لوله‌ها به عنوان یکی از کاربردی‌ترین تجهیزات شناخته می‌شوند که می‌توانند برای انتقال سیالات از نقطه‌ای به نقطه دیگر و محافظت از سیم و کابل و … استفاده شوند. لوله‌ها می‌توانند بر اساس فاکتورهایی همچون سایز و ابعاد، جنس و نوع، کاربرد، نحوه تولید و … دسته‌بندی شوند. لوله‌های کاروگیت از جمله لوله‌هایی هستند که امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته و استفاده‌های صنعتی و غیر صنعتی متعددی دارند. این لوله‌های پلیمری از پلی‌اتیلن و تحت شرایط و با ساختاری متفاوت از انواع لوله‌های دیگر تولید می‌شوند. در ادامه این مطلب از وینوپلاستیک به بررسی کامل مواد اولیه لوله کاروگیت، انواع آن و مزیت‌ها و کاربردهای آن پرداخته خواهد شد.
لوله کاروگیت چیست؟
لوله کاروگیت که با نام لوله موجدار نیز شناخته می‌شود در حقیقت نوعی لوله پلیمری است که بر روی بدنه خود دارای شیارها و برآمدگی‌های خاصی بوده و از سایر لوله‌ها متمایز است. این لوله‌ها معمولاً دارای سطح زرد و صیقلی هستند و به راحتی تشخیص داده می‌شوند و می‌توانند بهترین گزینه برای مکان‌هایی باشند که نیاز به انعطاف‌پذیری بالایی باشد. لوله‌های کاروگیت تحت فرآیند اکستروژن و توسط اکسترودر و تحت حرارت بالا تولید می‌شود. برای ایجاد حلقه در سطح خارجی لوله و کاروگیت کردن آن، این فرآیند تحت خلأ و به وسیله قالب‌های دوار و پیوسته انجام خواهد شد.
مواد اولیه لوله‌های کاروگیت
همان‌طور که گفته شد لوله‌های کاروگیت همانند لوله پی وی سی در دسته لوله‌های پلیمری قرار می‌گیرند اما ماده اولیه آن‌ها پلی‌اتیلن است. پلی‌اتیلن به صورت کلی می‌تواند به انواع مختلفی همچون پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، پلی‌اتیلن با چگالی پائین (LDPE)، پلی‌اتیلن سبک خطی (LLDPE)، پلی‌اتیلن خیلی سبک، (VLDPE)، پلی‌اتیلن با اتصالات عرضی (XLPE) و کوپلیمرهای اتیلن – وینیل استر تقسیم شود. هر کدام از این پلی‌اتیلن‌ها می‌توانند از نظر استحکام، کشش، فرآیند پلیمریزاسیون و … باهم متفاوت باشند.
برای تولید لوله‌های کاروگیت از همچون پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE) یا پلی‌اتیلن سنگین استفاده می‌شود چرا که این پلی‌اتیلن در مقایسه با سایر پلی‌اتیلن‌ها از برتری‌های ویژه‌ای برخوردار است که مهم‌ترین آن‌ها دمای ذوب بالاتر، نفوذپذیری رطوبت کمتر، درصد کریستالی بالاتر، سختی بیشتر، استحکام کششی بالاتر و شاخص جریان مذاب یا MFI کمتر هستند.
پلی‌اتیلن HDPE یا سنگین که در ساخت لوله‌های کاروگیت استفاده می‌شود خود می‌تواند در 3 گرید مختلف دسته‌بندی شود که شامل PE60، PE80 و PE100 هستند.
بهترین و مناسب‌ترین گرید پلی‌اتیلن برای تولید لوله کاروگیت پلی‌اتیلن PE80 است و PE100 نیز برای تولید لوله‌های تک جداره استفاده می‌شود. میزان چگالی پلی‌اتیلن PE80 مابین PE60 و PE100 قرار می‌گیرند به همین دلیل میزان ضخامت آن نیز متفاوت خواهد بود و قاعدتاً وزن ویژه‌ای نیز دارد و میزان مقاومت آن در برابر فشار و … نیز با سایر پلی‌اتیلن‌ها متفاوت خواهد بود.
چرا پلی‌اتیلن PE80 بهترین ماده اولیه برای تولید لوله کاروگیت است
مواردی همچون استحکام بالا، مقاومت عالی، نصب آسان و سریع، قابلیت حمل راحت، مقرون‌به‌صرفه بودن و … از جمله عوامل مؤثر بر افزایش طول عمر لوله کاروگیت و محبوبیت آن هستند به‌گونه‌ای که این لوله‌ها امروزه به عنوان لوله آب، فاضلاب، گاز و … استفاده می‌شوند. از جمله مهم‌ترین دلایلی که ثابت می‌کند پلی‌اتیلن PE80 بهترین ماده اولیه برای تولید لوله‌های کاروگیت است می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- پلی‌اتیلن PE80 که در تولید این لوله‌ها به کار می‌رود از مقاومت بالایی در برابر مواد اسیدی و قلیایی برخوردار است و می‌تواند در انتقال مواد شیمیایی نیز استفاده شود.
- این ماده از طول عمر بسیار زیادی برخوردار است و در صورت استفاده و نگهداری مناسب می‌تواند بیشتر از یک قرن عمر کند.
- سطح داخلی لوله‌های تولید شده با پلی‌اتیلن PE80 بسیار صاف و صیقلی بوده و هیچ‌گونه اصطکاکی برای سیالات عبوری ایجاد نمی‌کنند و در نتیجه افت فشاری در این لوله‌ها مشاهده نمی‌شود.
- لوله‌های تولید شده با پلی‌اتیلن PE80 از انعطاف‌پذیری بالاتری نسبت به PE100 برخوردارند و می‌توانند در برابر فشارهای خارجی نیز مقاومت خوبی داشته باشند
- پلی‌اتیلن PE80 از قیمت مناسب‌تری نسبت به PE100 برخوردار است و به همین دلیل لوله‌های کاروگیت ساخته شده با این ماده مقرون‌به‌صرفه تر هستند.
آزمون‌هایی که بر روی مواد اولیه لوله کاروگیت انجام می‌شود
به صورت کلی برای آنکه بتوان با استفاده از مواد اولیه محصولات باکیفیتی تولید کرد لازم است که آزمایشات و تست‌های مختلفی بر روی آن انجام شده و از دیدگاه‌های مختلفی بررسی شود. رایج‌ترین تست‌هایی که بر روی مواد اولیه لوله کاروگیت انجام می‌شود شامل موارد زیر هستند:
آزمون شاخص جریان مذاب (MFI)
تست MFI یا تست سنجش شاخص جریان مذاب در اصل معیار و مبنایی برای نمایه‌سازی جریان مذاب پلی‌اتیلن است و می‌تواند برای تشخیص میزان ویسکوزیته مواد به کار برود. این تست و شاخص نشان دهنده میزان عبور پلیمر از یک مویرگی استاندارد، تحت بار، در مدت زمان ۱۰ دقیقه به واحد گرم است. هر چقدر شاخص جریان مذاب بالاتر باشد، ویسکوزیته مواد کمتری را نشان می‌دهد.
آزمون چگالی (دانسیته)
دانسیته یا وزن مخصوص هر ماده‌ای عبارت است از وزن واحد حجم آن و مقدار آن از فرمول d=M/V gr/cm3 به دست می‌آید می‌شود. هر چقدر ماده پلیمری خالص‌تر باشد (دارای مواد افزودنی کمتر), دانسیته آن به مقدار مندرج در کتب و جداول نزدیک‌تر خواهد بود و کیفیت بالاتری دارد.
آزمون پایداری حرارتی (OIT)
زمان اکسیداسیون القایی از مهم‌ترین پارامترها در تبیین کارایی مواد پلیمری است. در اصل تست پایداری حرارتی (OIT) یک اندازه‌گیری کیفی درجه پایداری مواد است که میزان تغییرات آنتالپی آزاد شده در اثر نوسانات دمایی را نشان می‌دهد.
آزمون تراکنش دوده
این آزمون به منظور تعیین یک روش برای ارزیابی درجه پراکنش دوده از طریق اندازه‌گیری ذرات پراکنده شده و درجه‌بندی حسابی توزیع اندازه ذره می‌باشد.
در کنار آزمون‌های گفته شده آزمون دیگری بر روی مواد اولیه تحت عنوان آزمون تست رطوبت انجام می‌شود که میزان مقاومت مواد در برابر رطوبت را نشان می‌دهد.
جمع‌بندی نهایی
لوله‌های کاروگیت یکی از انواع لوله‌های پلیمری هستند که به واسطه مشخصات فیزیکی و ظاهری و همچنین ویژگی‌های منحصربه‌فرد در صنایع مختلفی استفاده می‌شوند و کاربردهای متعددی دارند. برای تولید این لوله‌ها از انواع پلی‌اتیلن‌ها استفاده می‌شود اما ماده رایجی که در تولید آن‌ها استفاده می‌شود پلی‌اتیلن HDPE یا سنگین PE80 است که از ویژگی‌های خاصی برخوردار است.
