نوامبر 2019 - پلیمر پیشرفته دانا

خزش در پوشش های گلخانه

8 آذر 1398/8 دیدگاه /در افزودنی های فیلم کشاورزی, مقالات/توسط علی ابراهیمی

فارغ از نوع گلخانه و فناوری کشت گیاهان در آن، از جمله اصلی ترین بخش های یک گلخانه، سازه اصلی و پوشش گلخانه یا همان نایلون گلخانه ای است. سازه گلخانه می تواند چوبی، فلزی یا پلاستیکی باشد و پس از پایان عملیات ساخت آن، مرحله بسیار حساس و مهم نصب پوشش گلخانه آغاز می شود. همانطور که در مقالات قبلی بیان شد پوشش گلخانه می تواند از جنس های مختلفی همچون شیشه، نایلون پلی اتیلن یا ورق های پلی کربنات و پلی اکریلات باشد. اما به دلایلی همچون هزینه خرید کم، سهولت نصب و جمع آوری، سبک بودن و مقاومت مناسب در برابر شرایط بیرونی، پوشش های پلی اتیلنی به عنوان خانواده محبوب و مرسوم پوشش های گلخانه ای به حساب می آیند و بیشترین سهم استفاده را دارند.

به منظور نصب پوشش های پلی اتیلنی، با توجه به نوع سازه و اتصالات استفاده شده از تکنیک های مختلفی استفاده می شود. برای مثال استفاده از فنر و قفل کن ها، پروفیل های PVC و همچنین لوله های پلاستیکی سفت کن در نصب پوشش های پلی اتیلنی مرسوم است. پوشش گلخانه پس از نصب بایستی کاملا صاف و بدون چروک باشد و همچنین به دلیل وجود خط تا در نایلون ها، بایستی از اعمال تنش اضافی بر محل های خط تا به منظوری جلوگیری از هر گونه پارگی احتمالی جلوگیری به عمل آید. با به پایان رسیدن طول عمر سرویس دهی پوشش های گلخانه و در نصب مجدد نیز این نکات بایستی رعایت شوند.

در حین کشش پوشش های پلی اتیلنی، به منظور رفع چین و چروک های موجود در سطح، پوشش تحت تنش ثابت قرار می گیرد و همچنین این تنش در زمان سرویس دهی نیز به پوشش پلی اتیلنی وارد می شود. با توجه به طبیعت ویسکوالاستیک پلیمرها، اعمال تنش ثابت منجر به بروز ازدیاد طول های متوالی می شود. در حقیقت در پلیمرها برعکس اجسام کاملا الاستیکی مانند فنر، با اعمال تنش ثابت قطعه پلیمری دائما ازدیاد طول یا اصطلاحا کرنش دارد. این پدیده خزش نام دارد و در زمان های طولانی منجر به ایجاد نقص در قطعات پلیمری تحت تنش ثابت می شود. پوشش های پلی اتیلنی نصب شده در گلخانه ها نیز از این قاعده مستثنی نیستند و پس از نصب و در زمان سرویس دهی تحت معرض خزش قرار دارند. میزان تنش اعمالی بر پوشش پلی اتیلنی در حین نصب، دمای محیط گلخانه و مهمتر از دو عامل قبلی، فرمولاسیون و تعداد لایه های نایلون گلخانه بر میزان خزش نهایی تاثیر دارند. نهایتا خزش در نایلون های گلخانه های می تواند منجر به بروز پارگی در پوشش و وارد آمدن خسارت به گیاهان تحت کشت شود.

بهینه و مهندسی بودن فرمولاسیون، تعداد لایه های پوشش پلی اتیلنی و شرایط تولید پوشش می توانند منجر به افزایش مقاومت پوشش پلی اتیلنی در برابر خزش شوند. از آنجاییکه پوشش های پلی اتیلنی گلخانه بر پایه پلی اتیلن های سبک و سبک خطی (LLDPE, LDPE) هستند، استفاده از نسل های نوین و ارتقاء یافته پلی اتیلن های سبک خطی می تواند راهکار بسیار موثری در افزایش مقاومت پوشش پلی اتیلنی در برابر خزش باشد. در حقیقت توسعه کاتالیست های تولید پلی اتیلن های مورد مصرف در تولید پوشش های گلخانه ای، موسوم به کاتالیست های متالوسنی، منجر به ایجاد ریز ساختار های یکنواخت و مهندسی در این پلیمر ها شده و به دنبال آن خواص فیزیکی – مکانیکی این پلیمرها بهبود داده شده است. در بخش های بعدی این مقاله با خواص پلی اتیلن های متالوسنی بیشتر آشنا خواهیم شد.

تولید قطعات خودرو با پایداری حرارتی بالا به کمک رابر ACM

4 آذر 1398/0 دیدگاه /در اکریلیک رابر ( ACM-ER ), مقالات/توسط علی ابراهیمی

ظهور NBR انقلابی در تولید شلنگ و لوله های انتقال سیالات با دمای کاربری بالا و مقاوم به انواع روغن و سوخت ایجاد کرد. در مرحله بعد انواع هیدروژنه شده NBR (H-NBR) با پایداری جوی بهبود یافته نسبت به NBR، توانست حدود مقاومت های بیشتری را در برابر انواع سوخت و روغن پیش روی طراحان قرار دهد و گریدهای مختلف H-NBR عملکردی قابل مقایسه با FKM در ایجاد خواص سدگری در برابر سوخت و روغن های مختلف در دماهای بالا ارائه کردند. اما نسل جدیدتر رابرهای با مقاومت حرارتی بالا و نفوذ ناپذیر در برابر انواع روغن و سوخت با ظهور خانواده رابرهای پایه اکریلیک معرفی شد.

Polyacrylate Rubbers (ACM) از واحدهای تکراری اتیل و متیل آکریلات تشکیل شده اند. اما برای ایجاد قابلیت پخت در این رابرها از کومنومرهای کربوکسیلیک اسید یا ترکیبات اپوکسی در ساختار ACM ها استفاده می شود. نتیجه چنین ساختاری گریدهای مختلف ACM با ویسکوزیته های مونی متنوع با خواص زیر خواهد شد:

پایداری جوی بینظیر و بخصوص در برابر ازون
مقاومت فوق العاده در برابر دمای کاربری بالا
مقاومت در برابر انواع روغن و حلال
مقاومت خستگی و الاستیسیته عالی
نفوذ ناپذیری در برابر گازها

اما در کنار همه ویژگی های مثبت ذکر شده، ACM ها در برابر آب گرم مقاومت خیلی خوبی ندارند. بیشترین کاربرد ACM در صنایع خودروسازی در تولید واشرهای سر سیلندر و موتور، گرومت (Grommet) و گردگیرها است. از جمله دیگر کاربردهای این رابر می توان به استفاده از آن در تولید چسب های ویژه، برخی از روکش های کابل و هر کاربری صنعتی که به مقاومت قطعه در برابر روغن های با دمای بالا نیاز دارد، اشاره کرد. یکی از جایگاه های اصلی کاربرد گونه های مختلف ACM تولید کانال های هوای خودروهای توربوشارژ است. این خودروها دمای احتراق بالایی دارند و هوای خروجی از موتور نسبت به موتورهای تنفس طبیعی دمای بالاتری دارد و در چنین وضعیتی رابرهای معمول پاسخگوی این کاربری نیستند. در حقیقت ACM ها می توانند تا دمای 200 °C تاب آوری داشته باشند و در این محدوده دمایی مانایی فشاری کمی دارند. همین نکته منجر به استفاده گسترده از این رابر در تولید واشرها شده است. حداقل دمای کاربری قطعات تولید شده با ACM حدود -40 °C است.

مزیت ACM در برابر رابرهای مهندسی دیگر مناسب برای تولید قطعات با پایداری حرارتی بالا، مانند FKM و سیلیکون های عامل دار شده، قیمت مناسب و دمای کاربری پیوسته بالا است. برای مثال ACM ها در سرویس دهی پیوسته می توانند تا دمای 175 °C پایداری داشته باشند. این عدد برای FKM حدود 275 °C است، اما قیمت تمام شده کامپاندهای بر پایه ACM منجر به فائق آمدن این رابر بر FKM در کاربری های مشخص شده است. هر چند باید گفت در برخی قطعات نیاز به FKM ها هنوز وجود دارد.

کمپانی های صاحب آوازه و نامی چون Dupont آمریکا و Zeon ژاپن از جمله بزرگترین تولید کنندگان و بازیگران بازار رابرهای اکریلیکی هستند.

اجزای TPE شامل کدام مواد است؟

1 آذر 1398/0 دیدگاه /در TPE,TPV, مقالات/توسط علی ابراهیمی

انجمن بین المللی تولید کنندگان رابرهای سنتزی (International Institute of Synthetic Rubber Producer (IISRP))، تعریف زیر را برای TPE ها ارائه کرده است:

“پلیمرها، کامپاند یا آلیاژ آن ها که در دمای ذوب خود رفتار فرایندی مشابه ترموپلاستیک ها دارند و می توان به کمک روش های شکل دهی معمول، انواع قطعات را با آن ها تولید کرد؛ از طرف دیگر در دمای کاربرد رفتار مشابه الاستومرهای پخت شده را بدون اعمال فرایند پخت دارند. این مواد قابلیت ذوب و شکل دهی مجدد دارند و بازیافت پذیر هستند.”

استحکام مکانیکی و مانایی فشار کم قطعات رابری پخت شده توسط اتصالات عرضی شیمیایی آن ها حاصل می شود (این اتصالات تنها با سوزاندن یا اعمال واکنش شیمیایی برگشت پذیر هستند) و در TPE ها توسط فاز سخت که در قسمت قبلی این مقاله توضیح داده شد، ایجاد می گردد. در بخش قبلی TPE های راکتوری و آلیاژی معرفی شدند، در این قسمت اجزای مورد استفاده در تولید TPE های آلیاژی مطرح خواهند شد.

در حالت کلی فرمولاسیون یک TPE شامل اجزای زیر است:

پلیمر ترموپلاستیک سخت ( مانند پلی پروپیلن (PP)، پلی اتیلن (PE)، پلی آمید (PA)، PVC، …)
فاز نرم رابری ( مانند POE, EPDM, SEBS, SBS, NBR, …)
نرم کننده (Plasticizer, Oil)
پر کننده (Filler)
رنگدانه (Pigment)
افزودنی ها برای ایجاد خواص ویژه مانند مقاوم در برابر شعله، مقاوم در برابر اشعه UV، آنتی استاتیک، هادی حرارت، هادی الکتریسیته، Laser Mark، …
سازگار کننده (Compatibilizer)
عامل پخت ( تنها در مورد TPV ها استفاده می شود)

تمامی یا بخشی از اجزای نامبرده شده در بالا بر اساس خواص مورد انتظار از محصول نهایی به کمک اکسترودرهای کامپاندینگ ( عموما اکسترودرهای دو پیچه (Twin screw extruder) با نواحی خوراک دهی متفاوت) آلیاژ سازی می شوند.

از جمله مهمترین TPE های بدون پخت می توان به خانواده های زیر اشاره کرد:

PP, PE/ POE, SBS, SEBS, SIS, SIBS, SEEPS
PVC/ NBR

و در مورد TPV ها مهمترین آلیاژهای تجاری سازی شده گروه های زیر هستند:

PP/ EPDM, NBR
PA/ ACM, Silicone
TPU/ Silicone
Polyester/ ACM
PVDF/ FKM

در بین گروه های مختلف TPE ذکر شده ارزانترین گروه، TPE های پایه Polyolefin و رابرهای استایرنی مانند SBS هستند. هر چند پایداری حرارتی و خواص مکانیکی این گروه نیز نسبت به سایر گروه های TPE های مهندسی مانند TPU و انواع بر پایه PA ضعیف تر است. اما از طرفی تنظیم سختی قطعات تولیدی به کمک TPE های مهندسی محدودیت بیشتری دارد ( TPE های پایه TPU و PA سختی های بالاتر از 60 Shore A دارند. این مقدار در مورد TPV و TPE های پایه Polyolefin/ SBS, SEBS, EPDM می تواند مقادیر بسیار کمتر، 20 Shore A و بالاتر، نیز داشته باشد.)

با انتخاب صحیح اجزای یک TPE می توان محدوده گسترده ای از خواص مختلف مکانیکی، فیزیکی، حرارتی و … را در کامپاند نهایی ایجاد کرد. برای مثال دمای سرویس دهی TPE های مهندسی مانند پایه Polyester, PA می تواند تا 250 °C و در مورد TPE های حاوی SBS، دمای کاربری می تواند تا°C -50 پایین باشد.

TPE ها با امکان تنظیم خواص مختلف کاربردهای بیشماری در آینده ای نزدیک خواهند داشت.

افزودنی های بهبود دهنده ضربه PVC ، ایمپکت مادیفایرها

27 آبان 1398/0 دیدگاه /در اصلاح کننده ضربه, مقالات/توسط علی ابراهیمی

PVC سومین پلاستیک پرمصرف دنیا است. همچنین همانند رابرها، دنیای افزودنی های مورد استفاده در تولیدات قطعات مبتنی بر PVC بسیار متنوع، پیچیده و جذاب است. فرمولاسیون یک محصول تولیدی از PVC گاها می تواند تا 12 جزء را در بر بگیرد. این مقاله یکی از مهمترین افزودنی ها، ایمپکت مادیفایر (Impact Modifier) را معرفی خواهد کرد.

ساختار شیمیایی سه گروه از افزودنی ها در فرمولاسیون PVC قدری گمراه کننده است و گاها با یکدیگر اشتباه گرفته می شوند. گروه اول روان ساز ها (Lubricant)، گروه دوم کمک فرایندها و بهبود دهنده جریان (Processing aid or Flow modifier) و نهایتا گروه سوم ایمپکت مادیفایرها هستند. در این بخش خانواده ایمپکت مادیفایرها، یا اصلاح و بهبوده دهنده ضربه، معرفی خواهند شد. نهایتا در بخش های بعدی این نوشتار با معرفی روان سازها و کمک فرایندها تفاوت این سه گروه بررسی خواهد شد.

در مجموعه PVC ساختار شکننده ای دارد و هدف اصلی استفاده از ایمپکت مادیفایرها بهبود مقاومت ضربه قطعات تولید شده از این پلاستیک، بخصوص در تولید پروفیل های درب و پنجره و برخی از لوله و اتصالات است. میزان افزایش مقاومت ضربه قطعه تولید شده از PVC به نوع PVC و K value آن، نوع و مقدار افزودنی ایمپکت مادیفایر، حضور پرکننده یا فیلرها در فرمولاسیون، فرایند و کیفیت قطعه تولید شده بستگی دارد.

ایمپکت مادیفایرها را می توان در سه گروه اصلی زیر قرار داد:

خانواده اکریلیک ها: مانند انواع MBS (Methacrylate Butadiene Styrene), AIM (Acrylic Impact Modifier), ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)
ایمپکت مادیفایرهای متفرق: مانند CPE (Chlorinated Polyethylene), EVA (Ethylene Vinyl Acetate), NBR (Acrylonitrile Butadiene Rubber)
پرکننده ها: مانند کربنات کلسیم رسوبی و سیلیکات ها (هر چند اثر پر کننده ها در افزایش مقاومت ضربه مانند دو گروه بالا نیست و اثربخشی کمی دارند.)

با افزودن ایمپکت مادیفایرهای اکریلیکی، ساختار هسته – پوسته در PVC ایجاد می شود. میزان بهبود مقاومت ضربه مستقیما به نوع اکریلیک استفاده شده و مقدار مصرف آن بستگی دارد. ضخامت هسته و پوسته، نوع اجزای اکریلیک و مقدار استفاده تعیین کننده میزان افزایش ضربه پذیری هستند. درصد بهینه استفاده از ایمپکت مادیفایرهای اکریلیکی 3-5 PHR است.

CPE قدیمیترین ایمپکت مادیفایر استفاده شده در PVC است. درصد بهینه کلر موجود در CPE حدود 35% است و در مقادیر بیشتر مقدار بهبود مقاومت ضربه کاهش می یابد. برای دستیابی به مقاومت ضربه یکسان به مقدار بیشتری CPE در مقایسه با انواع اکریلیکی نیاز است (برای مثال مقاومت ضربه فرمول حاوی 5 PHR ایمپکت مادیفایر اکریلیکی برابر با مقدار مربوط به فرمول حاوی 13 PHR از CPE است.). CPE می تواند در کاربری هایی که نیاز به شفافیت دارند نیز استفاده شود و مقاومت خوبی در برابر شرایط جوی دارد.

EVA بهترین انتخاب برای کاربری هایی است که نیاز به شفافیت دارند، اما عملکرد بهبود دهندگی این گروه نیز به خوبی خانواده اکریلیک ها نیست.

از نظر مقاومت حرارتی نیز اکریلیک ها برتری نسبی در مقایسه با CPE و EVA دارند و چنانچه از CPE و EVA استفاده شود، بایستی مقادیر بیشتری از پایدار کننده حرارتی و جاذب اسید استفاده شود. تصویر زیر به صورت شماتیک تفاوت ساختار شیمیایی CPE و EVA را نشان می دهد.

تحول خطوط ریلی به کمک پلیمرهای مهندسی

23 آبان 1398/0 دیدگاه /در TPE,TPV, مقالات/توسط علی ابراهیمی

سالیان سال است خطوط ریلی از مواد اولیه مرسوم مانند آهن، فولاد، بتن و چوب تشکیل می شوند. اما چند سالی است در تولید برخی قطعات مورد استفاده در این خطوط، از پلیمرها استفاده می شود. این مقاله درباره چند کاربرد پلیمرها در ساخت اجزای به کار رفته در خطوط ریلی نکاتی را اشاره می کند.

مهمترین شاخصه قطعات مورد مصرف در صنایع راه سازی، پایداری آن ها در برابر تابش نور خورشید در زمان سرویس دهی است. این نکته وقتی اهمیت پیدا می کند که این قطعات همزمان تحت بارگذاری های چند بعدی نیز باشند. در ادامه چند قطعه حساس و پر کاربرد در خطوط ریلی که می توان آن ها را با پلیمرها جایگزین کرد را معرفی می کنیم.

ریل پد: تلاش های زیادی در خصوص جایگزینی ریل پد ها با انواع تولید شده از پلیمر شده است. از جمله نمونه های موفق می توان به استفاده از TPE های پایه پلی پروپیلن و پلی اتیلن، TPU و HDPE اشاره کرد. بر اساس شرایط بارگذاری خطوط ریلی پلیمر مناسب انتخاب می شود. انعطافپذیری، مانایی فشاری کم و مقاومت در تابش نور خورشید از جمله مهمترین ویژگی های مواد اولیه مورد مصرف در تولید این قطعات است.
عایق های الکتریسیته: روکش های عایق الکتریسته بین اجزای آهنی ریل استفاده می شوند و علاوه بر ایجاد خاصیت عایق بودن در برابر الکتریسیته، از سایش اجزا نیز جلوگیری می کنند. این قطعات با استفاده از PA66 تولید می شوند. از جمله مهمترین الزامات این کاربری مقاومت مکانیکی و پایداری در برابر اشعه فرابنفش حاصل از تابش نور خورشید است. به همین منظور از گریدهای تقویت شده با الیاف شیشه، به منظور تقویت خواص مکانیکی، و حاوی دوده، به جهت ایجاد پایداری در برابر اشعه فرابنفش، استفاده می شود. در برخی از خطوط ریلی که بار مکانیکی وارده به ریل بالا است، بایستی از گریدهای PA مقاوم شده در برابر ضربه، موسوم به Toughened PA، استفاده کرد. تلاش هایی برای جایگزینی PA ها در این کاربری با POM و PBT نیز شده است، اما به صورت کامل تجاری سازی رخ نداده است.
قطعات اتصال ریل: تلاش های زیادی برای جایگزینی یراق آلات فلزی که برای اتصال اجزای مختلف خطوط ریلی به کار می روند، با پلاستیک ها شده است. برای مثال در خطوط ریلی اسکاتلند حدود 20 سال پیش، از Baseplate های تولید شده با استفاده از PA تقویت شده با الیاف شیشه استفاده شده است. هر چند به دلیل بار اعمالی بسیار بالا روی این قطعات، استفاده از انواع پلاستیکی اتصالاتی مانند Baseplate با محدودیت هایی روبرو است. در نسل های جدید این قطعات، از ترکیب فلز/ پلیمر استفاده می شود. با این کار ضخامت فلز به کار رفته کاهش می یابد و قطعه سبک تری تولید می شود.

استفاده از قطعات پلیمری در اجزای یک خط ریلی مستلزم ارزیابی فنی/ اقتصادی در مقایسه با مواد اولیه معمول مورد مصرف در این صنعت است. سبک تر شدن اجزا، هزینه های تولید کم و انعطاف پذیری در تولید و نهایتا امکان تنظیم خواص مزایای کلیدی استفاده از پلیمر ها در این صنعت است.

ویژگی های پلی آمید گرید الیاف

19 آبان 1398/0 دیدگاه /در PA, مقالات/توسط علی ابراهیمی

امروزه طیف گسترده ای از کالاها با استفاده از گریدهای مختلف پلی آمید تولید می شوند. یکی از مهمترین گروه های کالاهای تولیدی با استفاده از پلی آمیدها، الیاف پلی آمیدی هستند. ابتدا الیاف مختلف پلی آمید تولید می شوند و سپس این الیاف به کالای نهایی تبدیل می شوند. الیاف پلی آمید در تولید البسه و پوشاک، تور و نت ها، برس های خانگی و صنعتی، لوازم جراحی – پزشکی، کالاهای ورزشی مانند راکت تنیس، ماشین آلات صنعتی – کشاورزی مانند ماشین چمن زن، صنایع تایر سازی و … به کار می روند. استحکام مکانیکی فوق العاده، پایداری و دوام منجر، به استفاده گسترده از الیاف پلی آمید شده است. گریدهای PA6, PA66, PA6/66 در تولید الیاف مختلف استفاده می شوند. یکی از مهمترین کاربردهای الیاف پلی آمید، استفاده از آن ها در تولید تورهای ماهیگیری است.

برای تولید یک تور ماهیگیری، ابتدا الیاف مناسب به روش اکستروژن تولید می شود. در مرحله بعدی شبکه تور بافته شده و رنگرزی انجام می شود. نهایتا فرایند کشش روی الیاف تنیده شده اجرا می شود و تور نهایی آماده می شود. امروزه حدود 20 نوع تور ماهیگیری مختلف برای صید در شرایط مختلف و با تجهیزات گوناگون توسعه داده شده است. هر چند پلی اتیلن نیز در تولید برخی از تورهای ماهیگیری به کار می رود، اما عمده تورها با استفاده از گرید PA6 تولید می شوند. علاوه بر استحکام مکانیکی فوق العاده PA، مقاومت در برابر سایش ویژگی مهم دیگری است که منجر به استفاده گسترده از PA در تولید تورها شده است. همچنین به منظور عملکرد بهتر تور و سایش کمتر امروزه گریدهای Lubricated PA توسعه داده شده اند. باید توجه داشت به دلیل مقاومت کم پلی آمید در برابر حرارت و نور خورشید بایستی در این کاربری از گریدهای مقاوم در برابر نور و حرارت استفاده کرد.

برای تولید تورهای مورد استفاده در صید با قایق، Trawl Fishing، از گرید PA6 استفاده می شود. همانطور که پیشتر ذکر شد، با استفاده از انواع Lubricated تورهای با کیفیت تری تولید می شود. اما در مورد تورهای مورد استفاده در صید به روش رشته طناب طویل (Long-Line fishing)، به دلیل نیاز به الیاف با انعطافپذیری بالا از پلی آمیدهای کوپلیمر مانند گرید PA6/66 استفاده می شود. گرید PA 6/66 در مقایسه با PA6 انعطافپذیری بیشتر و دمای ذوب کمتری دارد. دمای ذوب کمتر منجر به فرایند پذیری بهتر گرید PA 6/66 در مرحله اکستروژن الیاف و همچنین در مرحله کشش الیاف در تولید تور می شود.

NBR ، اسب بارکش رابرها!

15 آبان 1398/2 دیدگاه /در NBR, مقالات/توسط علی ابراهیمی

Nitrile Butadiene Rubber (NBR) در بین رابرهای مختلف، معروف به اسب بارکش یا Workhorse رابرها است! شاید دلیل اطلاق این صفت کاربری های خاص این رابر در قطعات خودرو است. این نوشتار علل این نامگذاری را مورد بررسی قرار می دهد و ویژگی های منحصر بفرد این رابر را بر می شمارد. همانگونه که از نامگذاری این رابر مشخص است از کوپلیمرهای آکریلونیتریل و بوتادی ان تشکیل می شود و بر اساس حدود درصد آکریلونیتریل، مقاومت قطعات تولید شده با آن در برابر انواع روغن، سوخت و مواد شیمیایی تغییر می کند.

بیشترین کاربرد کامپاندهای NBR تولید قطعات خودرویی است که در مجاورت روغن، سوخت و دیگر مواد شیمیایی قرار می گیرند. از جمله این قطعات می توان به شلنگ های انتقال روغن، کاسه نمد، گرومت و انواع واشر اشاره کرد. گستره وسیع دمای کاربری این رابر (-40 °C – +125 °C) منجر به عملکرد خوب آن در کاربری خودرو شده است. همچنین NBR در تولید شلنگ های هیدرولیکی صنعتی، لاینر های صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، تسمه – نقاله، روکش رل های فلزی، کفش، کفپوش، چسب و … به کار می رود. همه ساله به صورت متوسط حدود 400 هزار تن انواع گریدهای NBR در کاربری های ذکر شده به مصرف می رسند.

درصد آکریلونیتریل اثر مهمی بر خواص قطعات تولیدی با NBR دارد. به صورت خلاصه می توان گفت با افزایش سهم آکریلونیتریل مقاومت در برابر روغن و سوخت، مقاومت سایشی، استحکام مکانیکی، پایداری حرارتی و سرعت پخت با سیستم های بر پایه گوگرد افزایش و از طرفی مانایی فشاری، انعطافپذیری به خصوص در دمای پایین و سرعت پخت با پراکسیدها کاهش می یابد. از جمله مهمترین ایرادهای وارد بر NBR مقاومت کم آن در برابر تابش نور خورشید است. این ایراد به دلیل اشباع نبودن ساختار این رابر است. گونه های ویژه NBR موسوم به(HNBR) Halogenated NBR با ساختار اشباع برای این منظور توسعه داده شده اند. لازم به ذکر است که این گریدها مقاومت بهتری در برابر انواع روغن نسبت به گریدهای عادی دارند. در حقیقت می توان گفت نزدیک ترین رابر از نظر مقاومت در برابر روغن ها و سوخت به خانواده رابرهای فلوئوره مانند FKM، HNBR است.

از جمله دیگر گریدهای ویژه NBR انواع کربوکسیله شده ( اصلاح شده با کربوکسیلیک اسید به منظور بهبود فرایند پخت و خواص مکانیکی) و گریدهای پیش پخت شده (Pre-crosslinked) هستند. گریدهای کربوکسیله خواص مکانیکی بهتر و انعطافپذیری کمتری نسبت به گریدهای عادی دارند. همچنین انواع پیش پخت شده فرایندپذیری بهتر و کیفیت سطح قطعه مطلوب تری دارند.

بخش بزرگی از مصرف NBR مربوط به اصلاح پلاستیک هایی مانند PVC است و آلیاژهای PVC/NBR در کاربردهای خودرویی، از جمله تولید شلنگ های مختلف استفاده زیادی دارد.

NBR به کمک فرایند پلیمریزاسیون امولسیون تولید می شود. از جمله بزرگترین تولید کنندگان NBR می توان از کمپانی های صاحب نامی چون Eni Versalis, Lanxess, LG, Nitriflex, Zeon, Kumho یاد کرد.

NBR در شکل های فیزیکی مختلفی مانند Bale، پودر، مایع و ورق تولید می شود. هر چند باید توجه داشت برخی از گریدها شکل فیزیکی محدودی دارند.

افزایش زمان ماندگاری مواد غذایی به کمک فناوری فیلم های بسته بندی چند لایه

11 آبان 1398/0 دیدگاه /در مقالات/توسط علی ابراهیمی

بدون شک بهینه سازی زنجیره حمل و نقل، توزیع مواد غذایی و افزایش زمان ماندگاری این محصولات می تواند به کاهش میزان اتلاف و هدر رفت این مواد کمک کند. اگر کیفیت مواد اولیه مورد استفاده در تولید مواد غذایی فرآوری شده ثابت و در بالاترین حالت ممکن باشد، افزایش زمان ماندگاری محصول تولید شده به کمک کنترل نور، رطوبت، دما و اکسیژن مقدور است. با کنترل این چهار عامل است که می توان رشد باکتریایی و میکرو ارگانیسم ها را به کمترین حالت ممکن رساند. فناوری تولید فیلم های چند لایه پلیمری امکان کنترل این متغیرها را مهیا می سازد.

در سال 2000 میلادی Leistner، دانشمند آلمانی تبار، مفهوم Hurdle را در افزایش زمان ماندگاری مواد غذایی معرفی نمود. بر اساس مفهوم Hurdle برای افزایش زمان ماندگاری یک محصول غذایی لازم است تمامی تلاش ها به منظور متوقف نمودن فعالیت های میکروبی صورت گیرد. بدین منظور بایستی دمای ماده غذایی در زمان فرآوری در بیشترین مقدار، و در زمان نگهداری در کمترین مقدار ممکن قرار داده شود. پارامتر مهم دیگر فعالیت آبی است که بایستی در کمترین حالت ممکن حفظ شود. در مرحله سوم PH محیط نگهداری غذا است که بایستی در حالت اسیدی تنظیم شود. عامل کنترل بعدی مقدار اکسیژن است و به منظور به حداقل رساندن واکنش های اکسیداسیونی بایستی در کمترین مقدار ممکن، به شرط عدم وقوع واکنش های فساد بی هوازی، حفظ شود. آخرین فاکتور افزایش زمان ماندگاری مواد غذایی و در صورتیکه در مراحل قبلی محدودیتی وجود داشته باشد، افزایش عوامل نگهدارنده اجزای به کار رفته در ماده غذایی، مانند نیتریت و سوربات ها، است.

اما یک بسته بندی مهندسی و مناسب می تواند اثر بخشی فاکتورهای Hurdle را افزایش دهد. برای مثال بسته بندی های چند لایه حاوی پلیمرهای نفوذ ناپذیر در برابر اکسیژن، مانند EVOH و Polyamide (PA)، با ممانعت از ورود اکسیژن به بسته بندی مانع از اکسیداسیون اجزای ماده غذایی می شوند. با استفاده از این بسته بندی ها و تغییر بسته بندی گوشت تازه از حالت عادی، که شامل یک سینی معمولی و فیلم های استرچ است، به بسته بندی های چند لایه نفوذ ناپذیر در برابر اکسیژن می تواند زمان ماندگاری گوشت را تا 3 برابر نسبت به حالت عادی افزایش دهد.

امروزه فیلم های چند لایه به صورت بسته بندی های Shrink، Skin Pack، Stand Pouch، Lidding Film and Tray و انواع اندازه های کیسه های مختلف تجاری سازی شده اند. همچنین این فیلم ها با تمامی دستگاه های پرکن و بسته بندی مواد غذایی سازگار هستند.

فناوری تولید فیلم های چند لایه می تواند بر اساس الزامات مواد غذایی نفوذ پذیری گازهای مختلف به بسته بندی را تنظیم کند و همچنین خواص فیزیکی – مکانیکی بسته بندی را در محدوده مورد نیاز قرار دهد. در مجموع مزایای استفاده از فیلم های چند لایه و استفاده از آن ها در شکل های مختلف بسته بندی مواد غذایی را می توان به صورت زیر بر شمارد:

افزایش زمان ماندگاری
حفظ کیفیت اولیه
افزایش زمان در دسترس برای انتقال مواد غذایی
امکان عرضه محصولات به محدوده های جغرافیایی مختلف
کاهش حجم اتلاف و هدر رفت مواد غذایی