علت دون دون شدن نایلون چیست؟ (۳ دلیل اصلی + راهکارهای عملی رفع آن)

 

آیا تا به حال با رول‌های نایلون یا نایلکسی مواجه شده‌اید که سطح آن‌ها زبر است و دانه‌های ریز شفاف یا تیره‌ای روی آن‌ها دیده می‌شود؟ در صنعت پلیمر ایران، به این پدیده رایج «دون دون شدن نایلون» یا «دانه زدن» می‌گویند. این مشکل یکی از بزرگترین چالش‌های تولیدکنندگان است، زیرا مستقیماً بر کیفیت محصول نهایی، شفافیت، استحکام دوخت و البته رضایت مشتری تأثیر می‌گذارد.

بسیاری از اپراتورهای دستگاه تولید نایلون و نایلکس، به محض مشاهده زبری سطح فیلم، تصور می‌کنند که مشکل صرفاً از مواد اولیه است؛ اما واقعیت فنی پیچیده‌تر است. در اصطلاح مهندسی، به این دانه‌ها «ژل» (Gels) یا «چشم‌ماهی» (Fisheyes) می‌گویند. نکته کلیدی اینجاست: همه دانه‌ها یکسان نیستند.

در این مقاله تخصصی، ما با کالبدشکافی فرآیند تولید در دستگاه‌های تولید فیلم دمشی، دقیقاً بررسی می‌کنیم که چرا محصول دانه می‌زند، چگونه می‌توان نوع دانه را تشخیص داد و مهم‌تر از همه، راهکارهای عملی برای رفع این مشکل چیست. اگر به دنبال تولید فیلمی صاف، شفاف و باکیفیت هستید، این راهنما برای شماست.

 

 

 

 

اهمیت تشخیص نوع «دون دون» در خط تولید

قبل از اینکه آچار به دست بگیرید یا تنظیمات اینورتر و المنت‌ها را تغییر دهید، باید بدانید با چه مشکلی طرف هستید. در کارگاه‌های بازیافت و تولید، دانه‌های روی فیلم معمولاً به سه دسته کلی تقسیم می‌شوند. تشخیص اشتباه نوع دانه، می‌تواند منجر به تغییرات غلط در دما یا تعویض بی‌مورد توری شود که نه‌تنها مشکل را حل نمی‌کند، بلکه ضایعات دستگاه تولید دمشی را افزایش می‌دهد.

به طور کلی، سه متهم اصلی برای زبری و دانه زدن فیلم وجود دارد:

1. ذوب‌نشده‌ها (ژل سرد)

2. ذرات سوخته یا اکسید شده (ژل گرم)

3. حباب‌های رطوبت

در ادامه، هر یک از این موارد را با جزئیات فنی و راهکارهای اجرایی بررسی می‌کنیم.

 

 

۱. ذوب‌نشده‌ها یا ژل سرد (Unmelts / Cold Gels)؛ مشکل رایج فرآیند ذوب

یکی از شایع‌ترین دلایل دون دون شدن نایلون، وجود ذراتی است که به آن‌ها «آن‌ملت» (Unmelt) یا ژل سرد می‌گویند. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که دانه‌های گرانول یا مواد کندر شده، در داخل سیلندر به طور کامل ذوب و همگن نمی‌شوند و به صورت ذرات جامد ریز وارد قالب (Die) شده و روی فیلم ظاهر می‌شوند.

چطور ژل سرد را تشخیص دهیم؟

تشخیص این نوع دانه بسیار ساده است و نیاز به تجهیزات پیچیده ندارد.

• ظاهر: این دانه‌ها معمولاً شفاف، سفت و شیشه‌ای هستند. رنگ آن‌ها تغییر نکرده و همرنگ خود فیلم است.

• تست نوری: اگر فیلم را زیر نور پلاریزه یا حتی با یک عینک آفتابی نگاه کنید، معمولاً طرحی شبیه به یک ضربدر (که به آن صلیب مالت می‌گویند) روی دانه می‌بینید که نشان‌دهنده ساختار کریستالی ذوب نشده است.

• تست سوزن داغ (مهم‌ترین تست): یک سوزن را داغ کنید و به آرامی روی دانه فشار دهید. اگر دانه ذوب شد و با فشار سوزن ناپدید و همگن شد، مطمئن باشید که مشکل شما ژل سرد است. چرا؟ چون این ذره پلاستیک سالم است، فقط در داخل دستگاه تولید فیلم فرصت ذوب شدن پیدا نکرده است.

 

 

دلایل فنی ایجاد دانه‌های ذوب نشده

چرا مواد داخل دستگاه کامل ذوب نمی‌شوند؟ دلایل زیر در کارخانه‌های ایران بسیار رایج است:

1. پایین بودن دما در ناحیه تراکم: اگر المنت‌های وسط سیلندر (Zone 2 و Zone 3 در ناحیه Compression) به اندازه کافی داغ نباشند، اصطکاک و گرمای لازم برای ذوب ایجاد نمی‌شود.

2. فرسایش سیلندر و ماردون: وقتی ماردون خورده شده باشد یا فاصله بین ماردون و بدنه سیلندر (L/D) زیاد شده باشد، برش (Shear) کافی به مواد وارد نمی‌شود. در نتیجه مواد «لیز می‌خورند» و بدون ذوب شدن جلو می‌روند.

3. سرعت بیش از حد دستگاه: گاهی برای افزایش تناژ تولید، دور موتور را بالا می‌برید. اگر سرعت عبور مواد بیشتر از ظرفیت ذوب‌سازی دستگاه تولید نایلون باشد، مواد فرصت کافی برای دریافت گرما ندارند.

راهکارهای عملی برای رفع ژل سرد

برای حل مشکل دون دون شدن ناشی از ذوب نشدن مواد، اقدامات زیر را انجام دهید:

• اصلاح پروفایل دمایی: دمای نواحی اول و دوم (ناحیه تغذیه و انتقال) را به صورت پله‌ای افزایش دهید. این کار باعث می‌شود فرآیند ذوب زودتر آغاز شود.

• افزایش فشار برگشتی (Back Pressure): ساده‌ترین راهکار اپراتوری، استفاده از توری یا مش (Screen Pack) ریزتر است. برای مثال اگر از مش ۶۰ استفاده می‌کنید، آن را با مش ۸۰ یا ۱۰۰ جایگزین کنید. توری ریزتر جلوی عبور ذرات درشت را می‌گیرد و با افزایش فشار پشت قالب، باعث می‌شود مواد بیشتر در سیلندر بمانند و کاملاً له و مخلوط شوند.

• بررسی طراحی ماردون: اگر دائماً با این مشکل مواجه هستید، احتمالا طراحی ماردون شما برای مواد فعلی مناسب نیست. استفاده از ماردون‌های دارای میکسر یا طرح «بریر» (Barrier Screw) می‌تواند ذوب‌سازی را تضمین کند.

 

 

 

۲. ذرات سوخته یا ژل گرم (Hot Gels / Carbon)؛ قاتل کیفیت فیلم

نوع دوم که بسیار آزاردهنده است و معمولاً نشان‌دهنده ضعف در نگهداری دستگاه تولید نایلون و نایلکس است، ذرات سوخته یا کربنیزه شده هستند. در بازار به این مشکل «کربن زدن» یا «سیاه شدن» هم می‌گویند. این دانه‌ها در واقع پلیمری هستند که در اثر حرارت زیاد یا ماندگاری طولانی، ساختار شیمیایی خود را از دست داده و تبدیل به زغال شده‌اند.

روش تشخیص ژل گرم (کربن)

• ظاهر: دانه‌هایی بسیار ریز به رنگ زرد تیره، کهربایی، قهوه‌ای یا کاملاً سیاه. برخلاف ژل سرد، این ذرات با فیلم یکپارچه نمی‌شوند و مثل یک جسم خارجی در فیلم گیر کرده‌اند.

• تست سوزن داغ: همان تست قبلی را انجام دهید. اگر سوزن داغ را به دانه زدید و ذوب نشد و مثل سنگ‌ریزه سفت باقی ماند، شما با ژل گرم طرف هستید. این مواد «ترموست» (Thermoset) شده‌اند و دیگر قابلیت ذوب مجدد ندارند.

چرا نایلون کربن می‌زند؟

1. نقاط مرده (Dead Spots): در طراحی برخی کلگی‌ها (Die Head) یا آداپتورها، گوشه‌ها و زوایایی وجود دارد که جریان مواد در آنجا راکد می‌ماند. مواد در این نقاط گیر کرده، به مرور می‌سوزند و ناگهان کنده شده و وارد جریان اصلی می‌شوند.

2. خاموش و روشن کردن غیرصولی: اگر موقع خاموش کردن خط تولید، مواد داخل سیلندر بماند و اکسیژن حضور داشته باشد، مواد اکسید می‌شوند. دفعه بعد که دستگاه را روشن می‌کنید، تا ساعت‌ها ذرات سوخته بیرون می‌آید.

3. دمای بیش از حد: بالا بودن دمای المنت‌ها بیش از تحمل حرارتی پلیمر، یا داغ شدن بیش از حد آداپتور (قطعه اتصال سیلندر به قالب).

 

 

راهکارهای حذف ذرات سوخته از فیلم

رفع مشکل ژل گرم معمولاً نیاز به توقف تولید و تمیزکاری دارد:

• تمیزکاری اساسی قالب و کلگی: باید دستگاه متوقف شود، کلگی باز شده و تمام سطوح داخلی، به خصوص لبه‌های قالب (Die Lips) که محل تجمع کربن است، با دقت و ابزار برنجی تمیز شود.

• استفاده از مواد پرچ (Purge Compound): قبل از توقف یا هنگام تغییر رنگ، از مواد شوینده مخصوص استفاده کنید. این مواد قدرت سایندگی بالایی دارند و کربن‌های چسبیده به جداره داخلی را می‌کنند.

• تزریق گاز خنثی: در دستگاه‌های تولید فیلم دمشی پیشرفته، برای جلوگیری از اکسید شدن مواد در قیف یا ورودی مواد، از گاز نیتروژن استفاده می‌شود.

• کاهش دمای آداپتور: تجربه نشان داده که آداپتورها معمولاً داغ‌تر از حد نیاز تنظیم می‌شوند. کاهش ۵ تا ۱۰ درجه‌ای دمای این بخش می‌تواند موثر باشد.

 

 

۳. حباب‌های رطوبت (Moisture Fisheyes)؛ دشمن نامرئی

سومین عامل دون دون شدن نایلون، رطوبت است. هرچند پلی‌اتیلن (PE) ذاتاً جاذب رطوبت نیست، اما مواد افزودنی (مثل کربنات کلسیم)، مواد بازیافتی شسته شده، یا استفاده از پلیمرهای مهندسی در دستگاه، می‌تواند رطوبت را وارد سیستم کند.

نشانه‌های وجود رطوبت در فیلم

• ظاهر: دانه‌هایی که شبیه عدسی یا حباب‌های ریز هستند. نکته متمایز کننده این است که این دانه‌ها معمولاً یک «دنباله» دارند (شبیه ستاره دنباله‌دار) که در جهت حرکت فیلم کشیده شده است.

• تست برش: با یک تیغ تیز یا کاتر، دانه را برش دهید. اگر داخل آن توخالی بود، قطعاً مشکل از رطوبت یا هواست. اگر توپر بود، باید به سراغ گزینه ژل بروید.

علل نفوذ رطوبت به دستگاه تولید دمشی

1. مواد اولیه خیس: این شایع‌ترین دلیل است. اگر از مواد بازیافتی استفاده می‌کنید که کامل خشک نشده‌اند، یا گونی مواد در محیط مرطوب انبار شده باشد، رطوبت همراه مواد وارد ناحیه ذوب می‌شود. در آنجا آب فوراً بخار شده و چون راه فراری ندارد، به صورت حباب در فیلم ظاهر می‌شود.

2. خرابی گازگیر (Dryer): اگر دستگاه مجهز به گازگیر است اما باز هم حباب دارید، احتمالاً مواد رطوبت‌گیر (مثل سیلیکا ژل) اشباع شده‌اند یا المنت‌های خشک‌کن سوخته‌اند.

راهکارهای مقابله با رطوبت

• استاندارد رطوبت: رطوبت مواد ورودی برای تولید فیلم باکیفیت باید زیر ۰.۱ درصد باشد.

• بررسی گازگیر: مطمئن شوید که دمای خشک‌کن مناسب است و مواد حداقل ۳ تا ۴ ساعت در آن گردش دارند. نقطه شبنم (Dew Point) در خشک‌کن‌های صنعتی باید حدود منفی ۴۰ درجه سانتی‌گراد باشد.

• استفاده از مستربچ رطوبت‌گیر: در تولید نایلون و نایلکس با مواد ضایعاتی، استفاده از درصدی مستربچ رطوبت‌گیر (Desiccant) می‌تواند به جذب بخار آب داخل سیلندر کمک کرده و سطح فیلم را صاف کند.

• چک کردن نشتی هوا: گاهی اوقات رطوبت از محیط وارد نمی‌شود، بلکه شلنگ‌های انتقال مواد (Loader) سوراخ هستند و هوای مرطوب محیط را به داخل می‌کشند.

 

 

نکات تکمیلی برای اپراتورهای حرفه‌ای

علاوه بر سه مورد بالا، رعایت نکات زیر می‌تواند کیفیت فیلم خروجی از دستگاه تولید نایلون را تضمین کند و از دون دون شدن جلوگیری نماید:

اهمیت نسبت L/D در سیلندر

دستگاه‌های قدیمی معمولاً طول کوتاهتری دارند. برای تولید نایلون‌های باکیفیت امروزی، نسبت طول به قطر (L/D) باید حداقل ۲۸ به ۱ یا ۳۰ به ۱ باشد. این طول بیشتر فرصت کافی برای ذوب و اختلاط همگن مواد را فراهم می‌کند و ریسک ژل سرد را به صفر می‌رساند.

برنامه نگهداری و تعمیرات (PM)

منتظر نمانید تا نایلون دون دون شود و بعد اقدام کنید. یک برنامه مدون داشته باشید:

• هفتگی: بازدید و تمیزکاری فیلترها و توری‌ها.

• ماهانه: بررسی المنت‌ها و ترموکوپل‌ها (گاهی ترموکوپل خراب است و دمای واقعی را نشان نمی‌دهد، که منجر به سوختن مواد می‌شود).

• سالانه: اندازه‌گیری قطر ماردون و داخل سیلندر برای بررسی میزان سایش.

کیفیت مواد افزودنی

گاهی اوقات خود پلیمر پایه سالم است، اما مستربچ رنگ یا کربنات کلسیم (پاور) کیفیت پایینی دارد و در مواد پخش نمی‌شود. برای اطمینان، یک بار با مواد خالص (بدون افزودنی) تولید کنید؛ اگر مشکل حل شد، ایراد از مستربچ است.

 

 

 

مشکل دون دون شدن نایلون یا دانه زدن، یکی از چالش‌های همیشگی در صنعت پلاستیک است که می‌تواند ناشی از سه عامل اصلی باشد: ژل‌های سرد (ذوب‌نشده‌ها)، ژل‌های گرم (ذرات سوخته) و حباب‌های رطوبت.

کلید حل این مشکل در «تشخیص صحیح» نهفته است.

• اگر دانه با حرارت ذوب شد و شکل صلیبی داشت، مشکل از ذوب ناقص است (دما را بالا ببرید یا توری را ریز کنید).

• اگر دانه تیره بود و ذوب نشد، مشکل از کربن و سوختگی است (دستگاه را تمیز یا پرچ کنید).

• اگر دانه توخالی و دنباله‌دار بود، مشکل از رطوبت است (مواد را خشک کنید یا از رطوبت‌گیر استفاده کنید).

با اعمال این تنظیمات و نگهداری صحیح از تجهیزات خط تولید، می‌توانید ضایعات را به حداقل رسانده و محصولی با سطح صاف و مشتری‌پسند تولید کنید.

 

 

سوالات متداول (FAQ)

۱. سریع‌ترین راه برای تشخیص اینکه دانه روی نایلون از نوع ژل است یا رطوبت چیست؟ سریع‌ترین راه استفاده از یک تیغ کاتر است. دانه را برش دهید؛ اگر توخالی بود، حباب رطوبت است. اگر توپر و سفت بود، ژل (پلیمری) است.

۲. آیا استفاده از توری (مش) ریزتر در دستگاه تولید نایلون همیشه مشکل را حل می‌کند؟ توری ریزتر فقط مشکل «ژل‌های سرد» یا ذرات ذوب‌نشده را حل می‌کند و موقتاً جلوی عبور آشغال‌ها را می‌گیرد. اما اگر مشکل شما از سوختگی مواد (ژل گرم) یا رطوبت باشد، تغییر توری تأثیر چندانی نخواهد داشت و حتی ممکن است باعث بالا رفتن بیش از حد فشار دستگاه شود.

۳. چرا بعد از تعویض توری، هنوز دانه‌های سیاه در نایلون دیده می‌شود؟ دانه‌های سیاه معمولاً کربن‌های جدا شده از دیواره سیلندر یا قالب هستند. توری نمی‌تواند جلوی تشکیل آن‌ها را در بعد از خود (یعنی در کلگی و قالب) بگیرد. اگر کربن در قالب تشکیل شده باشد، حتی با ریزترین توری هم روی فیلم ظاهر می‌شود. راه حل، باز کردن و تمیز کردن کلگی است.

۴. دمای مناسب دستگاه تولید فیلم دمشی برای جلوگیری از ژل سرد چقدر است؟ دمای دقیق بستگی به گرید مواد (مثلاً 0075، 020 یا 2420) دارد، اما به طور کلی پروفایل دمایی باید «صعودی» باشد. یعنی دمای ناحیه تغذیه کمتر (حدود ۱۶۰-۱۷۰ درجه) و دمای ناحیه قالب و آداپتور بالاتر (حدود ۱۸۰-۱۹۰ درجه) تنظیم شود تا شوک حرارتی به مواد وارد نشود و ذوب کامل صورت گیرد.

۵. آیا مواد بازیافتی باعث دون دون شدن نایلون می‌شوند؟ خود مواد بازیافتی علت مستقیم نیستند، اما اگر فرآیند گرانول‌سازی یا کندر کردن آن‌ها با دقت انجام نشده باشد (فیلتراسیون ضعیف) یا رطوبت داشته باشند، قطعاً باعث ایجاد هر سه نوع مشکل (ژل سرد، ذرات ناخالصی و حباب) در محصول نهایی خواهند شد.