
بیشتر افرادی که چسب کاشی نصب میکنند، هرگز به آنچه قبل از رسیدن آن کیسه به محل کار اتفاق افتاده فکر نمیکنند. این پودر قبل از اینکه مهر و موم و پالت شود، از یک توالی دقیق از انتخاب مواد اولیه، بچینگ دقیق، اختلاط کنترل شده و آزمایش کیفیت عبور کرده است. درک این توالی مهم است، چه در حال ارزیابی یک خط تولید موجود باشید، چه در حال فرمولاسیون یک درجه محصول جدید، و چه در حال برنامه ریزی برای ساخت یک کارخانه از ابتدا. این راهنما کل فرآیند تولید چسب کاشی مخلوط خشک را، از عملکرد مواد تشکیل دهنده و محدوده دوز گرفته تا انتخاب تجهیزات، معیارهای کیفیت و اعداد واقعی سرمایه گذاری کارخانه، بررسی می کند.
بینش اصلی این است: چسب کاشی در کاغذ محصول نسبتاً ساده ای است، اما دقت تولید مورد نیاز برای تولید مداوم آن اینطور نیست. بچینگ را حتی به اندازه کسری از درصد در یک افزودنی حیاتی اشتباه انجام دهید، و چند هفته بعد آن را در داده های استحکام چسب خواهید دید. انتخاب میکسر را اشتباه انجام دهید، و کیسه هایی با توزیع ناهمگن افزودنی تولید خواهید کرد که هیچ بازرسی کیفی بصری نمی تواند آن را تشخیص دهد. این راهنما هر یک از این نقاط شکست و چگونگی اجتناب از آنها توسط کارخانه های خوب را پوشش می دهد.
چسب کاشی سیمانی واقعاً از چه چیزی ساخته شده است
فرمولاسیون چسب کاشی سیمانی، ستون فقرات ساختاری را در برابر مجموعه ای از افزودنی های دقیق متعادل می کند. ستون فقرات استحکام و پایداری ابعادی را فراهم می کند. افزودنی ها کارایی، عملکرد چسبندگی و درجه محصول را کنترل می کنند. اگر هر یک از این لایه ها اشتباه باشد، چسب یا فاقد استحکام چسبندگی است یا در محل غیر قابل کار می شود.
سیمان پرتلند و ماسه سیلیسی یا کوارتز در مجموع حدود 80 تا 90 درصد از وزن کل بچ را تشکیل می دهند. سیمان به عنوان چسباننده هیدرولیکی عمل می کند؛ پس از هیدراته شدن، چسب را هم به زیرلایه و هم به کاشی متصل می کند. ماسه اسکلت سنگدانه را فراهم می کند که انقباض را کاهش می دهد و پایداری ابعادی را اضافه می کند. فرمولاسیون های تجاری معمولی سیمان را در 30 تا 50 درصد و ماسه را در 45 تا 65 درصد اجرا می کنند، با استفاده از کربنات کلسیم به عنوان پرکننده کمکی در حدود 5 تا 10 درصد برای تنظیم رئولوژی و چگالی بسته بندی.
افزودنی های با درصد کم، درجه بندی محصول را جدا می کنند. اتر سلولز (HPMC یا HEMC) در 0.2 تا 0.6 درصد، احتباس آب و زمان باز را کنترل می کند و چسب را به اندازه کافی قابل کار نگه می دارد تا کاشی گذاری انجام شود.پودر پلیمر قابل پراکنده مجدد (RDP) در 1 تا 6 درصد، چسبندگی، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر آب را افزایش می دهد. درجه های استاندارد C1 معمولاً در انتهای پایین این محدوده قرار دارند؛ فرمولاسیون های C2 بالاتر می روند. اتر نشاسته در حدود 0.1 تا 0.5 درصد، رفتار ضد لغزش را در سطوح عمودی مدیریت می کند و از لغزش کاشی قبل از سفت شدن چسب جلوگیری می کند.
شتاب دهنده هایی مانند فرمات کلسیم و افزودنی های جزئی مانند ضد کف، کند کننده ها و الیاف، فرمول را در سطوح ردیابی تا درصدی تکمیل می کنند. این مواد با دوز کم به راحتی دست کم گرفته می شوند. خطای دوز در یک شتاب دهنده می تواند باعث سفت شدن زودرس در کل تولید شود، و ناسازگاری بچ به بچ در سطوح کند کننده به صورت زمان های باز متغیر در عملکرد میدانی ظاهر می شود.فرمولاسیون تنها به اندازه سیستم بچینگ که آن را تحویل می دهد قابل اعتماد است.
چسب کاشی چگونه در کارخانه تولید می شود، مرحله به مرحله
توالی تولید در یک جهت اجرا می شود: آماده سازی مواد اولیه، بچینگ دقیق، اختلاط خشک، نمونه گیری در حین فرآیند و بسته بندی، و هر مرحله یا کیفیت را در محصول ایجاد می کند یا نقصی را ایجاد می کند که مراحل بعدی نمی توانند آن را برطرف کنند.
آماده سازی مواد اولیه از سطح سیلو یا مخزن شروع می شود. سیمان، ماسه و پرکننده ها به طور جداگانه ذخیره می شوند. بسیاری از خطوط تولید شامل خشک کردن ماسه، معمولاً با استفاده از خشک کن دوار، برای کاهش محتوای رطوبت به حدود 0.5 درصد قبل از ذخیره سازی هستند. هرگونه رطوبت باقی مانده در بچ باعث هیدراتاسیون زودرس سیمان می شود که منجر به کلوخه شدن در میکسر و کاهش استحکام چسب در محصول نهایی می شود. پس از خشک شدن، مواد برای حذف ذرات بیش از حد بزرگ قبل از ورود به سیستم بچینگ، الک می شوند.
بچینگ جایی است که دستور غذا به محصول تبدیل می شود. مواد اصلی مانند سیمان و ماسه با دقت تقریبی مثبت و منفی 1 درصد وزن می شوند. افزودنی های جزئی مانند HPMC و RDP به کنترل دقیق تر در مثبت و منفی 0.5 درصد نیاز دارند. واحدهای دوز میکرو افزودنی اختصاصی این مواد با مقدار کم را به طور جداگانه مدیریت می کنند تا خطر جداسازی را قبل از ورود به میکسر کاهش دهند. سیستم بچینگ از یک دستور پخت ذخیره شده در PLC استفاده می کند، بنابراین هر بچ بدون مداخله دستی قابل تکرار است.
مواد وزن شده در میکسر ریخته شده و به مدت 10 تا 15 دقیقه در سطح پر شدن تقریبی 60 تا 75 درصد مخلوط می شوند. هدف، مخلوط پودری همگن است که در آن RDP و اتر سلولز به طور یکنواخت در ماتریس سیمان-ماسه توزیع شده باشند. پس از اختلاط، اپراتورها از مناطق مختلف میکسر نمونه برداری می کنند تا یکنواختی را تأیید کنند قبل از اینکه بچ برای بسته بندی پاک شود. این بررسی در حین فرآیند آخرین فرصت عملی برای تشخیص خطای بچینگ قبل از رسیدن به کیسه نهایی است.
چسب نهایی از میکسر به یک هاپر بافر و سپس به یک دستگاه بسته بندی اتوماتیک کیسه سوپاپی جریان می یابد. اندازه بسته بندی استاندارد 20 تا 25 کیلوگرم است. خطوط پیکربندی شده خوب با دقت وزن گیری مثبت و منفی 0.15 درصد به 18 تا 22 کیسه در دقیقه می رسند. جمع آوری گرد و غبار به طور مداوم در ایستگاه بسته بندی برای کنترل انتشار سیمان ریز و RDP، هم برای سلامت کارگران و هم برای جلوگیری از اتلاف محصول، اجرا می شود. کیسه های پر شده به پالت گذاری و سپس به انبار کالاهای نهایی منتقل می شوند.
تجهیزاتی که یک خط تولید چسب کاشی واقعاً به آن نیاز دارد
یک کارخانه چسب کاشی یک دستگاه واحد نیست. این یک سیستم هماهنگ از واحدهای تغذیه، انتقال، اختلاط و بسته بندی است، و چیدمان آن سیستم، توان خروجی، نیاز به نیروی کار و سازگاری محصول را از یک بچ به بچ دیگر تعیین می کند.
کانوایر های مارپیچ مواد اولیه را به صورت افقی بین انبار و ایستگاه بچینگ منتقل می کنند. بالابرهای سطلی بلند کردن عمودی را در کارخانه های با چیدمان برج انجام می دهند. بالابرهای سطلی سنگین نوع NE معمولاً در خطوط با توان خروجی بالاتر استفاده می شوند زیرا مواد ساینده مانند ماسه و سیمان را بدون تخریب قابل توجه ذرات در طول زمان مدیریت می کنند. مسیر انتقال همچنین میزان خطر جداسازی معرفی شده بین بچینگ و اختلاط را تعیین می کند، بنابراین مسیرهای کوتاه تر و مستقیم تر به طور کلی بهتر هستند.
انتخاب میکسر یکی از مهمترین تصمیمات در طراحی کارخانه است. میکسر های گرانشی دو شفت، اختلاط سریع و کامل را با حداقل آسیب برشی به افزودنی های پلیمری ارائه می دهند و آنها را به گزینه مناسبی برای چسب کاشی اصلاح شده با پلیمر تبدیل می کنند. بر اساس آزمایشات اختلاط صنعت ملات خشک و معیارهای عملکرد تجهیزات، واحدهای دو شفت معمولاً در 30 تا 120 ثانیه با ضریب تغییرات کمتر از 5 درصد به مخلوط های همگن می رسند، در مقایسه بامیکسر های نواری که معمولاً به 10 تا 20 دقیقه نیاز دارند و مقادیر CV 4 تا 7 درصد را اجرا می کنند. میکسر های نواری کم هزینه تر هستند و برای فرمولاسیون های ساده کار می کنند، اما زمانی که دقت توزیع RDP یک الزام عملکردی است، ابزار مناسبی نیستند. میکسر های شخم زن اختلاط با برش بالا را ارائه می دهند که برای فرمولاسیون هایی که شامل الزامات دانه بندی هستند مناسب است.
واحدهای بسته بندی کیسه های سوپاپی 10 تا 50 کیلوگرمی را در 6 تا 10 ثانیه در هر کیسه پر و مهر و موم می کنند. دستگاه های تغذیه کننده کیسه اتوماتیک در پیکربندی یک به یک، نیروی کار دستی را در این مرحله به طور قابل توجهی کاهش می دهند که هم برای هزینه نیروی کار و هم برای سازگاری وزن کیسه مهم است.پیکربندی خطوط تولید ملات خشک ماژولار QINGCHI به طور خاص برای تولید چسب کاشی مهندسی شده اند و میکسر های گرانشی دو شفت، بالابرهای سطلی NE50 و سیستم های تغذیه کننده کیسه سوپاپی اتوماتیک را در یک خط کامل و هماهنگ ادغام می کنند. ارزیابی اجزا در یک سیستم یکپارچه مانند این، آموزنده تر از ارزیابی ماشین ها به صورت جداگانه است، زیرا تصمیمات چیدمان و توالی بر توان خروجی و سازگاری محصول تأثیر می گذارند.
آزمایشات کنترل کیفیت که هر بچ باید از آنها عبور کند
کیفیت چسب کاشی در دو حالت تست می شود: تازه و سخت شده. یک بچ می تواند هنگام خروج از خط کاملاً یکنواخت به نظر برسد و همچنان در صورت کمی اشتباه بودن فرمولاسیون یا ناقص بودن اختلاط، عملکرد ضعیفی داشته باشد. کنترل کیفیت در هر دو مرحله غیرقابل مذاکره است.
استحکام چسبندگی کششی، آزمایش عملکرد اصلی است که طبق EN 1348 و ISO 13007-2 انجام می شود. نمونه های آزمایشی با پخش چسب روی یک صفحه بتنی با ماله دندانه دار، قرار دادن کاشی ها پس از پنج دقیقه، و اعمال بار 20 نیوتن به هر کاشی به مدت 30 ثانیه آماده می شوند. پس از شرطی سازی، کاشی ها با سرعت ثابت 250 نیوتن بر ثانیه تا زمان شکست کشیده می شوند.برای چسب های C1، حداقل نتیجه قابل قبول 0.5 مگاپاسکال در تمام شرایط شرطی سازی است: اولیه، غوطه وری در آب، پیری حرارتی و چرخه انجماد-ذوب. چسب های C2 باید تحت همان شرایط تست به 1.0 مگاپاسکال برسند. از آنجایی که این تست های استحکام سخت شده هفته ها طول می کشد تا تکمیل شوند، کارخانه ها برای تشخیص زودهنگام خطاهای بچینگ، تست های سریع در حین فرآیند را روی چگالی حجمی و سازگاری اجرا می کنند.مقاومت در برابر لغزش با اعمال چسب به یک زیرلایه عمودی، قرار دادن یک کاشی و اندازه گیری جابجایی عمودی پس از 20 دقیقه تست می شود. حد پذیرش 0.5 میلی متر یا کمتر است. زمان باز با انتظار دوره اعلام شده قبل از کاشی گذاری و تأیید اینکه چسب همچنان به استحکام چسبندگی حداقل 0.5 مگاپاسکال می رسد، ارزیابی می شود، با 20 دقیقه به عنوان معیار معمول برای درجه های طبقه بندی استاندارد.
کلاس های چسب قابل انعطاف، یک تست تغییر شکل عرضی را به مجموعه استاندارد اضافه می کنند. نوع 2 (قابل انعطاف) حداقل 2.5 میلی متر تغییر شکل نیاز دارد؛ نوع 3 (بسیار قابل انعطاف) حداقل 5.0 میلی متر نیاز دارد. چارچوب حاکم
EN 12004 و ISO 13007 است که طبقه بندی کامل C1/C2 را همراه با زیرمجموعه ها از جمله S1، S2، T، E و F تعریف می کند. این نام ها بر روی برگه های اطلاعات محصول ظاهر می شوند و عملکرد را مستقیماً به پیمانکاران و مشخص کنندگان منتقل می کنند، بنابراین درک اینکه هر کدام با یک نتیجه تست خاص مطابقت دارد برای هر تولید کننده ای که وارد یک بازار تنظیم شده می شود، ضروری است.ظرفیت، ردپا و سرمایه گذاری تقریبی: یک کارخانه واقعی چگونه به نظر می رسد
"کارخانه چسب کاشی" طیف وسیعی را پوشش می دهد. یک خط نیمه اتوماتیک فشرده 3 تن در ساعت می تواند در یک واحد صنعتی کوچک با دو کارگر کار کند. یک سیستم کاملاً اتوماتیک 20 تن در ساعت با سیلوهای متعدد، بچینگ سروو و پالت گذاری رباتیک دسته سرمایه گذاری متفاوتی است. مقیاس مناسب به تقاضای بازار محلی، سرمایه موجود و سرعتی که انتظار دارید حجم تولید را افزایش دهید بستگی دارد.
کارخانه های کوچک 1 تا 5 تن در ساعت، یا تقریباً 10 تا 40 تن در روز در یک شیفت اجرا می شوند. کارخانه های متوسط در 5 تا 20 تن در ساعت فعالیت می کنند و 40 تا 160 تن در روز تولید می کنند. یک خط 5 تن در ساعت معمولاً با 2 تا 3 کارگر کار می کند. یک خط کاملاً اتوماتیک 20 تن در ساعت می تواند با تعداد پرسنل مشابهی کار کند اگر بچینگ و بسته بندی توسط PLC کنترل شوند، که در آنجا بازگشت هزینه نیروی کار بر اتوماسیون مشخص می شود. در یک کارخانه با طراحی خوب، توالی بچینگ، اختلاط و بسته بندی به طور مداوم اجرا می شود؛ اپراتورها برای نظارت، پر کردن مواد و نمونه گیری کیفیت حضور دارند، نه وزن گیری دستی یا جابجایی کیسه.
ردپای کارخانه برای یک خط نیمه اتوماتیک فشرده می تواند از 20 تا 40 متر مربع فقط برای منطقه تجهیزات اصلی شروع شود. این رقم شامل ذخیره سازی مواد اولیه، مسیرهای دسترسی کامیون، محل استقرار کالاهای نهایی و فضای پالت گذاری نمی شود. یک طرح سایت واقع بینانه برای یک کارخانه کوچک کاربردی معمولاً به 200 تا 500 متر مربع پس از در نظر گرفتن تمام مناطق عملیاتی نیاز دارد. کارخانه های برج مانند از نظر فضایی عمودی کارآمد هستند اما به پشتیبانی سازه ای نیاز دارند که به هزینه های آماده سازی سایت اضافه می کند.
محدوده هزینه سرمایه بر اساس سطح اتوماسیون:
خطوط نیمه اتوماتیک کوچک: تقریباً 3000 تا 8000 دلار آمریکا در سطح تجهیزات
- تنظیمات کاملاً اتوماتیک کوچک: تقریباً 20000 تا 50000 دلار آمریکا
- خطوط تمام اتوماتیک متوسط: تقریباً 30000 تا 200000 دلار آمریکا
- کارخانه های بزرگ یکپارچه با سیلو، خشک کردن ماسه و کنترل های اتوماسیون: اغلب 200000 تا 500000 دلار آمریکا و بالاتر، بسته به دامنه و پیکربندی
- هزینه عملیاتی تحت سلطه مواد اولیه، بسته بندی، برق (به خصوص اگر خشک کردن ماسه بخشی از فرآیند باشد) و نیروی کار است. خشک کردن ماسه هزینه انرژی قابل توجهی را اضافه می کند زیرا کاهش رطوبت ماسه خام از 15 تا 20 درصد به 0.5 درصد نیاز به ورودی حرارت پایدار دارد. برای خریداران مستقر در ایالات متحده که تجهیزات را از تولید کنندگان چینی تهیه می کنند، برنامه ریزی هزینه واردات همچنین باید تعرفه های بخش 301 بر ماشین آلات صنعتی، حمل و نقل اقیانوسی برای تجهیزات سنگین و انطباق با استانداردهای نصب OSHA را در نظر بگیرد. اینها اقلام واقعی هستند که بر هزینه کل تحویل شده تأثیر می گذارند و باید از ابتدا در هر بودجه سرمایه ای لحاظ شوند.
این به معنای تصمیم تولید بعدی شما چیست
درک چگونگی تولید چسب کاشی در کارخانه، اساس تصمیم گیری بهتر در هر سطح است: تأمین، فرمولاسیون، انتخاب تجهیزات و مدیریت کیفیت. منطق فرمولاسیون مستقیماً به تجهیزات اختلاط مورد نیاز شما گره خورده است. یک فرمولاسیون C2 اصلاح شده با پلیمر، دقت بچینگ دقیق و میکسر را که RDP را به طور یکنواخت توزیع می کند، می طلبد. یک محصول پایه C1 انعطاف پذیری بیشتری را در هر دو مورد فراهم می کند، اما الزامات کنترل کیفیت صرف نظر از درجه یکسان باقی می مانند.
توالی فرآیند جایی است که کیفیت یا ساخته می شود یا از دست می رود. کنترل رطوبت مواد اولیه، دقت بچینگ، زمان اختلاط و نمونه گیری در حین فرآیند مراحل اختیاری نیستند. هر یک از آنها یک دروازه کیفیت هستند و حذف هر یک از آنها باعث ایجاد تنوع می شود که در نهایت در نتایج تست استحکام چسبندگی یا شکایات میدانی ظاهر می شود. سیستم طبقه بندی EN 12004 و ISO 13007 به شما زبان مشترکی برای مشخص کردن و انتقال آن نتایج عملکرد می دهد، از تمایز C1/C2 گرفته تا نامگذاری های S1، S2 و T در یک برگه اطلاعات محصول.
چه در حال ارزیابی یک خط موجود باشید و چه در حال برنامه ریزی برای ساخت یک کارخانه جدید، جزئیات این راهنما به شما واژگان و معیارها را می دهد تا سوالات درستی بپرسید: دقت بچینگ بر روی افزودنی های جزئی چقدر است؟ کدام نوع میکسر مشخص شده است؟ چه داده های استحکام چسبندگی در چهار وضعیت شرطی سازی EN 1348 وجود دارد؟ این سوالات یک سیستم تولید خوب ساخته شده را از سیستمی که روی کاغذ توانمند به نظر می رسد اما در عمل خروجی ناسازگار ارائه می دهد، جدا می کند. هنگامی که آماده شدید تا از ارزیابی به مشخصات تجهیزات بروید، تیم QINGCHI می تواند شما را در مورد
پیکربندی های خط کامل متناسب با ظرفیت هدف و درجه محصول شما، از یک پیکربندی فشرده5 تن در ساعت گرفته تا یک سیستم کاملاً اتوماتیک با حجم بالا، راهنمایی کند.