کوپلیمرهای استایرنی

تلفیق شفافیت، ضربه پذیری و سفتی در فیلم های بسته بندی به کمک کوپلیمرهای استایرن (SBC)

/0 دیدگاه /در , /توسط

استایرن یکی از قدیمی ترین منومرهایی است که در تولید پلیمرهای مختلفی مانند پلی استایرن (PS) و الاستومر استایرن بوتادی ان  (Styrene Butadiene Rubber – SBR)استفاده شده است. امروزه تولید به صرفه و سازگاری منومر استایرن با دیگر منومرها، مانند، بوتادی ان، ایزوپرن، اتیلن و … سبب توسعه طیف گسترده ای از پلیمرها، مانند HiPS (High Impact Poly Styrene)، SBS (Styrene Butadiene Styrene)، SEBS (Styrene Ethylene Butylene Styrene)، SIS (Styrene Isoprene Styrene) و … شده است. این بخش در ارتباط با نوع خاصی از کوپلیمرهای استایرن و بوتادی ان صحبت خواهد کرد که به کمک خواص ویژه خود توانسته اند صنعت بسته بندی را متحول کنند. این خانواده تحت عنوان Styrene Butadiene Copolymer، یا به اختصار SBC شناخته می شوند.

کوپلیمرهای استایرنی

SBC ها توسط کمپانی کورون-فیلیپس، فعال در حوزه مواد شیمیایی (Chevron Philips)، در ابتدای دهه 70 میلادی توسعه داده شدند. امروزه کمپانی های بزرگی چون Ineos و Basf نیز در تولید SBC ها سهم بازار قابل توجهی دارند.

SBC ها را می توان در هر یک از فرایندهای فیلم دمشی، ریخته گری فیلم، تزریق، ترموفرمینگ و اکستروژن استفاده کرد. همچنین دانسیته بسیار کم در کنار مناسب بودن برای کاربردهای پزشکی و غذایی، منجر به توسعه گسترده این گروه از پلیمرها در صنعت بسته بندی شده است. SBC ها می توانند خواص ضربه پذیری PS را با حفظ شفافیت، بهبود دهند و در تولید کاپ و لیوان ها، سینی و ظروف به کار می روند. SBC ها استعداد تبدیل شدن به فیلم های بسته بندی را نیز دارند. فیلم های تولید شده با استفاده از SBC ها مقاومت مثال زدنی را در برابر سورخ شدن نشان می دهند و دیگر مزایای آن ها به شرح زیر است:

  • چاپ پذیری
  • قابلیت جمع شدن (Shrink)
  • عبور پذیری بالا در برابر بخار آب
  • پایداری حرارتی بالا
  • قابلیت پیچانده شدن در بسته بندی کالاهایی مانند شکلات
  • خاصیت الاستیک و برگشت پذیری

SBC

SBC ها با برخورداری از ویژگی های بالا در بسته بندی مواد غذایی، تولید لیبل و فیلم های شرینک کاربرد گسترده ای دارند. یکی از ویژگی های منحصر بفرد SBC ها مقاومت بالای آن ها در برابر خم شدن های متناوب است. این قابلیت که به Hinge Strength معروف است، در بسته بندی هایی که درب به بدنه متصل است و مدام باز و بسته می شود، بسیار مهم است. شفافیت و استحکام مکانیکی فوق العاده، پای SBC ها را به بخش بسته بندی های صلب نیز باز کرده است. علاوه بر صنعت بسته بندی، SBC ها در تولید قطعات تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی و صنعت خودرو نیز به کار می روند.

در پایان باید اشاره کرد که کوپلیمرهای استایرنی SBC معرفی شده در این بخش از نظر ساختار و ترکیب با گروه ترموپلاستیک های الاستومرهای استایرنی (Thermoplastic Styrene – TPS)، مانند SBS, SIS, SEBS, SEPS متفاوت هستند و فناوری تولید ویژه ای برای هر گروه به کار می رود.

تیتان

انتخاب پیگمنت تیتان مناسب چه تاثیری بر پایداری قطعات UPVC دارد؟

/0 دیدگاه /در /توسط

دی اکسید تیتانیوم یا به اختصار تیتان، یکی از اجزای اصلی مورد استفاده در تولید کامپاندهای UPVC است که در کاربری هایی چون پروفیل درب و پنجره، مبلمان شهری و دیگر پروفیل ها به کار می روند. معرفی این پیگمنت های پر کاربرد در لینک زیر صورت گرفته است و این بخش نقش این پیگمنت ها را در صنعت UPVC مورد بررسی قرار می دهد.

تیتان

مهمترین دغدغه تولیدکنندگان پروفیل های UPVC که در محیط های بیرونی و در معرض تابش آفتاب قرار می گیرند، تغییر رنگ و زرد شدن محصول، کاهش براقیت و در نهایت شکننده شدن و تضعیف خواص مکانیکی است. تیتان علاوه بر ایجاد رنگ سفید مسئولیت حفاظت از این محصولات را در برابر تشعشع خورشید دارد. در حقیقت پرتو فرابنفش و همچنین گرمای نور خورشید می توانند منجر به تخریب ساختار مولکولی PVC شوند. دی اکسید تیتانیوم یا همان تیتان می تواند نور خورشید را پخش و از نفوذ آن به PVC جلوگیری کند، پرتو فرابنفش را جذب کند و به پایداری PVC کمک کند. انواع تیتان روتایل به دلیل خاصیت پخش نور بیشتر، نسبت به نوع آناتاس برای این کاربرد مناسب تر هستند. هر چند بایستی مراقب فعالیت های کاتالیستی تیتان با پرتو فرابنفش نیز بود. در واقع تیتان های معمولی می توانند در واکنش های خود کاتالیستی با نور فرابنفش شرکت کنند و منجر به تخریب ساختار PVC شوند. به همین دلیل از انواع خاص و پوشش داده شده تیتان بایستی استفاده کرد. تمامی تولیدکنندگان مطرح تیتان هر دو گرید پوشش داده شده (Non-chalking titan) و گریدهای عادی را عرضه می کنند. معمولا از پوشش سطح تیتان با سیلیکا برای تولید گریدهای مقاوم در برابر پرتو فرابنفش استفاده می شود. از آنجاییکه سیلیکا در اسیدها نامحلول است، می توان با استفاده از تست انحلال پذیری در اسید، میزان مقاومت تیتان در برابر پرتو فرابنفش را ارزیابی کرد. در حقیقت چنانچه انحلال پذیری تیتان در اسید کمتر از 10 درصد وزنی باشد، می توان گفت گرید مورد نظر در برابر پرتو فرابنفش پایدار است و منجر به تخریب PVC نمی شود. همچنین اگر انحلال پذیری در اسید بیش از 30 درصد شود، می توان نتیجه گرفت گرید مورد نظر تیتان برای کاربری هایی که در معرض پرتو فرابنفش است، مناسب نیست.

علاوه بر دقت در انتخاب انواع تیتان پوشش داده شده به منظور جلوگیری از تخریب PVC به دلیل خاصیت فوتوکاتالیستی تیتان، در حین انتخاب گرید مناسب بایستی به نکات زیر توجه شود:

  • اندازه ذرات و توزیع آن ها
  • اندازه مش ذرات
  • رنگ
  • وجود آلودگی ها و ناخالصی ها
  • دانسیته
  • عدد روغن (DOP or oil number)

همچنین می توان آزمون های پایداری در برابر نور خورشید را با توجه به شرایط آب و هوایی که قطعات UPVC به مصرف می رسند، روی قطعات تولید شده با گریدهای مختلف تیتان اجرا کرد و میزان تغییر رنگ یا کاهش در خواص مکانیکی را اندازه گیری و در نهایت گرید مناسب را انتخاب کرد.

تیتان در بخش های مختلف صنعت PVC شامل کاربردهای زیر به مصرف می رسد:

  • پروفیل های درب و پنجره، 3-10 phr
  • ورق ها، 1-5 phr
بسته بندی سوسیس و کالباس

پوشش های چندلایه سوسیس و کالباس از چه پلیمرهایی تشکیل و چگونه تولید می شوند؟

/0 دیدگاه /در /توسط

دنیای فیلم های پلیمری بسیار متنوع و در عین حال پیچیده است. همین پیچیدگی سبب شده است یکی از استراتژی های اصلی بازیگران زنجیره تامین این فیلم ها، مانند پتروشیمی ها، تولیدکنندگان افزودنی و سایر اجزای فرمولاسیون، سازندگان ماشین آلات تولید و مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی، توسعه سبد محصولاتشان در این حوزه باشد. برخی از فیلم های پلیمری جنبه عمومی تری دارند و می توان طیف وسیعی از فیلم ها را به کمک یک دستگاه تولید و تنها با تغییر دادن مواد اولیه مورد استفاده و شرایط فرایندی، تولید کرد. با این حال گروه های خاصی نیز در بین فیلم های پلیمری وجود دارند که برای تولید آن ها نیاز به دستگاه خاص و مواد اولیه ویژه است. پوشش های چندلایه سوسیس و کالباس از جمله فیلم های پلیمری خاص هستند که تولید آن ها به کمک خطوط اکستروژن فیلم خاص و منحصر بفرد صورت می گیرد و ارزش این خطوط گاهی تا چند ده برابر یک دستگاه عادی تولید فیلم می رسد. در این بخش فرایند تولید فیلم های چندلایه مورد استفاده در پوشش دهی سوسیس و کالباس (Sausage Casing) را مرور خواهیم کرد. لینک زیر بخش قبلی این مقاله را در خصوص پلیمرهای مورد استفاده در این پوشش ها، در بر دارد.

هر یک از لایه های فیلم های چندلایه، یک پلیمر خاص با رفتار فرایندی متفاوت است. برای شکل دهی و تبدیل این لایه ها به ساختار چندلایه از فرایند اکستروژن هم زمان (Co-Extrusion) استفاده می شود. در حقیقت خطوط تولید پوشش های چندلایه سوسیس و کالباس حاوی 3 تا 7 و در برخی خطوط تا 11 اکسترودر مجزا برای هر لایه است. به منظور دستیابی به فیلم یکنواخت، با کیفیت و عاری از هر گونه نقص، پلیمرهای مورد استفاده بایستی خواص فرایندپذیری ویژه ای ( برای مثال ویسکوزیته) داشته باشند.

بسته بندی سوسیس و کالباس

به منظور کنترل بهتر، تولید این فیلم ها به روش دمش فیلم (Blown Film Extrusion) صورت می گیرد و فیلم به صورت حباب تولید می شود. در مرحله بعد خنکسازی فیلم به صورت کامل انجام می شود ( معمولا به کمک حمام آب سرد) و پس از آن برای کنترل آبرفتگی و خاصیت جمع شدن فیلم (Shrinkage) واحد دوم تولید قرار دارد. در این واحد فیلم تولیدی مجددا حرارت ( دمای 80 تا 90 درجه سانتیگراد) می بیند و برای دومین بار مورد دمش قرار می گیرد و حباب دوم شکل می گیرد. دلیل اصلی این کار ایجاد کشش همزمان در جهت طولی و عرضی فیلم است. در واقع با این کار فیلم چندلایه تولیدی قابلیت جمع شدگی (shrinkage) پیدا می کند و با اعمال حرارت، شکل محصول بسته بندی شده را به خود می گیرد. به دلیل استفاده از دو حباب، نام این فرایند تولید Double Bubble است. امروزه با پیشرفت فناوری تولید از سه حباب نیز برای کنترل خواص مکانیکی و جمع شدگی استفاده می شود. فناوری تولید این ماشین آلات در اختیار تعداد محدودی از سازندگان بنام اکسترودرهای تولید فیلم است.

ماشین آلات بسته بندی سوسیس و کالباس

فیلم های چندلایه تولید شده با روش Double Bubble در مقایسه با انواع عادی استحکام مکانیکی فوق العاده ای دارند و نفوذ پذیری آن ها در برابر اکسیژن کمتر است، هر چند بایستی مراقب مقاومت پارگی آن ها بود. پس از اتمام تولید فیلم، عملیات چاپ و برش فیلم انجام می شود. امروزه گریدهای خاص پلی آمید برای تولید پوشش های چندلایه سوسیس کالباس توسعه داده شده اند. با این حال برای دستیابی به خواص ویژه می توان پلی آمید را همراه با با سایر گریدهای آن به صورت آلیاژ شده استفاده کرد. همچنین افزودنی های خاص، مانند آنتی میکروبیال، مقاوم کننده در برابر اشعه فرابنفش و رنگدانه ها نیز در تولید این پوشش ها استفاده می شوند.

افزودنی های بهبود دهنده ضربه

چگونه گریدهای مختلف ایمپکت مودیفایر را ارزیابی کنیم و غلظت مناسبی از آن ها را انتخاب کنیم؟

/0 دیدگاه /در , /توسط

یکی از گروه های مهم افزودنی های مورد استفاده در فرمول های مختلف PVC، خانواده ایمپکت مودیفایر (impact modifier) یا همان بهبود دهنده ضربه می باشد. در لینک زیر سعی کردیم شما را با این خانواده از افزودنی ها آشنا کنیم و در این بخش تصمیم داریم روش هایی را معرفی کنیم که به کمک آن ها بتوانیم عملکرد این افزودنی ها را در بهبود مقاومت به ضربه فرمول های مختلف PVC بسنجیم.

افزودنی های بهبود دهنده ضربه

به منظور ارزیابی کلی می توان آزمون های معمول را برای ایمپکت مودیفایرها انجام داد. این آزمون ها شامل دانسیته، دمای ذوب، شاخص انکسار و ویسکوزیته هستند. اما همانطور که از نام افزودنی های ایمپکت مودیفایر بر می آید، رسالت اصلی این گروه افزایش مقاومت به ضربه قطعات پایه PVC است. خوشبختانه آزمون های استانداردی به منظور ارزیابی استحکام ضربه پلاستیک ها تدوین شده است. اولین بار E.G Izod روشی را ابداع کرد که به کمک آن توانست مقاومت به ضربه یک پلاستیک را اندازه گیری کند. در این آزمون قطعه ای با ابعاد استاندارد از جنس پلیمر مورد نظر تولید می شود و در محفظه دستگاه قرار می گیرد. با توجه به حدود استحکام ضربه قطعه مورد نظر، از پاندول های ضربه با انرژی های مشخص استفاده می شود و پاندول مورد نظر از زاویه ای معین رها شده و با قطعه برخورد می کند. استحکام ضربه قطعه مورد نظر بر اساس انرژی مکانیکی که پاندول صرف شکست قطعه می کند، محاسبه می شود.

همین روش را می توان برای فرمول های مختلف پایه PVC که حاوی افزودنی ایمپکت مویفایر است، اجرا کرد و عملکرد ایمپکت مودیفایر مورد نظر را ارزیابی کرد. در مرحله بعد و پس از انتخاب گرید مناسب ایمپکت مودیفایر، بایستی درصدهای مصرف مختلف آن را آزمون کرد و مقدار بهینه مصرف را یافت. در ادامه روش های آزمون دیگری مانند چارپی نیز توسعه داده شد و این آزمون ها روی نمونه عادی و نمونه حاوی Notch یا شکاف نیز اجرا شد. دیگر روشی که از نظر اجرا و شرایط آزمون با روش های چارپی و آیزود متفاوت است، روش تعیین مقاومت ضربه به روش سقوط آزاد وزنه گاردنر است. در این روش یک وزنه با جرم و ارتفاع مشخص روی صفحه ای که از پلیمر مورد نظر تهیه شده است، رها شده و وضعیت شکست آن بررسی شده و همچنین میزان مقاومت به ضربه نیز به کمک انرژی مصرف شده برای شکست محاسبه می شود. این روش برای برخی از لوله های PVC به کار می رود. در تمامی روش های ذکر شده کیفیت قطعه مورد آزمون و اجرای روش تکرار پذیر برای تست از اهمیت بالایی برخوردار است و در واقع آزمون تعیین مقاومت به ضربه به متغیرهای آزمون و محیط حساسیت بالایی دارد.

Impact Modifier

در واقع بر اساس نوع بارهای مکانیکی وارد شده بر قطعه و به منظور شبیه سازی شرایط کاربری، بایستی روش آزمون مناسب را انتخاب کرد. در ادامه دمای آزمون را نیز می توان به کمک فریزر یا آون تنظیم و شرایط کاربری شبیه سازی شده را ایجاد نمود و به این ترتیب تقریب های واقع گرایانه تری از عملکرد افزودنی های ایمپکت مودیفایر بدست آورد.

 

لاتکس

لاتکس ها، لاستیک هایی خاص برای کاربردهای ویژه

/0 دیدگاه /در /توسط

می گویند در حدود 500 سال پیش، کریستوفر کلومبوس پس از دومین سفر دریایی خود یک توپ از جنس لاستیک طبیعی را از هندوستان به همراه خود آورد. این اولین ورود رسمی لاستیک ها به دنیای انسان ها بود. لاستیک طبیعی یا کائوچو یا همان لاستیک هند، در کشورهایی چون هند، تایلند، کلومبیا و … از درختان هوآ و فیکوس (Hevea, Ficus) بدست می آید. این لاستیک به صورت شیرابه ای مشابه شیر گاو، از تنه درختان جمع آوری می شود و پس از عمل آوری های خاص، برای تولید کالاهای مختلف آماده می شود. این حالت فیزیکی، لاتکس  (Latex) یا شیرابه لاستیک نام دارد. لاتکس ها به کمک فرایند انعقاد به قطعات نهایی تبدیل می شوند. گرچه لاستیک طبیعی (Natural Rubber) برای اولین بار در حالت لاتکسی وجود داشت، اما حالت فیزیکی Latex و امکان استفاده از آن در فرایندهای شکل دهی خاص، باعث شده است امروزه برخی از لاستیک های سنتزی نیز به صورت لاتکس تولید شوند. در واقع به کمک فرایند پلیمریزاسیون امولسیون برخی از لاستیک ها به صورت Latex تولید می شوند و کاربردهای خاصی دارند. در این بخش با Latexهای سنتزی آشنا خواهیم شد.

Latexهای سنتزی جایگاه ویژه ای در صنایع بهداشتی و پزشکی، چسب و رنگ، راه و ساختمان … دارند. در حین انتخاب Latex مناسب برای یک کاربری همانند لاستیک عادی، بایستی به نوع منومرهای استفاده شده، درصد محتوی جامد و عوامل انعقاد لازم دقت شود. در ادامه مهمترین Latex های سنتزی و پرمصرف این روزهای بازار رابرها را معرفی می کنیم.

لاتکس

لاتکس NBR: همانند NBR عادی، Latex های این رابر پر کاربرد نیز با درصدهای مختلف آکریلونیتریل تولید می شوند. همچنین برای کاربردهای ویژه گریدهای کربوکسیله شده با مقاومت بسیار بالا در برابر سایش و همچنین HNBR (Hydrogenated NBR) با خواص مکانیکی و جوی عالی نیز وجود دارند. لاتکس های NBR در تولید نوارهای کاغذی، دستکش، تسمه، شلنگ، واشر، جدا کننده های باتری، پوشش دهی پارچه و تولید لوازم آرایشی به کار می روند.

Latexهای اکریلیکی: این خانواده، مانند لاتکس ACM، کاربرد گسترده ای در تولید لباس و پارچه دارند.

لاتکس SBR: این Latex با قیمت معقول و ارزانتر از انواع دیگر در دسترس مهندسین مواد است. Latexهای SBR کاربرد گسترده ای در اصلاح مصالح ساختمانی، مانند عایق سازی در برابر آب، افزایش مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر ضربه انواع بتن و سیمان دارند.

لاتکس CR: همانطور که کلروپرن عادی، رابری با خواص مکانیکی فوق العاده است، Latexهای آن نیز در گروه لاتکس های مهندسی قرار دارد. این Latex ها در چسب ها کاربرد گسترده ای دارند و همچنین در صنعت نساجی و کاغذ نیز به کار می روند.

لاتکس پیریدین: VP لاتکس (Vinyl Pyridine Latex)، لاتکسی خاص و حاصل از کوپلیمریزاسیون منومرهایی مانند پیریدین، استایرن و بوتادی این است. این لاتکس به صورت اختصاصی در صنعت تولید تایر به منظور بهبود چسبندگی بین الیاف و کامپاند رابری به کار می رود.

در مورد دیگر رابرها نیز به منظور تولید و تجاری سازی Latexهای آن ها تلاش هایی صورت گرفته است، اما مهمترین Latexهای تجاری شده انواع بالا هستند. برای مثال لاتکس PBR به صورت محدود در صنایع نساجی به کار گرفته شده است. این بخش Latex های سنتزی را معرفی کرد و به دلیل پر کاربرد بودن و اهمیت بالا، بخش جداگانه ای برای معرفی Latex لاستیک طبیعی تدوین خواهد شد.

ورق فومیزه

ورق های فومیزه PVC و روند رو به رشد استفاده از آن

/0 دیدگاه /در , , , /توسط

در سال های اخیر استفاده از ورق های فومیزه PVC یا همان فوم بردها، روند رو به رشدی را تجربه کرده است. ورق های فومیزه PVC جایگزینی برای ورق های MDF به شمار می آیند و مقاومت بی نظیری در برابر تابش نور خورشید، آب و رطوبت، اسیدها و حلال ها دارند و همچنین سبک تر از MDF نیز هستند.

 

ورق فومیزه

 

هم اکنون ورق های فومیزه در کاربری های مختلفی همچون کابینت های آشپزخانه، روشویی مورد استفاده سرویس های بهداشتی، کابین های آزمایشگاهی، کابین های مورد استفاده دراستخرها و سوناها، دکوراسیون منازل مسکونی و دفاتر کار، کمدها، نمای ساختمان، پارتیشن بندی ادارات و خانه ها، مصنوعات مورد استفاده درفضای باز مثل گلدان ها و نیمکت های پارک ها، مبلمان مورد استفاده در فضای باز، اتاقک سرویس های بهداشتی، خانه های پیش ساخته، حکاکی، بیلبوردهای تبلیغاتی و نمایشگاهی، علائم چراغ راهنمائی و  … مورد استفاده قرار می گیرند.

ساختار شیمیایی این گروه ها و قابلیت چسبندگی آن ها به لایه های مختلف

نکات مهم انتخاب گرید چسب بین لایه ای (Tie layer adhesive) مناسب

/0 دیدگاه /در , , /توسط

در دو بخش قبلی سعی کردیم به خوبی با فلسفه شکل گیری بسته بندی های چند لایه آشنا شویم و مواد اولیه مصرفی در این ساختارها را شرح دهیم. همانطور که می دانیم لایه حیاتی که اتصال دهنده دیگر لایه های ناسازگار موجود در این ساختارها است، چسب های بین لایه ای، Tie layer adhesive هستند. چسب های بین لایه ای که حاوی گروه های قطبی در زنجیره پلیمری غیر قطبی هستند، در دیگر صنایع نیز کاربرد دارند. اما این بخش چسب بین لایه ای (Tie layer adhesive) مورد مصرف در صنعت بسته بندی را از نظر ساختار و مهمترین ویژگی هایی که بایستی در حین انتخاب آن ها مدنظر قرار گیرد را بررسی می کند. لینک زیر حاوی توضیحات مقدماتی در ارتباط با ساختار بسته بندی های چند لایه است.

تاریخچه پیدایش چسب های بین لایه ای در صنعت بسته بندی به حدود 40 سال پیش بر می گردد. خواستگاه تولید این چسب ها شرکت های معظم و بزرگ آمریکایی چون Lyondellbasell، DOW و Dupont بوده است. اولین و مهمترین معیار انتخاب چسب های بین لایه ای مناسب، ساختار بسته بندی مورد نظر، شامل تعداد و نوع لایه ها و ضخامت هر کدام از آن ها است. همانطور که می دانیم چسب بین لایه ای از زنجیره پلی الفینی و گروه های قطبی تشکیل می شوند. نوع زنجیره پلی الفینی بایستی بر اساس نوع پلی الفین های موجود در ساختار ( برای مثال پلی اتیلن یا پلی پروپیلن) انتخاب شود و گروه های قطبی با توجه به لایه های ناسازگار موجود در بسته بندی چند لایه معین می شود. مهمترین گروه های قطبی مورد استفاده در تولید چسب های بین لایه ای، شامل گروه های زیر است:

  • وینیل استات
  • مالئیک انهیدرید
  • آکریلیک اسید
  • متیل آکریلات

برخی از این گروه ها واکنش شیمیایی با لایه های قطبی مانند PA, EVOH می دهند و چسبندگی بسیار مناسبی ایجاد می کنند. چسب های بین لایه ای حاوی مالئیک انهیدرید از جمله این گروه ها هستند. جدول زیر ساختار شیمیایی این گروه ها و قابلیت چسبندگی آن ها به لایه های مختلف را نشان می دهد.

ساختار شیمیایی این گروه ها و قابلیت چسبندگی آن ها به لایه های مختلف

چسب های بین لایه ای حاوی مالئیک انهیدرید به خوبی با گروه های آمینی و الکلی موجود در PA و EVOH واکنش می دهند و چسبندگی بینظیری را ایجاد می کنند. اما در مورد فیلم های بسته بندی حاوی لایه آلومینیوم بهتر است از چسب های بین لایه ای حاوی دیگر گروه های قطبی مانند آکریلیک اسیدها استفاده شود. جدول زیر چسبندگی لایه های مختلف مورد استفاده در چسب های بین لایه ای را نشان می دهد. در تمامی موقعیت هایی که چسبندگی ضعیف است بایستی از چسب بین لایه ای استفاده شود.

چسبندگی لایه های مختلف مورد استفاده در چسب های بین لایه ای

اما از جمله نکات دیگری که در حین انتخاب گرید مناسب چسب بین لایه ای بایستی به آن ها دقت کرد، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • فرایند تولید فیلم چند لایه ( دمش فیلم، ریخته گری (Cast film)، لمینیشن و …)، در واقع چسب بین لایه ای مانند سایر لایه ها بایستی فرایند پذیر باشد.
  • شرایط فرایند تولید ( دما، زمان فرایند و …)
  • ویژگی های خاص مورد نظر بسته بندی ( شفافیت و …)

انتخاب یک چسب نامناسب می تواند خسارت های جبران ناپذیری را به بار آورد و تمامی ویژگی های مثبت حاصل از بسته بندی های چند لایه را زیر سوال ببرد.

 

 

استرچ رپ

استرچ رپ چند لایه برای بسته بندی کالای مورد نظر ما مناسب است؟

/0 دیدگاه /در /توسط

فناوری بسته بندی استرچ رپ یکی از محبوب ترین و پرکاربرد ترین روش های بسته بندی کالاهای چیده شده روی پالت است. در نوشتاری جداگانه ( لینک زیر) به صورت مقدماتی با این فناوری آشنا شدیم و از نگاه مواد اولیه مصرفی آن را بررسی کردیم. در این بخش نگاه فنی تری به انواع این فیلم ها و ساختارهای آن ها خواهیم کرد.

ایده تولید محصولات پلیمری با ساختار چندلایه انقلابی در توسعه فناوری تولید این محصولات ایجاد کرد. در واقع با چند لایه شدن محصول، نواحی موسوم به لایه مرزی در ساختار قطعه نهایی ایجاد می شود. اگر ترتیب لایه ها و فرمولاسیون هر لایه به درستی انتخاب شده باشد، وجود لایه های مستحکم و همچنین نواحی مرزی می تواند به صورت تصاعدی خواص مکانیکی محصول را تقویت کند. امروزه در تولید فیلم های استرچ رپ نیز از ساختارهای چند لایه کمک گرفته می شود. متداول ترین تعداد لایه های مورد استفاده در تولید فیلم های استرچ رپ، 3 و 5 لایه است، اما به لطف پیشرفت فناوری های تولید قالب، امروزه فیلم های 11، 13 و حتی 55 لایه نیز به صورت استرچ رپ تولید می شوند و خواص فوق العاده ای دارند. هدف اصلی از افزایش تعداد لایه ها در این فیلم ها تنظیم نیروی نگهدارنده کالا و همچنین میزان کشسانی فیلم مورد نظر است. در این بخش در ارتباط با این موضوع بیشتر صحبت خواهیم کرد.

مهمترین وظایف فیلم های استرچ رپ نگهداری کالاهای روی پالت در کنار هم، جلوگیری از لغزش، جابجایی و افتادن آن ها، محافظت از کالاها در برابر رطوبت، گرد و غبار و دیگر آلودگی های محیطی است. این نکات در کنار تفاوت در اندازه و استحکام کالاها، شرایط حمل و نقل و … منجر به پیچیدگی در تولید و همچنین انتخاب فیلم های استرچ رپ شده است. برای انتخاب فیلم استرچ هود مناسب در قدم اول بایستی شکل هندسی کالاهای روی پالت مشخص شود ( آیا ابعاد کالاها یکنواخت است یا عرض آن ها در مقاطع مختلف متفاوت است؟) و همچنین وزن محموله روی کالا مشخص شود. این نکات میزان نیروی لازم برای نگهداری کالا و انتخاب فیلم را مشخص می کند.

فیلم های استرچ رپ موجود در بازار را می توان در یکی از سه گروه زیر قرار داد:

  • فیلم های با کشسانی کم و نیروی نگهدارنده بالا، مناسب برای بسته بندی کالاهای سنگین
  • فیلم های با کشسانی متوسط و نیروی نگهدارنده معمولی
  • فیلم های با کشسانی بسیار بالا و نیروی نگهدارنده کم، برای بسته بندی کالاهای معمولی

تعداد لایه ها و فرمولاسیون هر لایه تعیین کننده نیروی نگهدارنده فیلم و همچنین نیروی لازم برای باز کردن آن در دستگاه است. علاوه بر انتخاب فیلم مناسب بر اساس نیروی نگهدارنده، بایستی بر اساس نوع کالای مورد نظر برای بسته بندی به دیگر خواص فیلم، مطابق لیست زیر، دقت شود:

  • مقاومت در برابر سوراخ شدگی
  • مقاومت در برابر ضربه
  • استحکام مکانیکی
  • استحکام پارگی
  • میزان ازدیاد طول

به منظور بهره مندی از تمام مزایای فیلم های استرچ رپ بایستی در انتخاب این فیلم ها دقت کافی به عمل آید و الزامات بسته بندی کالای مورد نظر کاملا کمی شود و در حین خرید ملاک انتخاب قرار گیرد.

 

 

افزودنی PVC

چه روش هایی برای بررسی وضعیت پخش افزودنی های مورد استفاده در کامپاندهای PVC وجود دارد؟

/0 دیدگاه /در /توسط

علیرغم تمام محدودیت هایی که در برخی مقاطع زمانی و بیشتر به دلایل زیست محیطی، برای رشد و توسعه محصولات مبتنی بر PVC ایجاد شد، هنوز هم این پلاستیک در زمره پلاستیک های پر مصرف دنیا و در لیست سه پلاستیک با بیشترین حجم مصرف در کنار پلی اتیلن و پلی پروپیلن قرار دارد. امروزه PVC در کالاهای معمول و روزمره مانند دستکش، اسباب بازی، پوشاک، مبلمان و … وجود دارد، در صنعت خودروسازی به کار می رود، سهم مصرف بالایی در بسته بندی مواد غذایی و صنعتی دارد، در معماری و طراحی دکوراسیون استفاده می شود و طیف وسیعی از کاربردهای معمولی و مهندسی را در کنار یکدیگر شامل می شود. در هریک از کاربری های مدنظر، PVC تنها یکی از اجزای فرمولاسیون است و حداقل 1 تا 10 جزء دیگر نیز در فرمولاسیون محصول تولیدی وجود دارد. بسیاری از این اجزا را در بخش های قبلی این مقالات معرفی کرده ایم. اگر هرکدام از افزودنی ها به درستی و مناسب کاربری مورد نظر انتخاب شده باشند، در مرحله بعد و در حین فرایند تولید بایستی این افزودنی ها به کمک روش مناسبی به خوبی در محصول PVC تولیدی پخش شوند. در بخش قبلی ( لینک زیر) با روش های تهیه نمونه های استاندارد برای انجام آزمون های کنترل کیفی روی فرمول های مختلف PVC آشنا شدیم و در این قسمت روش مناسبی را برای ارزیابی وضعیت پخش افزودنی های مورد استفاده در فرمول های مختلف PVC بیان خواهیم کرد.

هریک از افزودنی های مورد استفاده در کامپاندهای PVC، شکل های فیزیکی مختلفی مانند پودر، خمیر، مایع، قرصی شکل، میکروگرانول، پرک (Flake) و … دارند. یکی از ابتدایی ترین روش های ارزیابی درجه پخش هر یک از افزودنی های جامد، بررسی اندازه ذرات آن ها است. برای این کار از غربال کردن افزودنی و ارزیابی Sieve residue استفاده می شود. پس از تحلیل اندازه ذرات افزودنی و مقایسه با نمونه های مرجع، می توان به کمک تولید نمونه های استاندارد وضعیت پخش افزودنی را بررسی کرد. این آزمون به نام یکی از محققین صنعت PVC، به نام Lundberg، ثبت شده است. برای انجام این آزمون اجزای فرمولاسیون، مطابق فرمول زیر به صورت فیزیکی مخلوط می شوند:

  • PVC (K 65-80): 100 phr
  • Plasticizer: 40-60 phr
  • Liquid stabilizer: 1-4 phr
  • Titanium dioxide: 2-4 phr (or other pigment)

پس از آماده سازی مخلوط بالا، حدود 3 تا 4 گرم از افزودنی که می خواهیم وضعیت پخش آن را بررسی کنیم، به 200 گرم از مخلوط اضافه کرده و به کمک روش غلتک که در لینک زیر توضیخ داده شد، نمونه را به شکل ورق آماده می کنیم.

افزودنی PVC

پس از تبدیل نمونه آزمون به ورق، تکه ای مربعی شکل از نمونه تولیدی به ابعاد 10 تا 20 سانتیمتر را مورد بررسی قرار می دهیم. در این حالت تعداد ذراتی که با چشم مسلح دیده می شود را با نمونه مرجع هر افزودنی مقایسه می کنیم و به صورت نسبی می توان بین افزودنی های مختلف مقایسه انجام داد.

مستربچ های پخت

مستربچ های پخت، راه حلی با کاربری آسان و اقتصادی برای پخت رابر ها

/0 دیدگاه /در , /توسط

در بخش قبل با کلیات فرایند پخت رابر یا همان پخت لاستیک ها آشنا شدیم و مهمترین روش های تجاری شده پخت آن ها را مرور کردیم. با مراجعه به لینک زیر این نکات را مطالعه کرده و در ادامه با این متن در خصوص معرفی مستربچ های پخت رابرها همراه باشید.

رابرها در حالت پخت نشده استحکام بسیار ناچیزی دارند و قابلیت شکل دهی نیز ندارند. به منظور تنظیم خواص مکانیکی و تبدیل رابرها به قطعات مورد نظر، فرایند پخت در آن ها صورت می گیرد. در طول این فرایند به کمک عوامل پخت ساختار سه بعدی در رابر ایجاد می شود و رابرها شکل قالب را به خود می گیرند. یکی از مهمترین روش های تجاری شده برای پخت رابرها (Rubber Curing)، استفاده از گوگرد به عنوان عامل پخت است. اما کار به همین سادگی نیست، در حقیقت به منظور تنظیم زمان پخت و از طرف دیگر جلوگیری از پخت زود هنگام، از مجموعه عوامل پخت در این فرایند استفاده می شود. رابرها به کمک فرایندهای اکستروژن، تزریق، قالبگیری فشاری و … به قطعات مختلف برای کاربری های گوناگون تبدیل می شوند. همچنین در بسیاری از این کاربردها رابرها به صورت ترکیب و آلیاژ شده با یکدیگر و حاوی دیگر افزودنی های تقویت کنند، مانند دوده و سیلیکا، به کار می روند. به همین دلیل سیستم پخت باید به نحوی طراحی شود که در زمان اختلاط رابرها با سایر اجزا فعال نشود و اجازه اختلاط را بدهد و از طرف دیگر قبل از شکل دهی نهایی و تبدیل شدن به قطعه مورد نظر نیز، فرایند پخت شروع نشود.

مستربچ های پخت

یک سیستم پخت گوگردی حداقل شامل اجزای زیر است:

  • گوگرد
  • شتاب دهنده
  • اکسید فلزی

در برخی از موارد از تاخیر دهنده های پخت (Retarder) نیز استفاده می شود. حالت فیزیکی تمامی این عوامل به صورت پودرهای جامد است. این نکته منجر به ایجاد مشکلاتی از قبیل آلودگی فضای تولید و نوسان در خوراک دهی می شود. یکی از جدیدترین فناوری هایی که در فرایند پخت رابرها به کار می رود، استفاده از مستربچ های پیش پراکنش یافته عوامل پخت است. این مستربچ ها حاوی درصد بسیار بالایی ( در حدود 60 تا 90 درصد) از عوامل پخت مختلف مانند گوگرد، شتاب دهنده ها، اکسیدهای فلزی، تاخیر دهنده ها و … هستند که در یک ماتریس پلیمری سازگار با رابرها به خوبی و به کمک دستگاه های اختلاط، پخش شده اند. معمولا از EPDM و EVA به عنوان ماتریس در این مستربچ ها استفاده می شود.

از جمله مهمترین مزایای استفاده از مستربچ های پیش پراکنش یافته عوامل پخت، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • عدم ایجاد آلودگی و گرد و غبار پودرها در فضای تولید
  • خوراک دهی دقیق و کاملا مطابق با فرمولاسیون و بدون نوسان
  • درصد استفاده کمتر از عوامل پخت در این حالت نسبت به استفاده از پودر، به دلیل عدم پخش شدن در محیط و چسبیدن به سطوح دستگاه های تولید
  • جلوگیری از ورود ناخالصی های موجود در پودرهای عوامل پخت به قطعه رابری با استفاده از فیلترها در زمان تولید مستربچ

علاوه بر عوامل پخت، امروزه آنتی اکسیدانت ها، روان کننده های جریان، آنتی ازون، رنگدانه یا پیگمنت ها و سایر افزودنی های مورد استفاده در تولید کامپاندهای رابری نیز به صورت مستربچ تولید می شوند و استفاده از آن ها مزایای ذکر شده را به دنبال دارد.