وضعیت ورود
درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.
آمار بازدیدکنندگان
  • کاربران حاضر: 1
  • بازدید امروز: 1,227
  • بازدید ماه: 67,915
  • بازدید سال: 870,472
  • کل بازدیدکنند‌گان: 187,821
قیمت روز

بایگانی روزانه: ۱۳۹۹/۱۱/۲۹

ارتقای عمل کرد فیلم های پلیمری با استفاده از فیلرهای معدنی

مواد معدنی استخراج شده از زمین، از کربنات کلسیم گرفته تا گونه ­های نامتعارفی مانند نفلین سینیت (nephline syenite)، همگی می­ توانند به عنوان پرکننده در فیلم ­های پلیمری مورد استفاده قرار گیرند و منجر به بهبود عمل‌کرد این فیلم ­ها در دراز مدت شوند.

به عنوان مثال، در کنفرانس مربوط به بسته­ بندی ­های چندلایه­ انعطاف­ پذیر که سال گذشته توسط AMI برگزار شد، Christian Schanzer، مدیر تولید شرکت Sukano در بخش فیلم ­های نازک و پوشش ­ها، از یک عامل حفره­ زای جدید که قادر به بهبود کیفیت فیلم، به خصوص فیلم ­های BOPET (پلی ­اتیلن ­ترفتالات دو جهته) است، صحبت کرد.

این عامل حفره­ زای جدید که با همکاری تولید شده است، ترکیبی از چند گرید انتخابی کلسیم ­کربنات همراه با یک مستربچ اختصاصی است که بر اساس داده­ های به دست آمده از آزمایشگاه Sukano و نیز اندازه ­گیری ­های تحلیلی صورت گرفته، منجر به ایجاد یک افزودنی جدید جهت افزایش کدری و کاهش دانسیته­ فیلم BOPET می ­شود. این افزودنی در عین حال نیاز به فیلتراسیون را نیز به حداقل رسانده که این امر ارتقای بازدهی تولید را در پی خواهد داشت.

نتایج حاصل از آزمایش ­ها حاکی از آن است که فیلم­ های BOPET که به وسیله­ CaCO3 در آن­ ها حفره ایجاد شده، نسبت به فیلم ­های سفید دارای تیتانیوم دی ­اکساید (TiO2) از براقیت سطحی کم‌تری برخوردارند. در همین راستا، سه گرید مختلف از این افزودنی جدید بر پایه­ CaCO3 در فیلم سفید ۵۰ میکرونی مورد آزمون قرار گرفتند و مشخص شد براقیت سطحی فیلم حاوی این افزودنی تنها ۲۰% تا ۳۰% فیلم حاوی TiO2 است.

شرکت Sukano فرمولاسیون افزودنی جدیدش را در یک خط تولید آزمایشی در فیلم­ های با ساختار چندلایه نیز مورد آزمون قرار داده و نتایج به دست آمده نشان می ­دهند که در فیلم ­های کواکسترود شده، اگر عامل حفره ­زا در لایه­ مرکزی استفاده شود، منجر به افزایش براقیت فیلم خواهد شد. این در حالیست که در ساختارهای تک­ لایه، حضور افزودنی در فرمولاسیون، براقیت سطحی را به حدود ۲۰% مقدار اولیه کاهش می‌دهد.

هم­چنین، در این کنفرانس، Kysle King، مدیر فروش شرکت Sibelco آمریکای شمالی نیز به بیان ویژگی‌های نوری طیف وسیعی از آنتی‌بلاک ­ها، با تمرکز بر نفلین سینیت این شرکت، پرداخت.

نفلین سینیت ترکیبی از سه فلدسپات (یا فلدسپار، نوعی کانی بلورین که از سیلیکات آلومینیوم، سدیم، پتاسیم، و کلسیم تشکیل شده و در سنگ ­های آذرین یافت می ­شود. فلدسپات­ ها به سه گروه کلسیک، پتاسیک، و سدیک تقسیم­ بندی می­شوند.) است. این ماده­ به منظور ارتقای شفافیت/کدری در فیلم ­های پلاستیکی استفاده می ­شود. شرکت Sibelco گریدهایی از این ماده را در مجموعه­ Minbloc HC خود ارائه می ­دهد.

در دانشگاه Massachusetts Lowell، طی آزمایشی، یک رزین پایه­ LLDPE شرکت Dow را با استفاده از مجموعه ­ای از آنتی ­بلاک­ ها- از جمله Minbloc HC1400، خاک دیاتومه، تالک، و سیلیکای سنتزی مورد ارزیابی قرار دادند. میزان استفاده از آنتی ­بلاک­ های ذکر شده بین ۰/۵% تا ۰/۷۵%  وزنی بود و ۴ آزمون کدری/شفافیت (ASTM D1003)، شفافیت برخط، سامانه­ FSP 600، و آزمون blocking (جهت اندازه‌گیری نیروی چسبندگی) در دمای ۴۰ درجه سانتی­ گراد بر روی نمونه ­ها انجام و فیلم نیز در خط تولید فیلم دمشی Battenfeld Gloucester تولید شد.

در حالی که کدری برای گرید بدون آنتی ­بلاک ۶/۲۷ بود، در نمونه­ دارای ۰/۵% وزنی HC1400 8/12 و  برای نمونه حاوی ۰/۵% وزنی DE 9/12 تعیین شد. این مقادیر در زمان استفاده از ۰/۷۵% وزنی از HCL1400 و DE به ترتیب به ۱۰/۲۲ و ۱۰/۹۹ ارتقا یافت. فرمولاسیون ­های دیگر همگی دارای مقادیر بیش‌تری برای کدری بودند. در مورد شفافیت، مقدار آن که در نمونه­ بدون آنتی­بلاک ۹۷/۶۶ بود، به ۹۱/۹۸ (برای ۰/۵% وزنی HC1400) و ۸۸/۶۲ (برای ۰/۵% وزنی DE) کاهش یافت. این مقادیر برای بارگذاری ۰/۷۵%، به ترتیب ۸۸/۸۲ و ۸۸/۲۰ بود.

در آزمون شفافیت FSP1600، نوری به فیلم تابانده می ­شود و به وسیله­ یک دوربین CCD نور جذب شده یا پراکنده شده را اندازه ­گیری خواهد شد. نتایج این آزمون حاکی از آن بود که فیلم ­های حاوی HC1400 بالاترین شفافیت را ارائه دادند.

در آزمون blocking یا انسداد و چسبندگی، که طبق استاندارد ASTM D3354  انجام می­ شود، نیروی چسبندگی دو لایه از فیلم بر حسب گرم بیان می­ شود. طبق نتایج به دست آمده، نیروی چسبندگی برای فیلم بدون فیلر معدنی ۲۰ گرم، برای فیلم دارای ۰/۵% وزنی HC1400، ۴ گرم، و برای فیلم حاوی ۰/۷۵% وزنی از این آنتی­ بلاک ۳ گرم بود. هم­چنین، برای DE و سیلیکا در بارگذاری­ های ۰/۷۵% و ۰/۷۵% وزنی به ترتیب مقادیر ۵، ۱، ۵، و ۱ گرم گزارش شد.

به گفته­ مدیر فروش Sibelco، نفلین سینیت دارای قابلیت بارگذاری بیش‌تر در مستربچ در مقایسه با DE است. هم­چنین، این افزودنی کنترل شفافیت/کدری و نیز کنترل اندازه­ بهتری هم ارائه می ­دهد.

پیشنهاد شرکت Sibelco برای فیلم ­های نازک (زیر ۱ میلی ­متر) HC500، برای فیلم ­های ۱ تا ۴ میلی ­متر HC1400، و برای فیلم­ های ضخیم­ تر مانند فیلم­ های کشاورزی HC200 است.

در همین رویداد، Hayder Zahalka، مدیر بخش فناوری گروه SI در ایالات متحده، توضیح داد که چگونه فسفیت­ ها می‌توانند باعث پایداری در فیلم­ های پلی ­اتیلنی شوند.

به گفته­ وی، فسفیت ­ها از طریق تجزیه­ یک هیدروکسید میانی پلیمر به شکستن چرخه تخریب کمک می­ کنند. پایدارکننده ­های دیگر، مانند پایدارکننده ­های فنولی، با مهار یا جاروب رادیکال های آزاد، فرآیند تخریب را کند می­ سازند.

عوامل متعددی می­ توانند بر عمل‌کرد فسفیت تأثیر بگذارند، که از جمله آن­ ها می ­توان به درصد فسفر موجود در فرمولاسیون، ساختار شیمیایی آن، پایداری حرارتی، نقطه ذوب، میزان بارگذاری و نوع پلیمر اشاره کرد.

این شرکت طی آزمایشی واکنش ­های دو گرید فسفیت، Alkanox 240 و  گرید جدید Ultranox 626 را با استفاده از رزونانس مغناطیسی هسته (NMR) مورد بررسی قرار داد و در آن، طیف فسفر هر ۳۰۰ ثانیه یک­ بار رصد شد.

در این آزمایش، Alkanox 240 در یک مرحله به فسفات اکسیدشده تبدیل شد. در مورد Ultranox 626، سه جز فسفیت واکنش نداده، دی­فسفات نیمه اکسیدشده، و دی­فسفیت کاملاً اکسیدشده، با زمان شناسایی شدند. به گفته­ Zahalka، سرعت واکنش­پذیری در هر دو واکنش Ultranox 626 سریع ­تر از Alkanox 240 بود.

هم­چنین، Alkanox 240 در دمای ۲۴۰ درجه سانتی ­گراد در اکسترودر شاخص زردشدگی (yellowing index) حدود ۴ را نشان داد که این مقدار برای Ultranox 626 صفر بود.

در پایان، به گفته­ Zahalka، Ultranox 626 دارای میزان بالایی فسفر فعال بوده و واکنش ­پذیری آن در ۳۱۳ کلوین، هشت برابر سریع ­تر از Alkanox 240 است. این گرید جدید هم­چنین عمل‌کرد درون پلیمری بهتری داشته و با مواد افزودنی دیگر به خوبی قابل ترکیب است.

به علاوه، سال گذشته SI موفق به کسب مجوز FDA برای Ultranox 626 برای استفاده در کاربردهای در معرض تماس با مواد غذایی در هموپلیمرها و کوپلیمرهای پلی پروپیلن (PP) نیز شد که این افزودنی را برای استفاده در طیف وسیعی از کاربردهای بسته ­بندی مناسب می­ سازد. به گفته­ شرکت SI، این ماده در بین آنتی‌اکسیدانت های ثانویه­ این شرکت، بالاترین مقدار فسفر را داراست و در نتیجه می­ توان از آن در غلظت­ های کم استفاده کرد که همین امر منجر به مهاجرت و فراریت کم‌تر آن می­ شود.

لازم به ذکر است کنفرانس بعدی فیلم­ های پلی­ اتیلن در تاریخ ۲-۴ فوریه ۲۰۲۱ در فلوریدا، ایالات متحده آمریکا، برگزار خواهد شد.

منبع خبر:

_ www.sukano.com

_ www.omya.com

_ www.sibelco.com

_ www.siigroup.com

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com