اقتصاد چرخشی صنعت پلیمر

نقش افزودنی ها در دستیابی به اهداف اقتصاد چرخشی صنعت پلیمر

بازیافت مکانیکی یکی از تکنولوژی های در دسترس برای بازیافت پسماندهای پلاستیکی و اقتصاد چرخشی صنعت پلیمر است. این تکنولوژی با بازدهی بالا و مصرف کم انرژی در مقایسه با روش هایی چون بازیافت شیمیایی، بهره وری بالاتری دارد. در کنار بهره وری بالا مهمترین نکته ای که در خصوص روش بازیافت مکانیکی بایستی در ذهن داشت، وابستگی شدید کیفیت محصولات تولیدی به ترکیب مواد اولیه ورودی به این تکنولوژی است. در پی قرار گیری پسماندهای پلیمری در معرض حرارت و تنش مکانیکی، در حین بازیافت مکانیکی ریز ساختار پلیمر تخریب می شود و خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و رئولوژی محصول نهایی تغییر می کند.

اقتصاد چرخشی صنعت پلیمر

راهکارهای اساسی برای بهبود خواص محصول نهایی و کمک  به اقتصاد چرخشی صنعت پلیمر، شامل بهینه سازی فرایند جدا سازی (Sorting)، اختلاط مذاب و اضافه کردن بهبود دهنده های پلیمری و افزودنی ها است. امروزه افزودنی ها نقش مهمی در بهبود کیفیت محصولات تولیدی با تکنولوژی بازیافت مکانیکی دارند. افزودنی های چون آنتی اکسیدانت ها می توانند از پلیمر در برابر تخریب حرارتی محافظت کنند. هر چند انتخاب نوع و غلظت آنتی اکسیدانت ها اهمیت بسیار بالایی دارد. برای زدودن بوی نامطبوع حاصل از بازیافت نیز افزودنی های ویژه ای توسعه داده شده اند. گروه دیگر شامل افزودنی هایی است که برای تنظیم خواص رئولوژیکی محصول نهایی استفاده می شود. در واقع به کمک این افزودنی ها می توان فرایند پذیری محصول نهایی برای فرایندهای قالبگیری مختلفی چون تزریق تنظیم کرد. آخرین گروه افزودنی های صنعت بازیافت مکانیکی شامل جاذب های مختلف است. این جاذب ها برای زدودن ترکیبات شیمیایی مضری است که در حین بازیافت مکانیکی ایجاد می شوند. به کمک این گروه از افزودنی ها می توان عملکرد محصول نهایی را از نقطه نظر بهداشتی برای کاربری جدید تضمین کرد.

ساعت های هوشمند

گریدهای رنگارنگ TPE برای تولید بند ساعت های هوشمند

ساعت های هوشمند برای بسیاری از افراد به اندازه گوشی تلفن همراه مفید و مورد استفاده است. نباید فراموش کرد که ساعت از دیرباز علاوه بر وسیله ای برای نشان دادن زمان، یکی از مهمترین المان های پوشیدنی بوده است. به همین دلیل است که برخی افراد بیش از یک نوع ساعت دارند و بر اساس سایر لباس هایشان ساعت مناسب را انتخاب می کنند. ساعت های هوشمند نیز از این قائده مستثنی و یکی از ویژگی های دوست داشتنی بسیاری از این ساعت ها امکان تغییر بند آن ها و استفاده از طرح و رنگ های مختلف برای بند آن ها است.

با توجه به قیمت مناسب، تولید و شکل دهی راحت، دوام، عایق بودن در برابر رطوبت و در نتیجه امکان استفاده در محیط های مرطوب و حین ورزش و تحرک، انعطاف بالا و رنگ پذیری عالی، TPE (Thermoplastic Elastomer) ها یکی از گزینه های محبوب برای تولید بند ساعت های هوشمند هستند. گریدهای TPE مناسب برای تولید بند ساعت ها بایستی انعطاف پذیری مناسبی داشته باشد، هیچگونه اجزای مهاجرت کننده به سطح نداشته باشد، چسبنده نباشند، برهمکنشی با پوست بدن ایجاد نکند و برای تماس با بدن انسان مناسب باشد. پایداری رنگ و دوام خواص مکانیکی نیز از جمله دیگر خواص مورد نیاز این گریدهای TPE است.

ساعت های هوشمند

زیره های کفش شفاف

زیره های کفش شفاف با استفاده از گریدهای خاص TPE

با ورود ترموپلاستیک های ویژه ای موسوم به ترموپلاستیک الاستومرها یا به اختصار TPE، تحول عظیمی در خصوص تولید زیره های کفش ایجاد شد. TPE ها درجه آزادی بسیار بالایی را در اختیار طراحان و تولیدکنندگان کفش قرار دادند. TPE ها گستره وسیعی از سختی، مقاومت سایشی، انعطاف و … را دارند و برای تولید انواع زیره کفش از جمله زیره های کفش شفاف گزینه مناسبی به شمار می آیند. باید در نظر داشت فرایند قالبگیری و قیمت TPE ها نیز از جمله دیگر عوامل مهم در راستای افزایش مصرف آن ها در این کاربری می باشد.

زیره های کفش شفاف

یکی از نکات مورد توجه در خصوص TPE ها، امکان تولید زیره های کفش شفاف با استفاده از گریدهای خاص TPE است. در این کاربری TPE ها می توانند مانند TPU های شفاف به کار گرفته شوند و برای کفش های با طراحی خاص مناسب باشند. چنین گریدهایی برهمکنشی با نور مرئی ندارند و بنابراین شفاف به چشم می آیند.

استابلایزر قلع (تین)

تفاوت گریدهای مختلف استابلایزر قلع (تین)

اگر برای خرید یک استابلایزر حرارتی قلع با شرکت معتبر تولید یا تامین کننده این استابلایزر تماس بگیرید، خیلی زود متوجه خواهید شد که طیف گسترده ای از گریدهای مختلف این پایدار کننده وجود دارد. یکی از مهمترین مشخصه های فنی این استابلایزرها نوع گروه آلکیل آن ها است. قطعا تا به حال انواع استابلایزر قلع (تین) نوع متیل، بوتیل و اکتیل به گوش شما خورده است. در این بخش می خواهیم با لزوم وجود این گروه ها در ساختار این پایدارکننده های حرارتی آشنا شویم.

فلز قلع در دو حالت پایدار شیمیایی با ظرفیت های دو و چهار همراه با اتم کلر وجود دارد. قلع با چهار ظرفیت به دلیل امکان اتصال چهار گروه پایدار شیمیایی، برای استفاده در تولید استابلایزرهای PVC مناسب تر است. به دلیل خاصیت اسیدی این ترکیب قلع (تین)، بایستی به منظور افزایش راندمان پایدارسازی حرارتی، اتم های کلر آلکیلاسیون شوند. در واقع پس از واکنش آلکیلاسیون گروه های آلکیل مانند متیل، بوتیل و اکتیل در ساختار استابلایزر قلع (تین) قرار می گیرند. می توان یک، دو، سه یا هر چهار اتم کلر را پس از آلکیلاسیون به گروه آلکیل متصل کرد. نکته قابل توجه در پی این جایگزینی، افزایش درجه سمیت (Toxicity) استابلایزر نهایی است. در واقع با افزایش درجه آلکیلاسیون درجه سمیت ترکیب نیز افزایش پیدا می کند. بهترین حالت آلکیلاسیون دو اتم کلر و سپس جایگزینی دو اتم کلر باقیمانده با ترکیب هایی چون کربوکسیلیک اسید یا گروه های حاوی گوگرد است.

استابلایزر قلع (تین)

به صورت خلاصه می توان گفت استابلایزرهای تین حاوی فلز تین در مرکز، گروه های آلکیل (به صورت معمول دو گروه) و در نهایت دو گروه جایگزین کلر مانند مرکاپتایدها یا کربوکسیلیک اسیدها هستند. در بخش بعدی در خصوص تاثیر هر یک از این گروه ها و ترکیب شیمیایی پایدارکننده حرارتی بر کارایی آن بحث خواهیم کرد.

 

پوشش های پلی یورتانی

افزایش ظرفیت تولید پوشش های پلی یورتانی خاص میتسوئی کمیکال (PUD)

میتسوئی کمیکال ژاپن یکی از مهمترین تولید کنندگان پلی یورتان های مختلف برای صنعت بسته بندی است. پلی یورتان ها گروه مهم چسب های لایه گذاری (Lamination) هستند و همچنین در شکل پوشش های پلی یورتان پلیمری نیز کاربردهای گسترده ای دارند.

بسته بندی های منعطف پلیمری به صورت عمده برای تولید انواع بسته بندی های مواد غذایی به کار می روند. به این بسته بندی ها فیلم های پلیمری نیز گفته می شود و به صورت کلی برای برآورده کردن تمام الزامات مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی بسته بندی ها، به صورت چند لایه تولید می شوند. به دلیل وجود پلیمرهای مختلف با ساختار شیمیایی متفاوت در این بسته بندی ها، پس از بازیافت خواص بسته بندی بازیافت شده برای استفاده مجدد مطلوب نیست.

پوشش های پلی یورتانی

به همین دلیل در این روزها با توجه به معیارهای اقتصاد چرخشی، فیلم های پلیمری نوینی توسعه داده شده اند که تنها با استفاده از یک نوع پلیمر تولید می شود. برای مثال بسته بندی های Monomterial پایه پلی اتیلن، گروه مهمی از این بسته بندی ها هستند. با توجه به خواص حرارتی مورد نیاز این بسته بندی ها، در برخی کاربردها نیاز به پوشش های ویژه جهت استفاده در کاربردهای نیازمند مقاومت حرارتی بالا است.

پوشش های پلی یورتان پایه آب یا پلی یورتان های پراکنده شده در آب (Polyurethane Dispersion – PUD) گروه مهمی از این پوشش ها هستند که میتسوئی کمیکال ژاپن یکی از مهمترین تولید کننده های این گروه از محصولات است. این محصول برای افزایش مقاومت حرارتی بسته بندی ها به فیلم های پلیمری اضافه می شوند. به منظور پاسخ به نیاز روز افزون بازار به این پوشش ها، میتسوئی کمیکال در آخرین اقدام خود تصمیم به احداث واحد جدیدی برای افزایش ظرفیت تولید این پوشش های پلی یورتانی گرفته است. نام تجاری این محصولات میتسوئی کمیکال TAKELAC است و علاوه بر صنعت بسته بندی در صنایعی چون نساجی و ساختمان نیز به کار می روند.

 

فیلم های استرچ پلی اتیلنی

معرفی گریدهای پلی اتیلن متالوسن (mLLDPE) – گریدهای مورد استفاده برای تولید فیلم استرچ پلی اتیلنی

در بخش قبلی با پلی اتیلن های متالوسنی آشنا شدیم. اکنون می دانیم میتسوئی کمیکال یکی از تولید کنندگان مهم این محصول در دنیا است و با گریدهای مورد استفاده در فیلم های Heavy Duty همچون فیلم های FFS آشنا شدیم. می توانید با مراجعه به لینک زیر اطلاعات فنی این گریدها را مرور کنید و سپس با این بخش در خصوص معرفی گریدهای mLLDPE مورد استفاده در تولید فیلم های استرچ پلی اتیلنی همراه باشید.

فیلم های استرچ پلی اتیلنی

فیلم استرچ پلی اتیلنی کاربردهای گسترده ای در بسته بندی کالاهای صنعتی و غذایی دارند. این فیلم ها با داشتن استحکام بالا، شفافیت عالی و ضخامت بسیار کم خود مورد توجه صنعت بسته بندی هستند. اما برای تولید این فیلم ها به گریدهای خاصی از پلی اتیلن نیاز است.

پلی اتیلن های مورد نیاز برای تولید فیلم های استرچ بایستی فرایند پذیری خوبی داشته باشند، امکان تولید فیلم هایی با ضخامت کم با آن ها وجود داشته باشد و برآورده کننده الزامات مکانیکی این فیلم ها، مانند مقاومت کافی در برابر پارگی، سوراخ شدن، تحمل بار و … داشته باشند. گریدهایی که میتسوئی کمیکال در پتروشیمی خود با نام Prime Polymer برای این کاربری پیشنهاد می دهد، عبارتند از:

نام گرید دانسیته (Kg/m3) نرخ جریان مذاب (MFR – g/10min – 190 °C) مشخصات
SP2540 924 3.8 سرعت تولید و فرایند پذیری بالا
SP2040 918 3.8 خواص مکانیکی عالی
SP1540 913 3.8 خواص نوری عالی
SP0540 903 3.8 دوخت پذیری عالی

 

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این گریدها با کارشناسان شرکت پلیمر پیشرفته دانا تماس حاصل فرمایید.

Hot Melt

بهبود چسبندگی و عملکرد چسب های گرمانرم پایه پلی اتیلن (Hot Melt)

چسب های گرمانرم یا Hot Melt با داشتن مزایایی چون اعمال آسان، چسبندگی بسیار بالا، دوام چسبندگی خوب، کم بودن مخاطرات سلامتی استفاده از آن ها در مقایسه با دیگر چسب ها و … جایگاه ویژه ای در صنعت چسب دارند. اخیرا گریدهای جدید این چسب ها بر پایه کوپلیمرهای اتیلنی در حال تولید هستند. در واقع کوپلیمرهای اتیلنی با داشتن انعطاف بسیار بالا، مقاومت حرارتی خوب، فراوری و قیمت مناسب به یکی از گزینه های مهم تولید چسب های Hot Melt تبدیل شده اند. این گروه از کوپلیمرها، POE (Polyolefin Elastomer) نامیده می شوند. برای بهبود چسبندگی این چسب ها راه حل های مختلفی وجود دارد و یکی از این راهکارها افزودن کوپلیمرهای قطبی به فرمولاسیون چسب های گرمانرم است.

Hot Melt

SK Functional طیف گسترده ای از این کوپلیمرهای قطبی را به صورت اختصاصی برای تولید چسب های گرمانرم تولید می کند. Lotader 8200 گرید اختصاصی SK Functional برای تولید چسب های Hot Melt با کیفیت است. این گرید کوپلیمری اختصاصی حاوی گروه های اتیلن، اتیل آکریلات و مالئیک انیدرید است. وجود گروه های اتیل آکریلات و مالئیک انیدرید باعث افزایش چسبندگی چسب های گرما نرم می شود. چنین چسب هایی برای ایجاد اتصال به سطوح مختلفی چون پلاستیک، کاغذ و کارتن، فلز و … مناسب هستند. این گرید سازگاری بالایی با سایر اجزای مورد استفاده در فرمولاسیون چسب های گرما نرم، مانند انواع وکس، رزین های Tackifier و … دارد.

Lotader 8200 حاوی 6.5 درصد اتیل آکریلات، 2.8 درصد مالئیک انیدرید است و MFI این گرید در شرایط 190 °C, 2.16 kg برابر با 200 g/10min است و برای تولید چسب های Hot Melt بینظیر است.

فیلم های صدفی

جایگزینی نوآورانه برای فیلم های صدفی BOPP

فیلم های BOPP با داشتن ریزساختار ویژه خود ترکیب بی نظیری از استحکام و شفافیت را به صنعت بسته بندی هدیه دادند. در سالیان اخیر این دو مزیت در کنار قیمت استثنائی منجر به افزایش کاربرد این گروه از فیلم ها شده است. امروزه گونه های مختلفی از فیلم های BOPP مانند فیلم های صدفی، مات، سفید و … در دسترس واحدها ی بسته بندی قرار دارند. بسته بندی مواد غذایی و تولید لیبل های مورد مصرف در صنعت بسته بندی ها از جمله مهمترین کاربردهای این گروه از فیلم ها است.

فیلم های صدفی

اما این روزها گریدهای خاصی از پلی اتیلن توسعه داده شده اند که امکان تولید فیلم هایی مشابه با BOPP را مهیا می کنند. مشابه BOPP فیلم های پایه پلی اتیلنی در دو راستا جهت دار می شوند و اصطلاحا فیلم های BOPE تولید می شوند. این فیلم ها شفافیت، مقاومت حرارتی و خواص مکانیکی مشابه فیلم های BOPP دارند. نکته قابل توجه در خصوص فیلم های BOPE امکان تولید گونه های صدفی آن ها است که می تواند دانسیته و ساختاری کاملا مشابه با انواع BOPP صدفی را حاصل کند.

mLLDPE

معرفی گریدهای پلی اتیلن سبک خطی متالوسن (mLLDPE)

می دانیم یکی از راه های تقسیم بندی پلی اتیلن های مختلف، تقسیم بندی بر اساس دانسیته آن ها است. به همین منظور خانواده های مهم پلی اتیلن شامل گروه هایی چون HDPE (پلی اتیلن با دانسیته بالا یا پلی اتیلن سنگین)، LLDPE (پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین یا پلی اتیلن سبک خطی) و LDPE (پلی اتیلن با دانسیته پایین یا پلی اتیلن سبک) می شوند. اگر در صنعت بسته بندی تجربه کافی داشته باشید در بسیاری از مواقع یک خانواده دیگر نیز به چشم می خورند: پلی اتیلن سبک خطی متالوسن (mLLDPE)

اما mLLDPE ها چه گروهی از پلی اتیلن ها هستند؟ حرف کوچک m در ابتدای نام این گریدها بر گرفته از کاتالیست متالوسن است. این گریدها با پیشرفته ترین کاتالیست های سنتز پلی اتیلن ها تولید می شوند و خواص مکانیکی فوق العاده ای دارند که منجر به استفاده زیاد از آن ها در برخی کاربردهای بسته بندی و همچنین دیگر صنایع شده است.

mLLDPE

شرکت میتسوئی کمیکال ژاپن که یکی از پیشگامان تولید گریدهای مختلف پلی اتیلن است، طیف وسیعی از گریدهای مختلف پلی اتیلن متالوسن را در همکاری با پتروشیمی Prime Polymer تولید می کند.

در این بخش دو گرید پلی اتیلن سبک خطی متالوسن (mLLDPE) مورد استفاده در تولید فیلم های Heavy Duty Bag را معرفی خواهیم کرد و در بخش های بعدی با سایر گریدهای این خانواده از پلی اتیلن ها آشنا خواهیم شد.

SP 3010 و SP2510 گریدهای مناسبی برای تولید فیلم های با عملکرد بالا برای تولید کیسه های بسته بندی مواد شیمیایی، غلات و … موسوم به فیلم های Heavy Duty Bag هستند. فیلم های تولیدی با این گریدها مقاومت ضربه بی نظیر، استحکام بالا، مقاومت در برابر سوراخ شدن عالی و استحکام دوخت بسیار خوبی دارند. SP3010 دانسیته ای برابر با 926 kg/m3 با MFI = 0.8 g/10 min (190 °C, 2.16 kg) دارد و SP2510 دانسیته ای برابر با 923 kg/m3 با MFI = 1.5 g/10 min (190 °C, 2.16 kg) دارد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این گریدها با کارشناسان شرکت پلیمر پیشرفته دانا تماس حاصل فرمایید.

BOPP Plastic

چسب های بین لایه ای پایه پلی پروپیلن مورد استفاده در کاربری های خاص

در بخش قبلی با گریدهای چسب های بین لایه ای پایه پلی پروپیلن (PP Tie layer) شرکت میتسوئی کمیکال ژاپن آشنا شدیم. این بخش گریدهایی را معرفی خواهد کرد که برای کاربری های بسیار خاصی طراحی شده اند.

اولین گرید ویژه میتسوئی کمیکال، AT1179E است که به صورت اختصاصی برای کاربردهایی طراحی شده است که فیلم چند لایه بر پایه BOPP است. با توجه به فرایند خاص تولید فیلم های BOPP به چسب بین لایه ای ویژه برای این کاربری نیاز است. این گرید برای چسباندن لایه های EVOH و PA مناسب است. گریدهای بعدی AT3177E و AT3355E هستند که همانند گرید AT1179E برای فیلم های BOPP در نظر گرفته شده اند. اما مزیت اصلی این دو گرید، قابلیت استفاده از آن ها برای تولید فیلم هایی است که در فرایند تولید، پوشش های خاص (Coating) روی آن ها اعمال می شود.

چسب های بین لایه ای

آخرین گرید این بخش CP510E است که به صورت اختصاصی با توجه به معیارهای اقتصاد چرخشی و توسعه پایدار طراحی شده است. این گرید تاییدیه موسسه  International Sustainability and Carbon Certification (ISCC)  را نیز دارد.