعطاف در لوله استفاده می شود و مهمترین مزیت آن قیمت کم و سبکی است.
• لایه آلومینیوم یا EVOH: این لایه به منظور دستیابی به یک ساختار نفوذ ناپذیر در برابر اکسیژن و همچنین در مورد آلومینیوم به جهت افزایش مقاومت در برابر خزش (Creep) و کاهش میزان آبرفتگی، استفاده می شود.

بر اساس قرار گیری لایه ها، انواع ساختارهای منعطف و غیر منعطف حاصل می شود که هرکدام کاربرد ویژه ای ( مانند سیستم های گرمایش از کف، انتقال آب گرم و سامانه های ذوب یخ و برف معابر) دارند و می توانند به صورت الاستیک یا غیر الاستیک باشند. ساختارهای منعطف الاستیک که در تصویر زیر دیده می شوند، شامل یک لایه پلی الفینی و EVOH است. مزیت ساختارهای پنج لایه حفاظت از لایه EVOH به کمک پلی اتیلن است و در مورد استفاده از PB باعث افزایش مقاومت حرارتی لوله نهایی می شود.

اما ساختارهای منعطف غیر الاستیک شامل پلی الفین ها و لایه آلومینیومی هستند. مزیت اصلی این ساختارها مقاومت بینظیر آن ها در برابر فشار سیال داخل لوله است. در این ساختارها از انواع خاص پلی اتیلن مانند PE-RT با دمای کاربری بالاتر نیز استفاده می شود.

اما از ساختارهای منعطف که بگذریم به ساختارهای سخت (Rigid) می رسیم. مزیت اصلی این ساختارها انبساط طولی بسیار ناچیز، استحکام مکانیکی بسیار بالا و مناسب برای استفاده در محل هایی است که پایداری ابعادی مهم است. ساختار شماتیک این لوله ها در تصویر زیر دیده می شود. PP های حاوی الیاف شیشه در این ساختارها استفاده فراوانی دارند.

اما مهمترین نکته در مورد قرار گرفتن صحیح این لایه ها و همانطور که در بخش قبلی اشاره شد، انتخاب چسب مناسب (Tie Layer Adhesive) است. می توانیم بگوییم مهمترین کار مهندس تولید این لوله ها، انتخاب لایه چسب مناسب است و تنها به کمک یک چسب مناسب عملکرد هر یک از لایه ها تضمین خواهد شد. انتخاب چسب مناسب بر اساس معیارهای زیر صورت می گیرد:

• شرایط کاربری ( دما/ فشار/ نوع سیال)
• ساختار لوله (منعطف/ صلب)، نوع لایه ها (پلیمر (افزودنی ها)/ آلومینیوم، ضخامت و تعداد لایه ها
• نوع و شرایط فرایند تولید لوله

پس از تولید لوله، لایه چسب باید بتواند مانند سایر لایه ها، تمامی الزامات کارایی این لوله ها را برآورده کند و پس از آزمون هایی چون بررسی استحکام چسبندگی و آزمون فشار هیدروستاتیک، هیچگونه جدایشی بین لایه ها و چسب رخ ندهد. فراموش نکنیم در صورت ایجاد نقیصه ای حتی در یک اتصال کوچک، عملکرد کل سامانه تاسیساتی زیر سوال خواهد رفت و خسارات جبران ناپذیری را بر جای خواهد گذاشت.

درباره نویسنده

کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

شرکت پلیمر پیشرفته دانا فعالیت خود را در سال ۱۳۸۵ و به عنوان یک شرکت دانش محور در حوزه تولید و تأمین مواد اولیه پلیمری با عملکرد بین‌المللی و به ویژه با تمرکز بر منطقه خاورمیانه آغاز نموده است.
با توجه به اقبال روز افزون علاقه مندان به صنعت پلیمر جهت کسب اطلاعات به روز در صنعت پلیمر این شرکت با راه اندازی واحد تولید محتوای خود اقدام به تولید محتوای فارسی در زمینه صنعت پلیمر نمود.

See author's posts