Slide 1

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫ייבוש חומרי גלם‬
‫חשיבותו‪ ,‬טכניקות‬

‫וציוד ליישומו ובדיקתו‪.‬‬
‫מרצה‪ :‬דודי כהן – מנהל טכני חברת סו‪-‬פאד (‪ )1987‬בע"מ‪,‬‬
‫עורך‪ -‬זיו שדה ‪/‬סו‪-‬פאד‬
‫ייעוץ טכני‪ -‬עמוס שגיא‪ /‬פולירם‬


Slide 2

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫ייבוש חומרי גלם‬
‫‪‬ייבוש למה ?‬
‫‪‬תהליך הייבוש‬
‫‪‬אמצעי מדידה‬
‫‪‬אמצעים טכנולוגיים‬


Slide 3

SU-PAD (1987) LTD ISRAEL

....‫ייבוש למה‬


Slide 4

SU-PAD (1987) LTD ISRAEL


Slide 5

SU-PAD (1987) LTD ISRAEL


Slide 6

SU-PAD (1987) LTD ISRAEL


Slide 7

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫בעיות כתוצאה מייבוש לקוי‬
‫השפעה על פני השטח של המוצר‪-‬‬
‫‪o‬‬

‫‪o‬‬
‫‪o‬‬
‫‪o‬‬

‫השפרצות‬
‫קווים מוכספים‬
‫מכתשים‬
‫בועיות על פני השטח‬


Slide 8

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫בעיות כתוצאה מייבוש לקוי‬
‫‪‬‬
‫‪o‬‬
‫‪o‬‬

‫השפעה על התכונות המכניות של המוצר‪-‬‬
‫בועות הלחות יכולות לגרום להיווצרות חורים בתוך המוצר‬
‫לחות יכולה לגרום איבוד המשקל המולקולרי כתוצאה‬
‫מהידרוליזה‪.‬‬
‫(הידרוליזה‪ -‬תהליך כימי של התפרקות שנגרם מהכנסת ‪ H2O‬למבנה‬
‫החומר‪).‬‬

‫‪o‬‬
‫‪o‬‬
‫‪o‬‬

‫איבוד של החוזק למכה (‪)impact strength‬‬
‫איבוד של החוזק למתיחה (‪)tensile strength‬‬
‫פגיעה בזרימת ההיתך‬


Slide 9

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫תהליך הייבוש‬
‫קצת הגדרות יסוד‪...........‬‬


Slide 10

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬
‫חלוקת חומרי הגלם לפי אופן צבירת הלחות‬
‫‪‬חומרים שאינם היגרוסקופיים (‪).......,PE,PP‬‬
‫חומרים אשר אוספים את הלחות על פני השטח‪,‬ואינם מגיבים עם המים‬
‫הגבה כימית גם בטמפ' ההיתך‪.‬‬

‫חומרים שאינם היגרוסקופיים אשר מגיבים כימית עם המים בטמפ'‬
‫ההיתך (‪)PC, ABS, PET,PBT‬‬
‫עוברים תהליך הידרוליזה בטמפרטורת ההיתך המפרק את המולקולות‬
‫ומקצרם‪.‬‬
‫‪‬חומרים היגרוסקופיים (‪)PA‬‬
‫חומרים היגרוסקופיים שספחים מים בקשרי מימן כמו ‪PA‬‬
‫לסוגיו‪.‬מוסיפים עד ‪ 3%‬ממשקלם באוויר ועד ‪ 6%‬במים‪.‬‬


Slide 11

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫הגדרות נוספות‪:‬‬
‫‪‬לחות יחסית סביבתית‪ :‬כמות הלחות שהאוויר מכיל (גרם לחות לק"ג‬
‫אוויר) ביחס באחוזים לכמות הלחות ברוויה שיוכל האוויר להכיל בטמפ'‬
‫ולחץ נתונים ‪.‬‬


Slide 12

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬
‫נקודת הטל‪ :‬היא הטמפרטורה‬
‫בה יגיע האוויר לרוויה והלחות‬
‫תהפוך לאגליי טל‪.‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫בנק' ‪ A‬הטמפ' הינה ‪ 20O‬צלסיוס‪.‬‬
‫תכולת הלחות באוויר הינה ‪3.77‬‬
‫ג'‪/‬ק"ג‪ .‬הלחות היחסית הינה‬
‫‪.25.7%‬‬
‫לאחר קירור האוויר לטמפ' של‬
‫‪ 0O‬צלסיוס‪ ,‬תגיע הלחות‬
‫היחסית ל‪ 100%-‬ובנק' זו האוויר‬
‫יתחיל לפלוט מים‪ -‬וזוהי נק' הטל‬
‫של נק ‪.A‬‬


Slide 13

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫משתנים המשפיעים על לחות חו"ג‪.‬‬
‫תלוי ב‪:-‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫סוג החומר‪ -‬לכל חומר יש את תכונות הספיחה הייחודיות לו‪.‬ולכל‬
‫תת חומר במשפחת חומרים מסוימת יש את התכונות שלה‪.‬‬
‫תנאי מזג האוויר הסביבתי‪-‬‬

‫•‬
‫•‬

‫טמפרטורת הסביבה‬
‫הלחות היחסית הסביבתית‪.‬‬

‫זמן השהיה באחסון ‪ /‬הובלה ‪ ,‬בין ייצור חו"ג עצמו‪ ,‬לשימוש‬
‫בחו"ג לייצור המוצר המוגמר‪.‬‬
‫צורת האחסון‪ -‬שקי אלומיניום אטומים או שילוח בשקי‬
‫פוליאתילן‪/‬נייר לא אטומים‪.‬‬


Slide 14

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫משתנים המשפיעים על תהליך הייבוש של חומר‬
‫הגלם‪-‬‬
‫(חומרים פלסטיים ספחים ופולטים לחות מהאוויר בפרופורציה ישירה‬
‫ללחות היחסית הסביבתית)‬

‫תלוי ב‪-‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫תכונות חומר הגלם‪.‬‬
‫זמן הייבוש‪.‬‬
‫טמפרטורת האוויר החם‪.‬‬
‫כמות הלחות היחסית הסביבתית‪.‬‬
‫נקודת הטל של האוויר היבש‬
‫גודל מנת הייבוש‪.‬‬


Slide 15

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫דרישות ייבוש של יצרן חומר הגלם‬


Slide 16

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫נקודת הטל של האוויר היבש‬
‫אויר יבש בנקודת טל של ‪ -25o‬ובטמפרטורה‬
‫וזמן ייבוש הנתונים לכל חומר‪ ,‬מבטיחים‬
‫(תאורטית) חומר עם תכולת לחות ברמה של‬
‫‪0.05%‬‬
‫אויר יבש בנקודת טל של ‪ -50o‬ובטמפרטורה‬
‫וזמן ייבוש הנתונים לכל חומר‪ ,‬מבטיחים‬
‫(תאורטית) חומר עם תכולת לחות ברמה של‬
‫‪0.02%‬‬


Slide 17

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫טמפרטורת הייבוש‪:‬‬
‫הטמפרטורה נקבעת לפי סוג החומר והיא פועל יוצא‬
‫מהחום שבו החומר לא מאבד את תכונותיו האלסטיות‬
‫והפלסטיות‪ .‬ובתכונה הפיסיקלית שככל שהאוויר חם‬
‫יותר יורדת הלחות היחסית שלו (‪ ,)RH‬וגדל פוטנציאל‬
‫קליטת הלחות שלו (‪.)diffusion rate‬‬


Slide 18

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫זמן ייבוש‪:‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫זמן הייבוש נקבע לפי ההפרש בין כמות הלחות‬
‫המצויה בחומר לבין הרצויה לצורך עיבודו בתנאים‬
‫אופטימליים‪ .‬הזמן שנקבע על ידי היצרנים הינו‬
‫חישוב תאורטי לפי תנאי שילוח‪ ,‬אחסנה ויכולת‬
‫החומר לספוח לחות‪.‬‬
‫זהירות‪ -‬יש חומרים שהגדלת זמן הייבוש עלולה‬
‫להביאם לפרוק (‪ )degradation‬ולחמצון‪.‬‬


Slide 19

SU-PAD (1987) LTD ISRAEL

.......‫מדידה‬


Slide 20

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫טכנולוגיות מדידת ייבוש החומר‪:‬‬
‫מדידה עקיפה‪ -‬נקודת הטל‪ -‬מדידת נקודת הטל‬
‫בתהליך מעידה אך ורק על תקינות מכשיר הייבוש ולא‬
‫על אחוז הלחות בחומר לאחר הייבוש‪.‬‬
‫מדידה ישירה‪ -‬אחוז הלחות בחומר עצמו‪-‬‬
‫שיטה משקלית‪ -‬שוקלים את החומר לפני ואחרי‬
‫חימום ומוצאים את משקל הנדיפים‪ .‬השיטה לא‬
‫תקנית כיוון שהיא שוקלת גם נדיפים אחרים פרט‬
‫למים‪.‬‬


Slide 21

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫שיטת קרל פישר לפי ‪ -ISO 960‬מיועדת בעיקר ל‪-‬‬
‫‪ .PA‬השיטה מורכבת מאוד ומיועדת למעבדות ולא‬
‫לקוי יצור תעשייתיים‪.‬‬
‫שיטת ברבנדר לפי ‪ - ISO 960‬בשיטה זו הלחות‬
‫מהחומר הנבחן מגיבה לחומר מגיב (‪,)reagent‬‬
‫ומייצרת מימן יחד עם מוצרים נוספים‪ .‬החומר המגיב‬
‫הינו קלציום הידריד הבא בצורה של גרגרים בגודל‬
‫‪ 0.5-5‬ממ'‪ .‬הריאקציה עם המים הנה לפי‬


Slide 22

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫הנוסחה הבאה‪:‬‬
‫‪CaH2 + 2H2O-> Ca(OH)2 + 2H2‬‬
‫תהליך המדידה נעשה בתת לחץ ובודק את כמות‬
‫המימן שנוצרת בראקציה ע"י שינוי בלחץ השלילי‬
‫ומחשבת את אחוז הלחות בחומר‪.‬‬


Slide 23

SU-PAD (1987) LTD ISRAEL


Slide 24

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫אמצעים טכנולוגיים‪.........‬‬


Slide 25

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫צילינדר מאוורר‪:‬‬
‫‪ ‬שיטה הנהוגה בעיקר בתהליכי ייצור מתמשכים‬
‫(שיחול)‪ ,‬אפשרית גם במכונות הזרקה‪.‬‬
‫‪ ‬הבורג מורכב משני ברגים המורכבים על ציר אחד‪.‬‬
‫מעל סוף אזור הערבול הראשון ותחילת אזור ההזנה‬
‫השני יש חור בצלינדר שדרכו מתנדפים חומרים‬
‫נדיפים מהחומר התרמופלסטי (בעיקר מים בצורת‬
‫קיטור אבל גם אחרים)‪.‬‬


Slide 26

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫יתרונות‪:‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫ייבוש החומר הינו חלק מתהליך‬
‫הייצור עצמו על מכונת הייצור‪.‬‬
‫אין צורך במשאבים נוספים‬
‫תוצאות הייבוש טובות מאד‪,‬‬
‫מתחת ל‪ 0.02%-‬לחות‪.‬‬

‫חסרונות‪:‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫תנועת הבורג בזמן ההזרקה‬
‫משבשת את פעילותו‬
‫התקינה של התהליך‪.‬‬
‫דורש זמן רב לכיוון המכונה‬
‫כדי שלא תהיה דליפת חומר‬
‫מחור האוורור‪.‬‬
‫עובד למעשה עם שני ברגים‬
‫בעלי יחס ‪ L/D‬נמוך – איכות‬
‫פלסטיפיקציה‪.‬‬
‫פולט נדיפים נוספים חוץ‬
‫ממים‪ ,‬עלול לפגוע בתכונות‬
‫החומר‪.‬‬


Slide 27

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫ייבוש באוויר חם‪:‬‬
‫מנצל את העובדה שחימום‬
‫אוויר מוריד את הלחות‬
‫היחסית שבו ומעלה את‬
‫פוטנציאל קליטת הלחות‬
‫שלו‪.‬‬
‫מתאים בעיקר לחומרים לא‬
‫היגרוסקופיים המכילים לחות‬
‫רק על המעטפת שלהם‬
‫וטמפרטורת הייבוש שלהם‬
‫גבוהה מ‪ 100o-‬צלסיוס‬
‫(טמפרטורת אידוי המים‬
‫בגובה פני הים)‪.‬‬


Slide 28

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬
‫יתרונות‪:‬‬
‫‪ ‬טכנולוגיה זולה לרכישה‬
‫ולעבודה‪.‬‬
‫‪ ‬קל להתקנה מעל יח'‬
‫ההזרקה‪.‬‬
‫‪ ‬קל יחסית לניקוי‪.‬‬
‫‪ ‬לא מצפים‪ ,‬לא מתאכזבים‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫חסרונות‪:‬‬
‫טמפ‪ .‬נקודת הטל תלויה‬
‫בלחות היחסית‬
‫הסביבתית המשתנה –‬
‫תהליך לא רציף ולא‬
‫מבוקר‪.‬‬


Slide 29

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫ייבוש במייבשי דיאומדיפייר‬
‫(ע"י חומר סופח)‪:‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫ייבשן דאומידיפייר הינו ייבשן‬
‫בעל שתי תחנות עבודה‬
‫עיקריות‪ ,‬תחנה הכוללת את‬
‫מיכל חומר הגלם דרכו מוזרם‬
‫אויר חם ומיובש‪ ,‬ותחנה בה‬
‫מיובש החומר הסופח‪.‬‬
‫חומר סופח לחות‪ -‬דיסיקנט‬
‫בלשון העם‪ ,‬חומר נקבובי‬
‫שמעצם מבנהו הוא היגרוסקופי‪.‬‬
‫ובשל חיבתו העזה למים כל‬
‫העברת אויר לח דרכו יאלץ את‬
‫הלחות לעבור מהאוויר לחומר‪.‬‬
‫הדיסיקנט אינו משנה את צורתו‬
‫וניפחו בזמן ספיחת הלחות‪.‬‬


Slide 30

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫כאשר תא הדיסיקנט גומר את זמן פעולתו הוא עובר לתהליך‬
‫הבא שנקרא "יבוש רענון" או ‪ REGENERATION‬בלע"ז‪ .‬חימום‬
‫הדיסיקנט מביא אותו להתרוקנות מהלחות והכנתו לפעולה‬
‫חוזרת‪ .‬האוויר הלח מתהליך הרענון עובר דרך מחליף חום‬
‫המקורר ומעבה את המים מהאוויר‪.‬‬
‫יש ייבשנים שכוללים רק תחנת יבוש חומר סופח אחת‪ ,‬ובהם‬
‫תהליך הייבוש של חומר הגלם הינו ‪ 50%‬מזמן הייבוש הכללי‪.‬‬
‫בייבשנים בהם שני מגדלי ייבוש לחומר הסופח‪ ,‬מתחלפים‬
‫המגדלים ביניהם בדרך כלל לפי זמן‪ ,‬והמקצועים שבהם לפי‬
‫מדידת נקודת הטל והחלפת מגדל לפי מינימום טמפרטורת‬
‫נקודת הטל שנקבעה‪.‬‬


Slide 31

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫יתרונות‪:‬‬
‫‪ ‬מכשיר פשוט להפעלה ואינו דורש הערכות‬
‫מפעלית מיוחדת‪.‬‬
‫‪ ‬מגיע לנקודת טל של ‪ -40o‬סלציוס‪.‬‬
‫‪ ‬קל לתחזוקה שוטפת‪.‬‬
‫‪ ‬ניתן ליישום של כמה מכלים על מכשיר ייבוש‬
‫אחד – חיסכון בהשקעה וגמישות בעבודה*‪.‬‬


Slide 32

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬
‫חסרונות‪:‬‬
‫‪ ‬תהליך הייבוש אינו רציף ברמת יובש האוויר ותלוי במידת‬
‫שמישותו של הדסיקנט‪.‬‬
‫‪ ‬ייבוש הדיסיקנט נעשה בטמפ‪ .‬גבוהה יותר מטמפ‪ .‬הייבוש של‬
‫החומר (‪ 300o‬סלציוס)‪ ,‬העברה לא מבוקרת של התהליך לתוף‬
‫דיסיקנט שאך זה גמר תהליך ייבוש עלולה להתיך את החומר‬
‫המיובש ולגרום לקטסטרופה‪.‬‬
‫‪ ‬ברוב המכשירים אין אמצעי מדידת נקודת הטל‪ ,‬אין אפשרות‬
‫לוודא תקינות אלא רק בגילוי בעיות בתהליך ההזרקה‪.‬‬
‫‪ ‬בשל סרבולו וגודלו הוא מותקן בהרבה מקרים רחוק מאזור‬
‫התהליך‪ ,‬עובדה שמשאירה חומר ללא ייבוש בצנרת השאיבה*‪.‬‬


Slide 33

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫ייבוש במערכת וואקום‪:‬‬
‫‪ ‬הכלל היסודי שמערכת‬
‫זו מנצלת הנה העובדה‬
‫שתת לחץ (וואקום)‬
‫מוריד את טמפרטורת‬
‫הרתיחה של המים‬
‫ומאלץ את הוצאת‬
‫מולקולות המים ממיכל‬
‫הייבוש‪.‬‬
‫‪ ‬כיצד זה עובד?‬


Slide 34

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫שלבי הייבוש‬
‫שלב ‪ -1‬חומר הגלם מוכנס לתוך מיכל וואקום ומחומם‬
‫בעזרת אוויר חם לטמפרטורת העבודה המומלצת‬
‫למשך ‪ 20‬דקות‪.‬‬
‫שלב ‪ -2‬מיכל הוואקום עובר למקום ‪ ,2‬נאטם‬
‫בתחתיתו ובראשו‪ ,‬המכל מורד לתת לחץ בערך של‬
‫‪ -0.74‬בר והלחות מפונה לאוויר הסביבתי‪.‬‬
‫שלב ‪ -3‬המכל המיובש עובר לעמוד מעל כניסת‬
‫החומר לתהליך‪.‬‬


Slide 35

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫יתרונות‪:‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫בשל הוואקום‪ ,‬טמפרטורת‬
‫רתיחת המים נמוכה והוצאת‬
‫הלחות המאולצת מקצרת‬
‫תהליך הייבוש (לפי היצרן)‬
‫ל‪ 40-‬דקות בלבד‪.‬‬
‫בשל מהירות הייבוש דרוש‬
‫מיכל ייבוש קטן יותר ממיכל‬
‫בתהליך סטנדרטי‪.‬‬
‫הסיכוי להתחמצנות ופרוק‬
‫החומר קטן‪.‬‬
‫ניתן להחליף צבע תוך כדי‬
‫התהליך ללא עצירת הייבוש‪.‬‬

‫חסרונות‪:‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫אין מכשירים לייבוש מנות‬
‫גדולות‪.‬‬
‫דורש תחזוקה מתמדת‬
‫ושמירה על תקינות למניעת‬
‫דליפות‪.‬‬


Slide 36

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬
‫ייבוש במייבשי דיאומדיפייר‬
‫(ע"י אוויר דחוס)‪:‬‬
‫‪ ‬שיטה נוספת המבוססת על‬
‫העברת אוויר יבש מחומם‬
‫(דיאומידיפייר)הנה שיטת‬
‫האוויר הדחוס‪.‬‬
‫‪ ‬השיטה מנצלת את העובדה‬
‫שאוויר הנדחס פולט מנפחו‬
‫מים‪ ,‬ובשובו ללחץ‬
‫האטמוספרי הוא סופח את‬
‫אותה כמות בחזרה‪.‬‬


Slide 37

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫יתרונות‪:‬‬
‫‪ ‬ייבוש אוויר רציף‪ ,‬לא תלוי במדיום ייבוש מתכלה‪.‬‬
‫‪ ‬אוויר מערכת מפעלי מיובש (נקודת הטל ‪ + 2o‬צלסיוס)‬
‫מייבש את אוויר התהליך ל‪ -‬נקודת טל של ‪ -26o‬צלסיוס‪.‬‬
‫הוספת מדיום ייבוש אוויר נוסף על קו האוויר מורידה את‬
‫נקודת הטל ל‪ -50o -‬סלציוס‪.‬‬
‫‪ ‬ספיקת אוויר לייבוש נקבעת לפי ספיקת חומר הגלם‬
‫לתהליך ולפי נקודת הטל הרצויה‪.‬‬
‫‪ ‬מכשיר קומפקטי‪ ,‬קל וניתן להשמה ישיר על יח' ההזרקה‪.‬‬
‫‪ ‬מדידת רציפה של טמפרטורת נקודת הטל‪.‬‬


Slide 38

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫חסרונות‪:‬‬
‫‪‬‬

‫לא ניתן להשמה במפעלים בהם האוויר הדחוס‬
‫המפעלי לא מטופל‪.‬‬


Slide 39

‫‪SU-PAD (1987) LTD ISRAEL‬‬

‫סיכום‪:‬‬
‫בבואכם לאפיין את מערכת הייבוש שלכם‪ ,‬חשוב לדעת‬
‫לאיזה חומרים אתם מייעדים את המכשיר?‬
‫מה כמות זרימת החומר המקס' למכונה על מנת לדעת‪,‬‬
‫לפי זמן ייבוש מומלץ‪ ,‬את נפח המכל‪.‬‬
‫מה מידת הרגישות של החומר בזמן השינוע מהמייבש‬
‫למכונה (התקנה על המכונה)?‬
‫ובאיזה אמצעי מדידה תשתמשו?‬
‫תודה‬