Mitsui Sigma

توسعه سریع محصولات جدید به کمک فناوری Quantum Annealing، توسعه محصول به سبک میتسوئی کمیکال

توسعه یک محصول جدید رمز بقای یک سازمان تولیدی/خدماتی است و به حتم یکی از پیچیده ترین فرایندهای کسب و کار است. این کار از یک ایده شروع به محصول ختم می شود، اما فرایندی که  این اتفاق خوشایند را رقم می زند بر اساس نوع کسب و کار متفاوت و شامل مراحلی چون نمونه سازی، آزمون در فضای آزمایشگاهی، بهینه سازی، افزایش مقیاس و … است. به صورت مشخص در حوزه توسعه محصولات پلیمری صنعت کامپاندینگ و کامپوزیت، توسعه یک محصول جدید بر اساس کمی سازی الزامات کاربرد مدنظر، تطبیق این الزامات با مواد اولیه و در نهایت بهینه سازی فرمولاسیون صورت می گیرد.

انتخاب مواد اولیه، بهینه سازی فرمولاسیون بر اساس الزامات کاربری مدنظر و رسیدن به کامپاند نهایی پیچیده ترین و البته پر هزینه ترین بخش یک توسعه محصول است. میتسوئی کمیکال با همکاری شرکت Sigma-i که در زمینه بهینه سازی طراحی آزمایش فعال است، توانسته است یک روش منحصر بفرد را برای انتخاب و بهینه سازی سریعتر فرمولاسیون محصولات خود توسعه دهد. این روش بر پایه Quantum Annealing توسعه داده شده است و قادر است با آنالیز سریع مواد اولیه و در مرحله بعد بهینه سازی سریع فرمولاسیون، مدت زمان لازم برای توسعه محصول و همچنین هزینه های ناشی از آزمون و نمونه سازی را به شدت کاهش دهد. میتسوئی کمیکال به کمک این روش قادر است در زمان بسیار کوتاهی به نیاز مشتریان خود پاسخ مناسب دهد.

Mitsui Sigma

PC ABS Impact

راهکاری صنعتی برای افزایش ضربه پذیری کامپاندهای PC/ABS

کامپاندهای PC/ABS کاربرد بسیار زیادی در صنعت خودرو و لوازم خانگی دارند. آلیاژ دو پلیمر PC و ABS با قیمتی معقول، استحکام مکانیکی بالا را در کنار ضربه پذیری مناسب به ارمغان می آورد. با این حال در برخی کاربردها لازم است مقاومت ضربه بهبود بیشتری پیدا کند. همچنین از آنجایی که اقتصاد چرخشی به استفاده از منابع پلاستیک های بازیافتی روی آورده است، در بسیاری از کاربردها از منابع بازیافتی PC/ABS استفاده می شود و نیاز است ضربه پذیری این محصولات افزایش یابد. در این بخش یک گرید تجاری را معرفی خواهیم کرد که با اضافه کردن مقدار کمی از آن، ضربه پذیری کامپاندهای PC/ABS به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد.

PC ABS Impact

SK Functional یک شرکت نوآور و فعال در حوزه تولید پلیمرهای مختلف است. گروه مهمی از محصولات این شرکت کوپلیمرهای ویژه ای هستند که حاوی گروه های مختلف به منظور افزایش چسبندگی در ساختارهای چند لایه یا ایجاد انعطافپذیری در کامپاندهای متفاوت هستند. Lotryl 29MA03T کوپلیمر اتیلن و متاآکریلات است که به صورت ویژه برای افزایش ضربه پذیری کامپاندهای PC/ABS طراحی شده است. بر اساس مقدار ضربه پذیری مورد نیاز غلظت بهینه استفاده از  Lotryl 29MA03T مشخص می شود. این گرید حاوی 29 درصد متاآکریلات است که مقدار بالایی است و سازگاری شیمیایی کافی با PC و ABS را دارد و توانایی افزایش استحکام ضربه را نیز دارد. MFI این گرید برابر با 3 g/10 min (190 C, 2.16 kg) است و برای انواع کامپاندهای مورد استفاده در فرایند تزریق و اکستروژن مناسب است.

 

از جمله دیگر کاربردهای Lotryl 29MA03T می توان به افزایش ضربه پذیری PC و ABS خالص، بهبود جریان پذیری ABS در فرایند تزریق، افزایش ضربه پذیری و مقاومت پارگی PET های بازیافتی (برای مثال منابع بازیافتی از تسمه های بسته بندی تولید شده با PET) اشاره کرد.

Multilayer tube

معرفی یک چسب بین لایه ای مناسب برای تولید بطری و تیوب های چند لایه

شرکت پلیمر پیشرفته دانا سال ها است با عرضه محصولات میتسوئی کمیکال ژاپن در بازار بسته بندی ایران فعال است. از ابتدای شروع فعالیت حرفه ای پلیمر پیشرفته دانا در بازار ایران، ارائه خدمات فنی و مشاوره در خصوص بهبود کیفیت و توسعه محصولات جدید، سرلوحه کار این شرکت بوده است. یکی از فعالیت های شاخص پلیمر پیشرفته دانا در صنعت بسته بندی تولید چسب های بین لایه ای مناسب برای تولید انواع ساختارهای چند لایه مورد استفاده در بسته بندی محصولات غذایی، آرایشی و بهداشتی بوده است. در واقع از آنجایی که میتسوئی کمیکال یکی از تولیدکنندگان بنام چسب های بین لایه ای (Tie Layer) برای صنایع مختلف در کل دنیا است، شرکت پلیمر پیشرفته دانا با همکاری فنی مشترک با میتسوئی کمیکال توانسته است گریدهای بهینه شده برای بازار ایران را تولید کند. نام تجاری این محصولات Tiemer است و در این بخش می خواهیم با یکی از گریدهای پرکاربرد این محصول آشنا شویم. Tiemer 0221S یک Tie Layer مناسب برای تولید انواع بطری و تیوب چند لایه است.

Multilayer tube

پلی اتیلن مقاومت بسیار بالایی در برابر عبور بخار آب دارد، ارزان قیمت است و خواص مکانیکی مناسبی دارد. با قرار گیری یک لایه PA یا ترجیحا EVOH در مجاورت پلی اتیلن (بر اساس الزامات محتوای درون بسته بندی)، عبور پذیری در برابر اکسیژن نیز بسیار بسیار کم خواهد شد و با چنین ساختاری می توان زمان ماندگاری محتویات درون بسته بندی را افزایش داد. حال اضافه کنیم در خصوص کالاهایی چون محصولات آرایشی و بهداشتی، سموم و آفت کش ها حفظ عطر و بوی محصول و عدم نشت آن به بیرون از بسته بندی نیز اهمیت بالایی دارد. بسته بندی های چند لایه امکان کاهش تراوایی اکسیژن و همچنین حفظ طعم و بو را فراهم می کنند. اما برای ایجاد یک ساختار چند لایه با دوام به چسب های بین لایه ای نیاز است که PA/EVOH را برای زمان های طولانی در کنار پلی اتیلن نگهدارد. Tiemer 0221S یک Tie Layer است که بر پایه پلی اتیلن مناسب برای تولید تیوب و بطری های چند لایه توسعه داده شده است. این گرید حاوی گروه مالئیک انیدرید با قابلیت چسبش به PA/EVOH است و گروه های آزاد مالئیکه آن بسیار بسیار ناچیز هستند و این نکته مهمترین پارامتری است که دوام چسب را در زمان های طولانی کاربری ضمانت می کند.

Denka Chloroprene

آشنایی با گریدهای کلروپرن کمپانی Denka – گریدهای مخصوص کاربردهای صنعتی

در بخش قبلی با عنوان آشنایی با گریدهای کلروپرن کمپانی Denka  به صورت کلی با محصول کلروپرن یا همان نئوپرن کمپانی دنکا (Denka) آشنا شدیم. در این قسمت می خواهیم با مشخصات فنی گریدهایی آشنا شویم که کاربردهای صنعتی دارند، برای مثال در صنعت خودرو مورد استفاده قرار می گیرند.

دنکا گریدهای با کاربرد صنعتی خود را در سه گروه اصلاح شده با Mercaptan، گوگرد و Xanthogen عرضه می کند. همچنین گریدهای کلروپرن با کاربرد صنعتی دنکا از نقطه نظر کریستالیزاسیون یا بلورینگی، در چهار گروه Medium, Slow, Very Slow, Extremely Very Slow قرار می گیرند. در مقاله ای فنی در بخش های بعدی در خصوص اهمیت استفاده از این گریدهای اصلاح شده و همچنین تاثیر نرخ بلورینگی بر خواص قطعه تولیدی صحبت خواهیم کرد.

Denka Chloroprene

این گریدها برای کاربردهای مختلفی چون تولید تسمه، روکش سیم و کابل، شلنگ ها، ورق و Sheet، قطعات خودرو، Air spring های مختلف، پوشاک ورزشی، قطعات ضربه و لرزش گیر مورد استفاده قرار می گیرند. در جدول زیر نام گریدهای کلروپرن دنکا با کاربردهای صنعتی به همراه مشخصات فنی آن ها، شامل ویسکوزیته مونی، نرخ کریستالیزاسیون و نوع اصلاح صورت گرفته روی آن ها دیده می شود.

Grade Crystallizaion Rate Mooney Viscosity
ML 1+4 (100°C)
Application, Features
M-40 Medium 43~53 Mercaptan Modified General purpose, cables, belts, hoses, other industrial applications
M-120 Medium 110~130 Sheets, packings, hoses, other industrial applications (for high loading)
EM-40 Medium 43~53 Calendared sheets, extruded products, sponge products with complex shapes
S-40V Very Slow 43~53 General industrial purpose, automotive parts / Products requiring low temperature resistance
DCR-30 Very Slow 110~130 General industrial purpose, automotive parts / Products requiring low temperature resistance (for high loading)
DCR-35 Extremely Slow 58~72 General industrial purpose, automotive parts / Products requiring extremely low temperature resistance
DCR-36 Very Slow 70~90 General industrial purpose, automotive parts / Products requiring low temperature resistance, suitable for injection
DCR-37 Very Slow 58~72 General industrial purpose, automotive parts / Products requiring low temperature resistance, dumping properties
DCR-40A Slow 35~50 Sulfur Modified Belts, air springs, wet suits / Improved heat resistance and storage stability
DCR-107 Slow 34~52 Belts, air springs / Low exothermic polymer
PM-40NS Medium 40~60 Belts, wet suits, cable sheaths, anti-vibration insulators etc.
DCR-42A Medium 40~55 Xanthogen Modified Cables, hoses / High strength and loading
DCR-66 Very Slow 60~80 Automotive parts / High strength and loading with excellent low temperature resistance, anti-vibration properties

 

Cyclo Olefin Copolymer

جایی که شکست نور مهم است، آشنایی با پلیمر فوق شفاف میتسوئی کمیکال

نیاز به مواد اولیه ای که هیچگونه برهمکنشی با نور ورودی و خروجی نداشته باشند و حداکثر عبور پذیری نور را هم داشته باشند، منجر به توسعه پلیمری خاص و منحصر بفرد در سبد محصولات تولیدی میتسوئی کمیکال شده است. APEL نام تجاری کوپلیمری ویژه و خاص میتسوئی کمیکال ژاپن است و در تمامی کاربردهایی که به عبور حداکثری نور بدون برهمکنش با آن نیاز دارند، به کار می رود. از جمله این کاربردها می توان به پوشش انواع لنزهای دوربین و صفحات نمایش اشاره کرد. APEL در بسته بندی نیز کاربرد دارد و در تولید روکش قرص ها به کار می رود.

Cyclo Olefin Copolymer

از نظر فنی APEL کوپلیمر اتیلن و Norbornene است. Norbornene یک ترکیب حلقوی حاوی گروه های آلکیلی است که وظیفه ایجاد زنجیره هایی کاملا آمورف و بی نظم را در اتیلن دارد. اتیلن نیز انعطاف لازم برای کاربردهای مختلف را ایجاد می کند. نتیجه پلیمریزاسیون این دو منومر به کمک تکنولوژی منحصربفرد میتسوئی، تولید یک Cyclo Olefin Copolymer (COC) است که در کنار شفافیت بالا، مقاومت بی نظیری در برابر جریان الکتریسیته و رطوبت دارد.

Vacuum Coating

آشنایی با فیلم های پلیمری متالایز شده

استفاده از فیلم های متالایز تولید شده به روش Vacuum Coating در صنعت بسته بندی رایج است. گرچه در گذشته تنها به منظور ایجاد جذابیت بصری از این تکنیک استفاده می شد، اما امروزه این روش در چهار حوزه مختلف توسعه یافته است و فناوری مورد استفاده در آن پیشرفته شده است. این چهار حوزه عبارتند از: تولید فیلم های متالایز به منظور بهبود زیبایی ظاهری، کوتینگ لایه های Barrier، تولید هولوگرام ها و ابزارهای ضد تقلب و کوتینگ های با عملکرد ویژه. در این بخش با تکنیک تولید فیلم های متالایز که عمدتا بر پایه BOPP و BOPET هستند، بیشتر آشنا خواهیم شد.

روش های مختلفی چون استفاده از Vacuum Coating، Hot and Cold press، استفاده از پیگمنت های حاوی ذرات آلومینیوم و … برای تولید فیلم های متالایز توسعه داده شده اند. فلزات مختلفی چون آلومینیوم و نیکل برای تولید این فیلم ها به کار می روند و یکی از روش های متداول برای قرار دادن یک لایه فلز روی بستر پلیمری، Vacuum Coating است. در این روش منبع فلزی مورد استفاده، برای مثال سیم های آلومینیومی، وارد حوضچه ذوب می شوند و از آنجاییکه محیط پیرامون آن خلا است، سریعا تبدیل به بخار شده و روی سطح بستر پلیمری، برای مثال BOPP یا BOPET قرار می گیرند. انواع بافت ها و الگوها نیز می تواند در این روش مورد استفاده قرار گیرد.

Vacuum Coating

اما همانطور که در بالا نیز ذکر شد یکی دیگر از اهداف اعمال کوتینگ ها، قرار دادن Barrier Coating ها است. به خصوص که چنانچه لایه سدگر شفاف نیز باشد، اهمیت بالایی در صنعت بسته بندی پیدا خواهد کرد. روش plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) برای قرار دادن لایه های سدگر بر پایه سیلوکسان روی بسترهای مختلف استفاده می شود. مطابق شکل زیر در این روش لایه سدگر همزمان با اعمال آن تشکیل می شود و واکنش شیمیایی رخ می دهد.

plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD)

روش های مختلف اعمال یک لایه فلزی یا کوتینگ های مختلف پیچیدگی های خاص خود را دارند و از طرفی این روزها مساله بازیافت این محصولات نیز با چالش روبرو است. باید دید در آیند کدامیک از روش های تولید فیلم های متالایز یا پوشش داده شده باقی خواهند ماند.

EPDM Wire

معرفی مشخصات فنی EPDM 3062 میتسوئی کمیکال

صنعت خودرو و ساختمان حرف هایی برای گفتن دارد و کاربردهای گسترده ای دارد. در ادامه مشخصات فنی و کاربردهای EPT 3062EM شرح داده خواهد شد.

EPT 3062EM در گروه EPDM های حاوی درصدهای متوسط Diene Monomer قرار می گیرد و با روغن نیز در اصطلاح گسترانیده (Extended) شده است. 3062EM حاوی مقدار بالایی اتیلن (برابر با 65 درصد) است و ویسکوزیته مونی آن در شرایط ML(1+4), 125 °C برابر با 43 است. درصد Diene Monomer این گرید برابر با 4.5 است و میتسوئی کمیکال 20 phr روغن سازگار با EPDM در ساختار این گرید قرار داده است. این گرید به صورت Bale های استاندارد یا شکننده (Friable) عرضه می شود و با لاینری از جنس LDPE/HDPE در باکس های 750 و 1050 کیلوگرمی حمل می شود.

EPDM Wire

EPT 3062EM یک EPDM معقول و مناسب برای تولید نوارهای آب بندی خودرویی، گسکت و گرومت است. همچنین این گرید در تولید سیم و کابل های صنعت ساختمان و دیگر بخش ها به کار می رود و به کمک آن می توان انواع تسمه، شلنگ و تیوب را تولید کرد. باید در نظر داشت به دلیل محتوای اتیلن بالا این گرید در گروه EPDM های با سختی بالا قرار می گیرد.

 

Denka CR

آشنایی با گریدهای کلروپرن کمپانی Denka

دنکا (Denka)، این غول ژاپنی از سال 1962 میلادی تولید کلروپرن یا همان نئوپرن را در دستور کار خود قرار داده است و به پشتوانه این سابقه طولانی و البته درخشان، گریدهای بینظیری در سبد محصولات تولیدی این شرکت وجود دارد. با این نوشتار همراه باشید تا با گروه های اصلی گریدهای کلروپرن یا به اختصار CR کمپانی Denka آشنا شوید.

گریدهای نئوپرن Denka در سه گروه اصلی زیر قرار می گیرند:

  • گریدهای صنعتی
  • گریدهای مورد استفاده در چسب
  • گریدهای لاتکس

Denka CR

این گریدها در طیف گسترده ای از کاربری ها مانند تولید انواع سیم و کابل، قطعات خودرو مانند انواع گردگیر، تسمه و شلنگ، تسمه های صنعتی، Lining های صنعتی، گسکت، چسب و البسه به کار می روند.

در بخش گریدهای صنعتی انواع کلروپرن اصلاح شده با Mercaptan, Sulfur, Xanthogen با نرخ های مختلف بلورینگی وجود دارند. گریدهایی چون M40, DCR 40A معروفترین اعضای این خانواده هستند. در بخش CR های مورد استفاده در صنعت چسب گریدهای با ویسکوزیته مختلف برای تولید انواع چسب های اسپری، معمولی، درزگیر و با محتوای جامد کم عرضه می شوند. A30, A90 و DCR-11 پرکاربرد ترین گریدهای Denka در این بخش هستند. در نهایت لاتکس های CR وجود دارند که با درصد جامد مختلف و با ویسکوزیته متنوع عرضه می شوند. در سه بخش مختلف در خصوص مشخصات فنی و کاربرد هر یک از این گروه ها صحبت خواهیم کرد.

PVC Calendaring

معرفی کاربردهای دو کمک فرایند محبوب کمپانی Indofill، خانواده K175

اگر کلندرینگ و اکستروژن PVC کم دردسر با قالب تمیز و البته با مصرف انرژی کم می خواهیم و از طرفی صاف و صیقلی بودن سطح قطعه تولیدی برای ما مهم است، پس حتما باید از کمک فرایند مناسب استفاده کنیم. کمپانی Indofill هند طیف گسترده ای از کمک فرایندهای مختلف را تولید می کند و در این بخش می خواهیم با خانواده کمک فرایندهای K175 آشنا شویم. این گروه شامل دو کمک فرایند با نام های K175 و K175F است و در ادامه مشخصات فنی و کاربردهای آن ها را شرح خواهیم داد.

K175 کمک فرایندی بر پایه منومر اکریلیک است و به عنوان یک روان کننده خارجی و کمک فرایند در تولید قطعات سخت پایه PVC به کار می رود. این گرید به صورت پودری با توزیع ذرات یکنواخت عرضه می شود. دانسیته ای برابر با 1.15 g/cc دارد و در گروه کمک فرایندهای با وزن مولکولی پایین قرار می گیرد. از جمله مزایای افزودن K175 به فرمولاسیون PVC های سخت می توان به موارد زیر اشاره کرد:

.

  • کاهش میزان چسبندگی به سطوح فلزی داغ در دماهای فرایندی بالا
  • بهبود براقیت و درخشندگی سطح
  • حذف پدیده رسوب قالب و Plat out
  • بهبود و کنترل فیوژن
  • کاهش عیوب و نقصان های سطحی قطعه
  • امکان افزایش دمای فرایند شکل دهی و میزان تولید

PVC Calendaring

به صورت معمول بایستی به مقدار 0.5-3 phr از K175 در فرمولاسیون قطعه مورد نظر قرار داد و چنانچه K175 در کنار گریدهای دیگر این شرکت مانند K120 ND و K125 به کار رود تاثیر هم افزا دارد. در واقع K175 نمی تواند جای K120 ND را به عنوان یک کمک فرایند اولیه و ارزان پر کند و در کاربردهایی که کاهش میزان چسبندگی به سطوح فلزی دستگاه شکل دهی مدنظر است یا دمای فرایند شکل دهی بالا است، بایستی مقداری از K120 ND را با K175 جایگزین کرد. از طرف دیگر باید در ذهن داشت که برای مثال با افزودن 1 phr از این گرید، به میزان 1/3 از غلظت سایر روان کننده های خارجی مانند وکس های پلی اتیلنی، استری و اسیدهای چرب بایستی کم کرد.

گرید K175F نیز به صورت ویژه برای کاربردهای حاوی فوم، مانند Foam Board های معمولی و نه با ضخامت خیلی زیاد، توسعه داده شده است. K175 در بسته بندی های 25 کیلوگرمی عرضه می شود و برای انواع کاربردهای کلندرینگ فیلم و ورق، لوله، قطعات Blow Molding و لوله و اتصالات مناسب است.

Tafmer Application

راهکارهای بهبود دوخت پذیری فیلم های پلی الفینی

فیلم های پلی استر، مانند PET، شفافیت بالایی در کنار کیفیت چاپ عالی در کاربردهای مختلف صنعت بسته بندی دارند. این فیلم ها با مقاومت حرارتی بالا دوخت پذیری بسته بندی های پلیمری را بدون ایجاد کوچکترین چروک و جمع شدگی، مهیا می کنند. فیلم های پلی استری در ساختارهای چند لایه در کنار پلی الفین هایی چون PP و PE استفاده می شوند و برای ایجاد یک ساختار یکپارچه از چسب های لایه گذاری (Lamination Adhesive) استفاده می شود. چنین ساختار چند لایه هتروژنی که معمولا حاوی چسب های مختلف نیز می باشد، در فرایندهای بازیافت چالش های بزرگی ایجاد می کند و حتی بازیافت این محصولات را غیر ممکن می سازد. باید در نظر داشت با توجه به رشد فزاینده نگرانی های ناشی از پسماندهای پلاستیکی، طراحی بسته بندی ها برای بازیافت نکته بسیار مهمی است که شکل تجارت صنعت پلیمر را تغییر داده است. در واقع این روزها طراحی بسته بندی های Mono-material که تنها حاوی یک خانواده از پلیمرها هستند، مورد توجه قرار گرفته است و در این بخش می خواهیم یکی از راهکارهای میتسوئی کمکیال برای این صنعت را مرور کنیم.

بهترین راه حل برای حذف پلی استر از فیلم های بسته بندی، تولید فیلم های پلی الفینی است. از جمله مهمترین چالش های موجود در این راهکار بهبود استحکام دوخت در دماهای پایین دوخت است. چرا که برای دستیابی به استحکام دوخت بالا باید دمای دستگاه دوخت حرارتی را افزایش داد. در این حالت آبرفتگی (Shrinkage) رخ می دهد و ظاهر بسته بندی با نقص روبرو می شود و از طرفی خواص مکانیکی نیز کاهش می یابد. راه حل میتسوئی برای این فیلم ها استفاده از Tafmer به منظور کاهش دمای دوخت و از طرفی افزایش استحکام دوخت است. با افزودن درصد کمی از Tafmer حتی می توان سرعت دوخت را بالاتر برد و بهره وری خط تولید را افزایش داد. همچنین مقاومت به سوراخ شدگی فیلم بهبود می یابد و در فیلم هایی که نیاز به فیلر دارند، می تواند درصد بیشتری فیلر در ساختار قرار داد.

Tafmer Application

این راهکار برای فیلم های BOPP نیز می تواند موثر باشد. Tafmer های سری BL برای این منظور طراحی شده اند و به کمک آن ها می توان ساختارهای Monomaterial بر پایه PP را طراحی کرد.

Tafmer for BOPP

همچنین در خصوص فیلم های بر پایه PE نیز می توان از Tafmer های سری A استفاده کرد و مطابق نمودار زیر استحکام دوخت را بهبود داد.

Tafmer in PE

میتسوئی کمیکال طیف گسترده ای از گریدهای مختلف Tafmer را برای غلبه بر چالش های صنعت بسته بندی توسعه داده است.