PA Application

تفاوت های PA6 و PA66 در حین فرایند شکل دهی و کاربری نهایی

در بخش قبلی با تاریخچه و روش تولید دو پلی آمید مشهور PA6 و PA66 آشنا شدیم.

از آنجایی که این دو پلی آمید بیشترین کاربرد را در بین گروه های مختلف پلی آمید دارند، در این بخش با مهمترین ویژگی های این دو در حین شکل دهی و کاربری نهایی بیشتر آشنا خواهیم شد.

با توجه به جذب آب پلی آمیدها باید در نظر داشت پیش از شکل دهی و قالبگیری، گریدهای مختلف PA6 و PA66 را بایستی برای حداقل 2-4 ساعت در دمای 80 °C خشک کرد. از آنجایی که دمای ذوب PA6 قدری کمتر از PA66 است، بنابراین دمای فرایند شکل دهی نیز برای این پلیمر کمتر است. برای مثال در حین فرایند تزریق می توان دمایی در محدود 260-290 °C را برای PA6، و 275-300 °C را برای PA66 لحاظ کرد. در ادامه برای دمای قالب می توان 60-90 °C را برای PA6 و 80-120 °C را برای PA66 تنظیم کرد. باید در نظر داشت بر اساس تنظیمات فرایند تزریق و هندسه قطعه تولیدی به صورت معمول زمان چرخه تزریق برای پلی آمید 66 کمتر از پلی آمید 6 است، همچنین آبرفتگی و تاب خوردگی قطعات تولیدی با PA66 معمولا بیشتر از PA6 است.

PA Application

 

قطعات تولید با PA66 مدول و استحکام مکانیکی بالاتری دارند و از طرف دیگر قطعات بر پایه PA6 ضربه پذیری بالاتری دارند. معمولا کیفیت سطح قطعات تولیدی با PA6 بهتر از انواع تولید شده با PA66 است و نواقص سطحی کمتری ایجاد می شود. به دلیل جذب آب کمتر PA66 در مقایسه با PA6، قطعات تولیدی با PA66  در برابر رطوبت افت خواص کمتری نشان می دهند و این نکته در کنار پایداری ابعادی بالا در دماهای بالاتر در مقایسه با  PA6 (به صورت کوتاه مدت قطعات تولیدی با PA66 حتی می توانند در معرض دماهای بالایی چون 220 °C قرار گیرند.)، مزیت اصلی PA66 است.

FDA-Phthalates

تصمیم جدید FDA در خصوص استفاده از ترکیبات فتالاتی در محصولات در تماس با مواد غذایی

سازمان غذا و داروی آمریکا یا به اختصار FDA، مسئول حفظ و ارتقای سطح سلامت جامعه از طریق تنظیم مقررات و استانداردها و نظارت بر ایمنی مواد غذایی است. بخشی از نظارت بر ایمنی مواد غذایی از طریق کنترل بسته بندی های مورد استفاده در صنعت تولید مواد غذایی صورت می گیرد که پلیمرها بخش مهمی از مواد اولیه مورد مصرف در این صنعت هستند. بنابراین تمامی مواد اولیه مورد استفاده در تولید بسته بندی های پلیمری صنعت مواد غذایی زیر ذره بین FDA است.FDA-Phthalates

 

کامپاندهای نرم شده PVC گروهی از این محصولات هستند که گونه های مختلف نرم کننده های فتالاتی در آن ها استفاده می شود. در مرداد ماه گذشته FDA یک تصمیم مردمی در خصوص ممنوع کردن استفاده از هشت گونه ارتو فتالات را برای کاربری های در تماس با مواد غذایی، رد کرد. این گروه شامل فتالات هایی چون DIBP, DBP, BBP, DCHP, DnHP, DIOP, DEHP و DiNP در کاربری های در تماس با مواد غذایی بوده است. همچنین FDA مجدد محدودیت استفاده از BPBG, DEP, EPEG, DEHP و DIOP را تمدید کرد. همواره FDA بر اساس آخرین اطلاعات و تحقیقات، استفاده از گروه های مختلف مواد اولیه مورد مصرف در صنعت تولید مواد غذایی را به روز رسانی می کند. شما می توانید با مراجعه به لینک زیر در خصوص آخرین وضعیت استفاده از فتالات ها در محصولات در تماس با مواد غذایی آشنا شوید:

مقاومت به ضربه

اصلاح مقاومت به ضربه پلی آمیدها به روش نوآورانه SK Functional

در برخی از کاربردها مقاومت به ضربه پلی آمید پارامتر محدود کننده استفاده از این ترموپلاستیک مهندسی است. به همین دلیل همواره اصلاح مقاومت ضربه این ترموپلاستیک یکی از زمینه های تحقیقاتی و البته تجاری پر مخاطب بوده است. باید در نظر داشت از آنجایی که این روزها استفاده از پلاستیک های بازیافتی نیز توجه زیادی به خود جلب کرده است، بنابراین اصلاح مقاومت ضربه پلی آمیدهای بازیافتی نیز نکته مهمی است و باید راه حل های تجاری مناسب آن را پیدا کرد.

SK Functional یکی از بزرگترین شرکت های فعال در حوزه تولید پلیمرها و مواد شیمیایی پایه در دنیا است. اصلاح کننده های ضربه یکی از محصولات مهم این شرکت هستند که در این گروه گریدهای مناسبی برای افزایش مقاومت ضربه پلی آمید دیده می شود.

مقاومت به ضربه

Lotader 4700 یکی از این گریدها است که به صورت ویژه برای افزایش ضربه پذیری پلی آمید طراحی شده است. این گرید کوپلیمر ویژه ای بر پایه اتیلن، اتیل آکریلات و مالئیک انیدرید است. ساختار ویژه این گرید سازگاری مهندسی شده ای با پلی آمید دارد و به دلیل قابلیت جذب انرژی آن منجر به افزایش مقاومت ضربه در کنار حفظ دیگر خواص مکانیکی چون سفتی و سختی می شود.

درصد مورد نیاز از Lotader 4700 بر اساس میزان مورد نیاز مقاومت ضربه تعیین می شود و کمتر از دیگر انواع اصلاح کننده است. مزیت اصلی این گرید امکان استفاده به صورت Dry Blend در فرایند تزریق قطعه نهایی است. در واقع این گرید به فرایند کامپاندینگ و اختلاط جدا نیازی ندارد و به صورت مستقیم در فرایند تزریق انواع گریدهای PA6 و PA66 می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

مزیت دیگر Lotader 4700 عدم تاثیر بر ویسکوزیته محصول و کیفیت فرایند تزریق است. این مزیت باعث می شود این گرید برای تولید قطعاتی با هندسه پیچیده مناسب باشد.

HNBR

برای تولید چه قطعاتی از گریدهای HNBR استفاده کنیم؟

گریدهای مختلف NBR به عنوان الاستومری بسیار مقاوم در برابر حرارت، روغن، سوخت و با خواص مکانیکی عالی شناخته می شوند. فرض کنید پیوندهای دوگانه موجود در بخش Butadiene زنجیره های NBR تحت فرایند کنترل شده ای اشباع شوند. در این حالت گریدهای HNBR که مخفف شده عبارت Hydrogenated NBR است، تولید خواهد شد. در این بخش با مزایای این گریدها آشنا خواهیم شد.

گریدهای HNBR

به صورت کلی HNBR در مقایسه با NBR های معمولی مقاومت بالاتری در برابر حرارت و اکسیژن، به عبارتی در برابر هوازدگی از خود نشان می دهند. این گریدها مقاومت سایشی بالاتری دارند و برای کاربری های در معرض بارگذاری دینامیک مقاوم تر از NBR های معمولی هستند. از جمله دیگر مزایای گریدهای HNBR می توان به مقاومت بیشتر آن در برابر بخار آب، آب داغ و به صورت کلی خواص مکانیکی بهتر در دماهای بالا اشاره کرد. مانند NBR های معمولی مقاومت در برابر روغن HNBR بر اساس درصد آکریلونیتریل موجود در ساختار آن مشخص می شود.

بیشترین کاربرد گریدهای HNBR در تولید قطعات خاص خودرو، صنایع نفت و گاز، و برخی قطعات مورد استفاده در خطوط تولید مواد غذایی است. در بخش های بعدی با جزئیات بیشتری از HNBR ها آشنا خواهیم شد.

 

آنتی فاگ

غلبه بر چالش مه گرفتگی در فیلم های استرچ رپ PVC با انتخاب آنتی فاگ

فیلم های استرچ PVC برای بسته بندی مواد غذایی تازه ای چون میوه و سبزیجات، انواع گوشت تازه و نیمه آماده به کار می روند. بیشتر این محصولات حین فروش یا مصرف در دمای یخچال نگهداری می شوند و در این شرایط بخار آب موجود در بسته بندی پس از میعان به صورت قطرات آب در بسته بندی جمع می شوند. این اتفاق کیفیت بصری بسته بندی را کاهش می دهد و حتی می تواند فرایند فاسد شدن غذا را تسریع کند. برای غلبه بر مشکل فوق افزودنی هایی با نام آنتی فاگ (Anti fog) یا ضد مه توسعه داده شده اند.

آنتی فاگ

انتخاب صحیح گرید مناسب این افزودنی ها و توجه به نکات فنی که در استفاده از آن ها مهم است، می تواند عملکرد آنتی فاگ ها را تضمین کند. این افزودنی ها بر پایه Surfactant ها توسعه داده شده اند و با مهاجرت به سطح فیلم باعث آبدوست شدن فیلم و به دنبال آن پخش یکنواخت قطرات آب می شوند.

غلظت مورد نیاز بر اساس فرمولاسیون، مدت زمان سرویس دهی، ضخامت فیلم استرچ و نوع آنتی فاگ تعیین می شود و در محدوده 2-4 phr است. گلیسرول استرها، سوربیتول استرها، اتوکسیلات ها یا ترکیبی از آن ها گزینه های Anti fog مناسبی برای فیلم های PVC هستند. همچنین باید در نظر داشت در خصوص فیلم های استرچ مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی مانند گوشت، بایستی از گریدهای بهداشتی و مناسب برای قرار گیری در تماس با مواد غذایی استفاده کرد.

 

هیدروتالسیت

آشنایی با هیدروتالسیت ها، پایدار کننده های حرارتی عاری از فلزات سنگین

هیدروتالسیت ها ساختارهای صفحه ای معدنی هستند که این روزها جایگاه خاصی در تولید محصولات مختلف بر پایه کامپاندهای PVC پیدا کرده اند. هیدروتالسیت ها بدون داشتن فلزات سنگین می توانند به عنوان پایدار کننده حرارتی یا کمک پایدار کننده حرارتی به کار روند. توانایی بی نظیر هیدروتالسیت ها در جذب اسیدهای حاصل از تخریب PVC منجر به بازدهی بسیار بالای این گروه به عنوان استابلایزر شده است.

شرکت Kisuma که یکی از کمپانی های فعال در حوزه تولید مواد شیمیایی پایه است، طیف گسترده ای از گریدهای مختلف هیدروتالسیت را با نام تجاری Alcamizer توسعه داده است. این گریدها همگی بر پایه هیدروتالسیت ها هستند و بر اساس کاربرد نهایی گریدهای متفاوت بهینه سازی شده اند.

هیدروتالسیت

ویژگی های منحصر به فرد Alcamizer:

  • این کمک پایدار کننده های حرارتی می توانند در کنار استابلایزرهای دیگری چون گریدهای بر پایه کلسیم یا قلع (Tin) به کار روند.
  • مزیت اصلی گریدهای Alcamizer ایجاد ثبات رنگ در محصول است.
  • گریدهای Alcamizer تمامی معیارهای بهداشتی و ایمنی را برآورده می کنند.
  • این کمک پایدار کننده های حرارتی می توانند در تولید محصولات شفاف نیز به کار گرفته شوند.
  • Alcamizer قابلیت توزیع و پخش راحتی در PVC دارد و قابلیت استفاده در تجهیزات معمول خطوط تولید را دارند.
  • تمام این گریدها می توانند به عنوان کمک پایدار کننده و حتی استابلایزر اصلی در گریدهایPVC امولسیونی و سوسپانسیونی استفاده شوند.

در بخش بعدی با جزئیات فنی گریدهای مختلف بیشتر آشنا خواهیم شد.

استرچ های PVC

استرچ های PVC، راه حلی برای افزایش طول عمر مواد غذایی

کاهش اتلاف و هدر رفت مواد غذایی در کنار مزایای اقتصادی که به دنبال دارد، می تواند به اهداف عالی یک جامعه، همچون کاهش تعداد گرسنگان و بهبود کیفیت رژیم غذایی افراد جامعه نیز کمک کند. این هدف در سطح یک خانواده نیز مهم است و برای بیشتر افراد حفظ کیفیت مواد غذایی و کاهش دور ریز غذا مهم است. برای دستیابی به این اهداف در سطح کلان و همینطور در سطح خانواده، بسته بندی های پلیمری راه حلی جامع، اقتصادی و معقول هستند. گروه مهمی از این بسته بندی ها فیلم های پلیمری هستند که در این بخش با استرچ های PVC بیشتر آشنا خواهیم شد.

فیلم های استرچ

استرچ های PVC همان بسته بندی های بسیار نازکی هستند که به دلیل شفافیت بسیار بالا و خواص سطحی خوب، هر روزه از آن ها برای بسته بندی مواد غذایی خود استفاده می کنیم. این فیلم ها به صورت Stretch با پیچاندن در اطراف مواد غذایی به کار گرفته می شوند. همچنین بخش مهمی از مواد غذایی ما مانند انواع گوشت، مرغ و میوه در این نوع بسته بندی ها عرضه می شوند. خواص مکانیکی خوب، حس لامسه و خواص سطحی بی نظیر، و شفافیت بسیار عالی این فیلم ها باعث شده است که انواع استرچ های پلی اتیلنی نتوانند به راحتی با این فیلم ها رقابت کنند.

این فیلم ها بایستی از گریدهای مختص کاربری در تماس با مواد غذایی تولید شوند و افزودنی های مورد مصرف در فرمولاسیون آن ها نیز از انواع گریدهای مناسب برای تماس با مواد غذایی انتخاب شود. پایدار کننده های حرارتی مناسب این محصولات انواع کلسیم – روی (Ca-Zn) می باشند که بایستی عاری از ترکیباتی چون بنزوئیک ها باشند. همچنین این استابلایزرها بایستی سازگاری خوبی با نرم کننده ها و در برخی کاربردها با افزودنی های ضد مه (آنتی فاگ) داشته باشند.

BOPP

فناوری میتسوئی کمیکال برای بازیافت فیلم های BOPP

امروزه اهمیت بازیافت پلاستیک ها خصوصا بازیافت فیلم های BOPP و توجه به اصل توسعه پایدار که لازمه اصلی آن حفظ محیط زیست و منابع طبیعی برای آینده است، بر کسی پوشیده نیست. از آنجایی که بیش از یک سوم از کل پلاستیک های تولیدی در صنعت بسته بندی به کار گرفته می شوند و توجه به این نکته که این گروه از محصولات طول عمر کوتاهی دارند و با توجه به ضخامت کم، حجم زیادی را در بین پسماندهای مختلف دارند، بنابراین توجه به بازیافت این محصولات اهمیت ویژه ای دارد.

میتسوئی کمیکال ژاپن در بین پرچم داران صنعت بازیافت در همکاری مشترک با دو شرکت ژاپنی دیگر توانسته است خط نیمه صنعتی بازیافت فیلم های BOPP را راه اندازی کند. RePLAYER نام تجاری فناوری میتسوئی کمیکال برای بازیافت فیلم های BOPP است. با اتکا به این فناوری میتسوئی کمیکال می تواند فیلم های چاپ شده را رنگ زدایی کند و تبدیل به گرانول های پلی پروپیلن با قابلیت تولید مجدد فیلم های پایه پلی پروپیلن کند. علاوه بر تسلط بر دانش فنی مورد نیاز برای توسعه این تکنولوژی، حضور میتسوئی کمیکال در سراسر زنجیره ارزش فیلم های پلیمری منجر به رقابت پذیری این شرکت در این بخش شده است.

BOPP

پلی پروپیلن

چسب های بین لایه ای پایه پلی پروپیلن مناسب برای فرایند Cast Extrusion

در بخش قبلی با چسب های بین لایه ای پایه پلی پروپیلن که در فرایند فیلم دمشی یا Film Blowing مورد استفاده قرار می گیرند، آشنا شدیم. این گروه از چسب ها تولید کنندگان محدودی در سرتاسر دنیا دارند و چسب هایی که در بخش قبل معرفی شدند تولید شرکت میتسوئی کمیکال ژاپن هستند. در این بخش با گریدهای مورد استفاده در تولید فیلم های چند لایه سدگر به روش Cast Extrusion همراه باشید.

پلی پروپیلن

از آنجایی که روش Cast Extrusion فرایندی پر طرفدارتر برای تولید فیلم های چند لایه پایه پلی پروپیلن است، میتسوئی کمیکال تعداد بیشتری گرید تجاری در این بخش دارد. چسب های بین لایه ای میتسوئی کمیکال که پایه پلی پروپیلن هستند و برای تولید فیلم های چند لایه سدگر (Barrier) مناسب می باشند، شامل گزینه های زیر هستند:

گریدهای با چسبندگی بسیار بالا:

QF551E، AT1404E و QF829E سه گرید با چسبندگی بسیار بالا و مناسب برای ایجاد اتصال میان لایه پلی پروپیلن با آلومینیوم، EVOH و PA هستند. MFI و فرایند پذیری این گریدها با یکدیگر متفاوت است و بر اساس کاربری های مختلف بایستی گرید مناسب را انتخاب کرد.

گریدهای با چسبندگی بالا:

گریدهای AT1179E, QF541E, AT3177, AT3355E, QF829E در گروه گریدهای با چسبندگی بالا قرار می گیرند. این گریدها برای ایجاد چسبندگی میان فیلم پلی پروپیلن و لایه های PA و EVOH مناسب هستند و با توجه به نوع فیلم پلی پروپیلن (برای مثال انواع BOPP عادی یا متالایز شده) گرید مناسب انتخاب می شود.

گرید مناسب با قابلیت چسبندگی به پلی آمید (PA):

آخرین گرید این بخش QF300E است که به صورت اختصاصی برای فرایند Cast Extrusion و چسبندگی به PA در نظر گرفته شده است.

برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره فنی با کارشناسان شرکت پلیمر پیشرفته دانا تماس حاصل فرمایید.

Tielayer

چالش افزایش مقاومت به ضربه در ترموپلاستیک های بازیافت شده

بر اساس الزامات کاربری نهایی و استانداردهای موجود در مورد هر محصول، مخلوطی از پلیمرهای مختلف و افزودنی های متنوع می توانند برآورده کننده خواص مورد نظر باشند. این ترکیب طلایی کامپاند نامیده می شود و در سال های اخیر با توجه به لزوم استفاده از پلاستیک های بازیافتی، بخشی از این کامپاند از پلاستیک های بازیافتی نیز تشکیل می شود.

در کنار تمامی الزامات و خواص مورد نظر، مقاومت به ضربه همواره یکی از پر چالش ترین خواص مکانیکی برای بهبود است. این نکته به دو دلیل عمده زیر رخ می دهد:

        حضور سایر افزودنی ها و پلاستیک های بازیافت شده در کامپاند و اصلاحات دیگر خواص مکانیکی معمولا منجر به کاهش مقاومت به ضربه می شود،

        مکانیسم های افزایش مقاومت به ضربه محدود هستند و دستیابی به مقاومت های ضربه بالا دشوار است.

استفاده از پلیمرهای منعطف و چقرمه یکی از راهکارهای اساسی افزایش مقاومت به ضربه در ترموپلاستیک ها و همچنین کامپاندهای حاوی پلاستیک های بازیافت شده است. این گروه از پلیمرها کوپلیمرهای مختلفی هستند که با توجه به نوع و درصد کومنومر موجود در ساختار پلیمر، برای افزایش مقاومت به ضربه پلیمرهای مختلف به کار می روند.

شرکت SK Functional تولید کننده طیف گسترده ای از پلیمرهای منعطف  اصلاح کننده ضربه است که با نام های تجاری Lotader و Lotryl عرضه می شوند. Lotader AX8900، Lotryl 29MA03T و Lotryl 28BA700T گریدهای مناسبی برای افزایش مقاومت به ضربه قطعات تولیدی با ABS هستند. با توجه به نمودارهای زیر که مقاومت به ضربه یک گرید ABS معمولی و انواع اصلاح شده با پنج درصد Lotader و Lotryl را نشان می دهد، می توان بر اساس میزان مقاومت به ضربه مورد نیاز، گرید و غلظت مناسب آن را انتخاب کرد.

بازیافت

باید توجه داشت اصلاح مقاومت به ضربه همانند اصلاحات دیگر منجر به کاهش یا افزایش سایر خواص می شود که بایستی مورد بررسی قرار گیرند. نمودار زیر تاثیر افزایش پنج درصد گریدهای مختلف Lotader و Lotryl را بر مدول خمشی و MFI یک گرید ABS نشان می دهد.

Tielayer

 

برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره فنی با کارشناسان شرکت پلیمر پیشرفته دانا تماس حاصل فرمایید.