کاربرد TPE

راهکارهای افزایش کیفیت در تزریق TPE ها به کمک فناوری Overmolding

/0 دیدگاه /در , /توسط

در بخش قبلی که لینک آن در ادامه قرار داده شده است، با فناوری Overmolding و چرایی استفاده از TPE ها در این روش صحبت کردیم. با این بخش در ارتباط با نکات کلیدی که به ما کمک می کنند تا کیفیت قطعات تولیدی با این روش را ارتقا دهیم، همراه باشید.

مهمترین نکته در انتخاب گرید مناسب TPE برای Overmolding، توجه مهندسی به پلیمر پایه ای است که فرایند Overmolding روی آن انجام می شود. نکاتی همچون ساختار شیمیایی پلیمر پایه، حضور نرم کننده و تقویت کننده ها در آن می تواند بر عملیات Overmolding تاثیر بگذارد. تقریبا می توان گفت برای هر پلیمر، از جمله PP, ABS, PC, PA, PS, POM,… …، به گرید ویژه ای از TPE نیاز است. طراحی قطعه باید به گونه ای باشد که ضخامت یکنواخت و کافی ( حداقل 3 mm) TPE روی بستر اصلی قرار گیرد و اثر آبرفتگی نیز در نظر گرفته شود. همچنین تا حد ممکن به منظور جلوگیری از ایجاد تمرکز تنش، بایستی از طراحی گوشه هایی با زاویه تند اجتناب کرد. از طرفی تا حد ممکن در کنار انتخاب TPE با چسبندگی کافی، به کمک طراحی مکانیکی و استفاده از دندانه ها و برجستگی ها به افزایش استحکام چسبندگی باید کمک کرد.

همانند دیگر روش های تزریق بایستی در طراحی قالب TPE های مورد استفاده در Overmolding نهایت دقت صورت گیرد و انتخاب جنس قالب، طراحی قطعه و ضخامت در نقاط مختلف، انتخاب Runner, Gate, Vent بر اساس خصوصیات فرایندی گرید TPE انتخابی باشد. در صورتیکه TPE خریداری شده بی رنگ است و نیاز به تولید قطعات رنگی وجود دارد، در انتخاب مستربچ رنگی نیز بایستی دقت کافی صورت گیرد. چرا که کوچکترین برهمکنشی میان رنگدانه های مستربچ یا اثر پلیمر حامل رنگدانه با TPE، می تواند استحکام چسبندگی را تهدید کند. در بیشتر مواقع بایستی مستربچ های پایه EVA را تهیه و استفاده نمود.

Overmolding

در صورتیکه از نظر حجم سرمایه گذاری محدودیتی وجود نداشته باشد، بهترین گزینه برای تولید قطعات Overmold شده با کیفیت، استفاده از دستگاه های تزریق Multi Injection و در واقع تزریق همزمان دو جزء است. اما در صورتیکه این کار ممکن نیست و روش تزریق جداگانه و قرار دادن قطعه در قالب Overmold انتخاب شود ( روش Insert Molding) به منظور تولید قطعات با کیفیت بایستی نکات زیر را مدنظر قرار داد:

  • جلوگیری از ایجاد هر گونه آلودگی و تجمع ذرات آلوده کننده روی سطح قطعات تولید شده و درون قالب
  • عدم استفاده از اسپری های سیلیکونی به منظور جدا کردن راحت تر قطعات از قالب
  • عدم حرارت دهی قطعه پایه و قرار دادن آن در قالب ( این نکته برای هر قطعه بایستی آزمون شود و در برخی موارد به دلیل تغییر خواص سطحی پلیمر، اثر معکوس دارد.)

کاربرد TPE

در آخرین نکته نیز می توان گفت بایستی دقت کرد که TPE انتخاب شده به خوبی خشک شده باشد و عاری از هر گونه رطوبت باشد و همچنین در زمان تزریق تا حد ممکن دمای فرایند تزریق بالا انتخاب شود تا حداکثر استحکام چسبندگی حاصل شود.

Flame Retardant

معرفی افزودنی های مورد استفاده در تولید پلاستیک های مقاوم در برابر شعله

/0 دیدگاه /در , /توسط

پس از معرفی مکانیسم های عملکرد افزودنی های Flame Retardant و اهمیت استفاده از آن ها در کاربردهای حساس و در معرض حرارت و شعله در قسمت قبلی (دنیای پلاستیک های مقاوم در برابر شعله )، در این بخش ماهیت شیمیایی این افزودنی ها معرفی خواهد شد.

مهمترین افزودنی های Flame Retardant مورد استفاده در پلاستیک ها، عبارتند از:

  • افزودنی پایه هالوژن که خود شامل گروه های برومینه و کرومینه هستند،
  • افزودنی های پایه فسفور
  • ملامین ها
  • هیدروکسیدهای فلزی
  • افزودنی های پایه سیلیکون
  • افزودنی های پایه فسفیت

اثربخش ترین گروه را می توان انواع هالوژنه دانست. این گروه خواص مکانیکی قطعه تولید شده را تحت تاثیر قرار نداده و به واسطه حضور عناصر هالوژن عملکرد خوبی نیز در مهار شعله و آتش از خود نشان می دهند. هر چند این گروه به دلیل تولید گازهای سمی در حین اشتعال با محدودیت هایی در برخی کاربردها روبرو شده اند. انواع ترکیبات پایه بروم و کلر، مانند پارافین های کلره و آلکیل فسفات هالوژن ها در این گروه قرار دارند. این گروه پایداری حرارتی بالایی دارند، میزان تولید گاز و دود کمی داشته و از نظر میزان مصرف و قیمت نهایی نیز به صرفه هستند. این خانواده در رزین و ترموپلاستیک ها مورد استفاده قرار می گیرند.

Flame Retardant

فسفات و فسفونیت ها در ترموپلاستیک های مهندسی نتایج خوبی را در افزایش مقاومت به شعله ایجاد می کنند و همچنین اثر سوئی نیز بر خواص ترموپلاستیک پایه نخواهند گذاشت. این گروه در ساختارهای فومی نیز قابلیت استفاده دارند و در مواردی که نیاز به کاهش قیمت نهایی نیز باشد، با ترکیبات هالوژنه ترکیب می شوند. آلوتروپ خاصی از فسفور، موسوم به فسفور قرمز نیز پایداری حرارتی بینظیری دارد و برای ترموپلاستیک هایی که دمای فرایندی بالا، مانند 300 °C نیاز دارند، مورد استفاده قرار می گیرد.

اما ملامین ها عضو جدیدتر خانواده Flame Retardant ها هستند که نرخ رشد بالایی نیز دارند. این گروه قیمت بسیار به صرفه در کنار درجه پایین سمیت گازها و میزان دود تولیدی را دارند و به صورت ملامین خالص، ملام ها یا مشتقات آن مانند اسیدهایی چون بوریک اسید استفاده می شوند. ملامین ها انواع مکانیسم های شیمیایی و فیزیکی ایجاد خاصیت مقاوم در برابر شعله را دارند و در انواع ترموپلاستیک ها و رزین ها مورد استفاده قرار می گیرند.

اما از آنجاییکه محدودیت های بسیاری برای استفاده از خانواده Flame Retardant های هالوژنه وضع شد، گروه هیدروکسیدهای فلزی به سرعت توانستند سهم مصرف بالایی را در این حوزه تجربه کنند. از جمله مهمترین انواع تجاری شده این خانواده می توان به آلومینیوم تری هیدروکساید و منیزیم دی هیدروکساید اشاره کرد. هیدروکسیدها در پلی الفین و PVC سابقه مصرف دارند و یکی از معایب آن ها درصد مصرف بالا و تحت تاثیر قرار دادن خواص مکانیکی محصول نهایی است.

گروه آخر افزودنی های Flame Retardant مربوط به سیلیکون ها است. سیلیکون ها به خصوص در مقاوم سازی پوشش ها در برابر شعله اثرات مثبتی دارند. این گروه بهترین عملکرد را در پلاستیک هایی چون PS، PC و ABS دارند.

در بخش پایانی افزودنی های Flame Retardant در ارتباط با معیارهای مهم انتخاب افزودنی مناسب برای کاربری های مختلف صحبت خواهیم کرد.

PVC Pipe

کدام ساختارهای شیمیایی به عنوان روان کننده PVC به کار می روند؟

/0 دیدگاه /در , /توسط

پس از معرفی لوبریکنت ها یا همان روان کننده PVC و همچنین توضیح لزوم استفاده از آن ها در فرمولاسیون های PVC، در این بخش می خواهیم به دلیل گستردگی ساختارهای شیمیایی این افزودنی ها، آن ها را معرفی کنیم و ویژگی های هر گروه را نام ببریم.

PVC Pipe

الکل های چرب:  این گروه ساختار خطی حاوی 8 تا 22 اتم کربن دارند و به صورت سنتزی یا طبیعی در دسترس هستند. به دلیل فراریت بالا برای کاربری های دمای بالا مناسب نیستند و همچنین دمای وایکات محصول را کاهش می دهند.

کربوکسیلیک اسید: ساختار این گروه شباهت بسیاری به نرم کننده ها دارد و Distearyl phthalate معروفترین ساختار شیمیایی این خانواده است. این گروه برای محصولاتی که حاوی درصد بالایی از پرکننده هستند، کاربرد فراوانی دارد.

اسیدهای چرب: استئاریک اسید و اولئیک اسید معروفترین اعضای این گروه هستند. اسیدهای چرب در منابع طبیعی نیز وجود دارند و به همین دلیل در بسیاری از موارد ترکیبی از ساختارهای مختلف هستند. برخی از ساختارها مانند هیدروکسیل استئاریک اسید برای کاربردهایی که نیاز به شفافیت دارند کاملا مناسب هستند. اسیدهای چرب بازدهی بسیار خوبی بعنوان روان کننده خارجی دارند.

آمید – اسیدهای چرب: EBS (Ethylene Bis Stearamide) معروفترین آمید چربی است که به عنوان روان کننده در PVC به کار می رود. اما امروزه EBS به دلیل تاثیر منفی روی پایداری حرارتی PVC، کاربرد زیادی ندارد و بیشتر همراه با پایدارکننده های حرارتی پایه قلع به کار می رود.

صابون های فلزی: این گروه در نتیجه واکنش اکسیدهای فلزی با اسیدهای چرب بدست می آیند. کاربرد اصلی صابون های فلزی در پایدارسازی حرارتی PVC است، اما برخی از گونه های آن با زنجیره چرب بلند، می توانند به عنوان روان کننده خارجی عمل کنند. منیزیم، روی و کلسیم مهمترین فلزهایی هستند که در تولید صابون های فلزی به کار گرفته می شوند.

استرهای چرب – الکل ها: اگر الکل ها در واکنش Esterification شرکت کنند، ساختارهای استر – الکل، مانند مونو اتیلن گلایکول بدست می آید. با ادامه واکنش و استفاده از عوامل دیگر، ساختارهای پیچیده استری بدست می آیند که عمکرد روان کنندگی خارجی بسیار عالی را به خصوص در فرایند کلندرینگ دارند. در واقع وکس های استری امروزه کاربرد بسیار فراوانی به عنوان روان کننده خارجی/ داخلی دارند.

استرهای چرب – اسیدها: استرها آنقدر بازدهی خوبی در روان کنندگی دارند که ترکیبات آن ها با اسیدها نیز مورد توجه قرار گرفته است. هر چند قیمت این گروه بالا است، اما به دلیل عملکرد بی نظیر مورد نظر هستند. این گروه در سایر پلاستیک ها نیز کاربرد دارند.

روان کننده

وکس های پلی اتیلن: این گروه در حقیقت همان پلی اتیلن ها، تنها با وزن مولکولی کمتر هستند و به عنوان روان کننده خارجی به کار می روند. به دلیل قیمت مناسب حجم مصرف بالایی را این گروه تجربه می کنند. اما در حین انتخاب بایستی به نوع پلی اتیلن پایه وکس و وزن مولکولی آن دقت شود.

وکس های پلی اتیلن اکسیده شده: اگر وکس های پلی اتیلن عادی در دمای بالا و تحت شرایط خاص، در معرض گاز اکسیژن قرار بگیرند، گروه های قطبی در ساختار وکس پلی اتیلن تشکیل می شود. این نکته کاربرد وکس های پلی اتیلن را گسترده تر کرده و آن ها را برای طیف وسعی از کاربرد روان کننده داخلی/ خارجی آماده می کند.

پارافین: پارافین که از منابع طبیعی و سنتزی بدست می آید، رفتاری مشابه با وکس های پلی اتیلنی دارد. اما پارافین معمولا وزن مولکولی، دمای ذوب و ویسکوزیته کمتری دارد. پارافین نیز به عنوان روان کننده خارجی در فرمولاسیون PVC به کار می رود.

در کنار گروه های اصلی معرفی شده در بالا، وکس های پلی پروپیلنی، وکس وینیل استات و پلیمرهای فلوئورینه نیز به عنوان روان کننده PVC سابقه استفاده دارند، اما کمتر تجاری سازی شده اند. دنیای روان کننده ها امروزه کمتر خانواده شیمیایی جدیدی را به خود می بیند و رویکرد اصلی به سمت ترکیب ساختارهای مختلف و بهره مند شدن از خواص هم افزای گروه های مختلف است.

TPE سبک

TPE هایی به سبکی پر قو، فناوری Glass Bubble کرایبورگ

/0 دیدگاه /در , /توسط

اگر به سبک آمریکاهای دهه 40 تا 70 میلادی فکر کنیم و به آن دوران برگردیم، احتمالا اتومبیل های عضلانی، حجیم و سنگین وزن را انتخاب کنیم! هنوز هم این سبک طرفداران خاص خود را دارد و البته قابل دفاع است. اما اگر به بحران های نفتی نگاهی کنیم و در موج تظاهرات حامیان محیط زیست قرار بگیریم، باید بگوییم سبک کردن قطعات پلیمری به کار رفته در خودروها هدفی مقدس و آرمانی برای این روزها است. در مقاله قبلی در ارتباط با روش های فناورانه کاهش وزن قطعات پلیمری روش هایی را معرفی کردیم  و در این بخش به فناوری منحصربفرد کمپانی کرایبورگ نگاهی خواهیم کرد که به ما کمک می کند تا وزن قطعات تولید شده با TPE را تا 50 درصد نسبت به حالت عادی کاهش دهیم.

TPE سبک

همانطور که می دانیم هلدینگ کرایبورگ با سابقه صنعتی بیش از 70 سال، چند دهه است که در کسب و کار تولید TPE های مختلف فعالیت می کند. عرضه محصولات نوآورانه یکی از استراتژی های اصلی کرایبورگ است و در هر سال بیش از چند گرید جدید در حوزه TPE ها ارائه می کند. آخرین محصول تجاری شده کرایبورگ TPE هایی هستند که بدون استفاده از روش های معمول، مانند عوامل فوم زا، توانسته است دانسیته محصول را تا 50 درصد نسبت به حالت های معمول کاهش دهد.

TPE Glass Bubbles

گونه خاصی از Thermolast K به کمک فناوری پتنت شده کرایبورگ با نام Glass Bubbles تولید می شود و می تواند با کاهش وزن خودروها به تولید کمتر گازهای گلخانه ای کمک کند. دانسیته این گروه از TPE های کرایبورگ 0.7-0.9 g/cc است و در سختی های مختلف (50-80 Shore A) تولید می شوند. قابلیت بازیافت، امکان تولید قطعات با روش تزریق یا اکستروژن، چسبندگی به PA و PP، پایداری در برابر اشعه UV و … از دیگر ویژگی های این TPE های فوق سبک است.

K600F

گرید K600F ، معرفی کمک فرایند اکریلیکی PVC

/0 دیدگاه /در , , /توسط

گرید K600F محصول شرکت Indofill هند است که در خانواده کمک فرایندهای اکریلیکی PVC با وزن مولکولی بسیار بالا قرار می گیرد. وزن مولکولی بسیار بالای گرید K600F منجر به کاربرد گسترده آن در محصولات با ساختار فوم شده است. در حقیقت K600F در کنار مزایای یک کمک فرایند عادی، مانند فیوژن یکنواخت و سریع، افزایش استحکام مذاب و بهبود براقیت سطحی، دستیابی به اندازه یکنواخت سلول های فومی را تسهیل می کند و دانسیته محصول نهایی را کاهش می دهد.

K600F

بیشترین کاربرد گرید K600F در تولید ورق های فوم برد یا همان ورق فومیزه PVC، لوله های حاوی لایه فوم، زیره کفش و کامپوزیت های چوب پلاست حاوی فوم است. K600F به صورت پودر سفید رنگ در بسته بندی های 20 و 25 کیلوگرمی عرضه می شود و بر اساس کاربری مورد نظر، در غلظت های 8-16 phr مورد استفاده قرار می گیرد. وزن مولکولی بسیار بالا در کنار اندازه ذرات ریز یکنواخت، K600F را به انتخاب اول تولید کنندگان ورق های فومیزه تبدیل کرده است.

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.

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.

 

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.

 

 

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.