چرا عملکرد افزودنی های کمک فرایند ضعیف می شود؟

پیشتر لزوم استفاده از افزودنی کمک فرایند، یا فلوئور پلیمر، و کاربری های آن مطرح شد. به دلیل میزان مصرف کم این افزودنی (400-1200 ppm)، ابتدا مستربچ حاوی 2-5% از فلوئور پلیمر تولید شده و سپس با درصد مناسب به اجزای محصول تولیدی اضافه می شود. اگر فرض شود فلوئور پلیمر مناسب برای کاربری کمک فرایند انتخاب شده و به کمک پایه پلیمری مناسب به مستربچ تبدیل شده است، بازهم برخی مشکلات در استفاده از مستربچ کمک فرایند رخ می دهد. از جمله مهمترین مشکلات و نکاتی که در حین استفاده از این مستربچ رخ می دهد، برهمکنش فلوئور پلیمر با سایر افزودنی های استفاده شده در تولید محصول است. از آنجاییکه کاربرد عمده مستربچ های کمک فرایند در تولید فیلم های پلی الفینی است، این نوشتار برهمکنش فلوئور پلیمر مورد استفاده در مستربچ کمک فرایند را با سایر افزودنی های رایج در تولید این فیلم ها، مانند آنتی بلاک، آنتی اکسیدانت، پایدار کننده در برابر اشعه فرابنفش و استئارات ها بررسی می کند.

با ورود هر افزودنی به فرمول یک فیلم پلی الفینی، انواع برهمکنش می تواند بین اجزا رخ دهد. شدت برهمکنش ها با افزایش دما و استفاده از یک ناحیه خوراک دهی برای ورود تمامی افزودنی ها، افزایش می یابد. بنابراین برای جلوگیری از وقوع هر نوع برهمکنشی بایستی دمای فرایند شکل دهی را تا حد ممکن پایین نگهداشت و افزودنی های مختلف را از نواحی خوراک دهی گوناگون وارد نمود. اما در بیشتر مواقع به دلیل محدودیت های سخت افزاری و تعدد افزودنی ها، بایستی تمامی افزودنی ها را از یک ناحیه خوراک دهی وارد نمود و در این حالت برهمکنش افزودنی ها مهم می شود.

فلوئور پلیمرها بیشترین برهمکنش را با انواع افزودنی آنتی بلاک دارند. برای جلوگیری از این برهمکنش و مختل نشدن عملیات کمک فرایند، بایستی هر دو افزودنی بصورت مستربچ اضافه شوند و ابتدا مستربچ کمک فرایند و پس از مدت زمان کوتاه ( باتوجه حداقل به زمان اقامت اکسترودر) مستربچ آنتی بلاک افزوده شود. یا اینکه هر یک از مستربچ ها از ناحیه های خوراک دهی گوناگون وارد شوند و استفاده از پودر این عوامل مجاز نیست. در صورتیکه به هر دلیلی الزام به استفاده از پودر است بایستی پودرها از دو ناحیه خوارک دهی وارد شوند.

چنانچه در فرمول فیلم تولیدی انواع استئارات مانند کلسیم استئارات وجود دارد، باید در نظر داشت که عملکرد افزودنی کمک فرایند تضعیف می شود و این دو افزودنی با یکدیگر برهمکنش منفی دارند. کاهش عملکرد افزودنی کمک فرایند در این حالت راه حلی ندارد و تنها باید مقدار استفاده از افزودنی کمک فرایند را افزایش داد.

پلیمرهای مورد استفاده در تولید فیلم های مختلف حاوی افزودنی آنتی اکسیدانت هستند و حتی ممکن است برای ایجاد پایداری اکسیداسیونی بیشتر، این افزودنی ها در حین تولید فیلم نیز به فرمول نهایی اضافه شوند. خوشبختانه افزودنی های آنتی اکسیدانت برهمکنش مخربی با افزودنی کمک فرایند ندارند. همچنین افزودنی های پایدارکننده در برابر اشعه فرابنفش نیز با افزودنی کمک فرایند برهمکنشی ندارند.

درباره نویسنده

علی ابراهیمی

علی ابراهیمی فارغ‌التحصیل مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر در رشته مهندسی پلیمر است. وی از سال ۱۳۹۳ در گروه تحقیق و توسعه شرکت پلیمر پیشرفته دانا در حوزه توسعه محصول فعالیت می کند.
تولید محتوا در حوزه فناوری های مرتبط با دانش پلیمر و بررسی سیر توسعه کمپانی های کلیدی در این زمینه از علایق اوست.

See author's posts