مخزن سوخت پلاستیکی ۶ لایه خودرو ، پاسخگوی الزامات زیست محیطی

در بخش قبلی این مقاله با ویژگی های کلی و تاریخچه پیدایش مخازن سوخت پلاستیکی در خودروها آشنا شدیم. در حال حاضر و در سال ۲۰۱۹ میلادی، آخرین نسل مخازن سوخت پلاستیکی، مخزن های ۶ لایه بر پایه پلی اتیلن/ اتیلن وینیل الکل در حال استفاده در خودروهای مختلف هستند. علاوه بر وجود پیچیدگی های فنی در انتخاب پلیمرهای مناسب، فرایند تولید چنین مخزنی بسیار پیچیده است و به روزترین فناوری ها در خطوط تولید آن به کار می رود. این محصول به روش قالبگیری دمشی (Blow molding) یا ترموفرمینگ تولید می شود. برای مثال در روش قالبگیری دمشی که استفاده بیشتری نیز دارد، سه تا شش اکسترودر ( باتوجه به نوع خط تولید) پلیمرهای لایه های مختلف را به قالب میرسانند و در قالب علاوه بر فرایند دمش، قرار دادن شیر و اتصالات مخزن نیز به صورت همزمان انجام می شود.

مخزن سوخت پلاستیکی چند لایه

پلی اتیلن دانسیته بالا (HDPE) و اتیلن وینیل الکل (EVOH) دو لایه اصلی این مخازن را تشکیل می دهند. HDPE تعیین کننده خواص مکانیکی و نگهدارند سوخت و EVOH لایه سدگر و مانع در برابر هیدروکربن ها در ساختار مخزن هستند. برای مثال یک مخزن دارای یک لایه چند میکرونی EVOH در هر روز تنها ۱۰ mg و در مورد یک مخزن تک لایه HDPE، ۳۰۰۰ mg هیدرو کربن انتشار به محیط دارد. در فناوری مخازن سوخت چند لایه، علاوه بر اینکه امکان استفاده همزمان از لایه های HDPE و EVOH مهیا است، می توان بخشی از HDPE را با انواع بازیافتی مناسب آن جایگزین کرد. بدین ترتیب علاوه بر کنترل میزان انتشار گازهای آلاینده در این مخازن و رعایت استانداردهای زیست محیطی، با استفاده از پلاستیک های بازیافتی می توان در راستای توسعه پایدار صنایع خودروسازی حرکت کرد. هر چند بایستی در استفاده از پلاستیک های بازیافتی برای چنین محصول مهندسی جانب احتیاط را رعایت کرد و از گریدهای بازیافتی گواهینامه دار (Certified grades) و مناسب برای این کاربری استفاده کرد.

پس از انتخاب گرید مناسب HDPE و EVOH برای تولید مخزن چند لایه ( برای مثال EVOH با ۲۴ و ۳۲ درصد مولی اتیلن و HDPE مناسب برای اکستروژن)، مهمترین چالش پیش رو ایجاد اتصال بین این دو لایه است. چرا که HDPE طبیعت غیر قطبی و EVOH طبیعت قطبی دارد و در حالت عادی این دو لایه با یکدیگر سازگار نیستند. برای ایجاد سازگاری و اتصال بین دو لایه، از چسب های بین لایه ای (Tie layer) استفاده می شود. چسب بین لایه ای مناسب برای این کاربری پلی اتیلن های عامل دار شده با مالئیک انیدرید (PE grafted maleic anhydride) هستند. لایه چسب بین لایه های EVOH و HDPE قرار می گیرد و از یک سو با EVOH پیوند شیمیایی و از سمت دیگر با HDPE سازگاری فیزیکی دارد و در مجموع یک ساختار یکپارچه ایجاد می شود. این ساختار یکپارچه خواص مکانیکی و ضربه پذیری مشابه HDPE و خواص نفوذ ناپذیری در برابر هیدروکرین ها مانند EVOH دارد. برای مثال ترتیب لایه ها به همراه درصد آن ها از ضخامت کلی در مخزن سوخت پلاستیکی چند لایه به صورت زیر است:

مخزن سوخت چند لایه

Black HDPE (13%)/ Regrind HDPE (40%)/ Tie layer (2%)/ EVOH (3%)/ Tie layer (2%)/ HDPE (40%)

لایه Black HDPE به عنوان لایه بیرونی مخزن، حاوی دوده سیاه به منظور حفاظت از مخزن در برابر اشعه فرابنفش است.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *