Poliüretan Kalıplama Döngülerinde Kalıp Temizleyiciler
Poliüretan, otomotiv, mobilya ve ayakkabı sektöründe kalıplanarak kullanılır. Kullanılan kalıplar genellikle alüminyum alaşımları, çelik gibi metallerden ve bazı durumlarda epoksi, polyester gibi malzemelerden oluşur.
Poliüretan, polyol karışımları ve zincir uzatıcı, çapraz bağlayıcı, katalizör benzeri çeşitli katkıları içeren A komponenti ve izosiyanat prepolimeri içeren B komponentinin
karıştırıcı kafaya sahip dozlama makinesi yardımıyla kalıplara dökülmesi ile elde edilir.
İlk 10-20 saniyesinde oldukça yapışkan yapıya sahip olan poliüretan karışımının kalıplara yapışmaması için kalıp ayıcılar kullanılır. Kalıp ayırıcılar, su veya hidrokarbon solvent içinde polar olmayan film yapıcı polimerler ve kaydırmayı sağlayıcı yağlar ve / veya partiküllerden
oluşur.
Kalıp ayırıcının içerdiği kaydırmayı sağlayan yağlar ve / veya partiküller kalıplanan parça ile beraber kalıptan uzaklaşırken, film oluşturucu polimerler kalıp yüzeyinde kalırlar.
Kalıp ayırma için gerekli bu film tabakası, üretim döngüsünde, zamanla kalıpta biriktiği için kirliliğe sebep olur. Kalıp kirliliği, kalıp ayırıcının oluşturduğu film ve kısmi olarak kalıpta biriken poliüretan parçalarıdır.
Poliüretan kalıplama döngüsü özetle şöyledir:
• Yeni veya temizlenmiş kalıp üretim alanına alınır, poliüretan makinesine takılır.
• Kalıplar, poliüretan üreticisinin tavsiye ettiği kalıp sıcaklığına getirilir.
• Kalıp ayırıcı genellikle sprey, zaman zaman da fırça yardımıyla kalıba uygulanır. Temiz kalıplarda bu işlem 3-4 kere yapılarak kalıp alıştırılır, kalıp ayırıcının yeterli film oluşturması sağlanır.
• Poliüretan makinesi ile belirlenen miktar kalıba dökülür ve kalıp kapanır.
• Genellikle 3-6 dakika içerisinde tamamlanan reaksiyon sonrası kalıplar açılır ve parça kalıptan çıkartılır.
• Tekrar kalıp ayırıcı uygulanarak döngü devam ettirilir.
• Bu döngülerin sonunda kalıp yüzeyi, kalıp ayırıcı filminin kalıpta birikip deseni etkileyecek şekilde kirletmesi ve kanıtlanan parçanın yüzeyini bozulmaya başlamasıyla kalıp temizlenmeye alınır.
Kalıp temizliği fiziksel veya kimyasal yöntemlerle zaman zaman da hem fiziksel hem kimyasal yöntemlerle yapılabilir.
Fiziksel yöntemler, kalıbın yapısına ve büyüklüğüne göre kumlama, kuru buz, aşındırıcı yüzeye sahip çelik yün veya bulaşık süngerlerinin sert yeşil tarafı ile yapılır. Kuru buz uygulaması en yaygın uygulanan fiziksel temizleme yöntemleri arasındadır.
Süblimleşme özelliğine sahip karbondioksit buz parçaları, bu iş için özel olarak dizayn edilmiş makineler yardımıyla kalıp üzerine püskürtülür. Bu işlemle kumlamaya benzer sonuç
elde edilirken, kumlamadan çok daha temiz şekilde temizlik sağlanır, büyük kalıplar genellikle bu şekilde temizlenir.
Kimyasal yöntemler kullanılarak kalıp temizleme de geleneksel ve en etkili yöntem 60°C ila 80°C arasındaki kalıplara DMF sürülerek ve bekleterek yapılan yöntemdir, diğer etkili bir kimyasal ise NMP’dir.
Ancak bu kimyasallar oldukça zehirlidir ve SVHC listesindedir. Bu kimyasallar fetüse zarar verir ve karaciğer için hepatotoksiktir. Ülkemizde bu kimyasallar etkinliği ve yasal düzenleme eksikliği nedeniyle hala sıklıkla kullanılmaktadır.
Bu etkin ancak son derece toksik kimyasalların yerini alacak çok daha güvenli kimyasallar içeren formüller geliştirilmiştir. Bu grup temizleme malzemeleri DMF (n,n-dimethyl formamide, Cas#68-12-2) ve NMP (1-methyl-2-pyrrolidone, Cas#872-50-4) kadar hızlı
etki etmeseler de çok daha az toksik içeriye sahiptir ve kullanımı kolaydır. İyi bir üretim planlaması ile kalıplar güvenle temizlenebilir.
Kalıp temizleyicide olması gereken özellikler:
• Kalıbı makul süreler içinde temizleyebilmesi,
• Uzun raf ömrüne sahip olması,
• Gerekli durumlarda tiksotropik etki göstermesi (özellikle dikey uygulamalarda),
• Yasaklı malzeme içermemesi,
• Kalıp üzerinde korozif etki yaratmaması.
Teknik Kimya tarafından yeni geliştirilen Armaclean 0555 bütün bu özellikleri bünyesinde taşıyan, SVHC içermeyen, REACH uyumlu yeni nesil kalıp temizleyicidir.
Kaynaklar / References:
1. http://echa.europa.eu
2.http://www.lyindustrial.com/kuru-buzla-temizlik/
3. http://www.icebergkurubuz.com
4. Merck, MSDS, 1-metil-2-pirolidon
5. Merck, MSDS, n,n-dimetil formamid
6. Kilo, S., Göen, T., & Drexler, H. (2016). Cross-sectional study on N, N-dimethylformamide (DMF); effects on liver and alcohol intolerance. International archives of occupational and environmental health, 89(8), 1309-1320.
7. Jyothi, K., Kalyani, D., & Nachiappan, V. (2012). Effect of acute exposure of N, N-dimethylformamide, an industrial solvent on lipid peroxidation and antioxidants in liver and kidney of rats.
8. TDS, Armaclean 0555
İlker Akça
Kimyager
Teknik İşler Direktörü
Teknik Kimya
