وضعیت ورود
درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.
آمار بازدیدکنندگان
  • کاربران حاضر: 0
  • بازدید امروز: 255
  • بازدید ماه: 66,943
  • بازدید سال: 869,500
  • کل بازدیدکنند‌گان: 187,700
قیمت روز

بایگانی ماهیانه: تیر ۱۴۰۰

لوله‌های پلی‌اتیلنی-قسمت اول

دلایل زیادی برای افزایش روزافزون تولید لوله‌های پلیمری نسبت به لوله‌های مشابه از جنس فلز، چدن و یا بتون وجود دارد که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از

  1. سهولت در تولید، حمل و نصب
  2. کاهش اتصالات به دلیل قابلیت انحناءپذیری و جوش‌پذیری آسان پلیمر
  3. استحکام در مقابل زلزله و رانش زمین به دلیل انعطاف‌پذیری بیش‌تر پلیمرها
  4. مقاومت شیمیایی خوب در مقابل مواد شیمیایی مانند محلول نمک‌ها، اسیدها
  5. قلیایی‌های رقیق و همین‌ طور مقاومت مناسب در خاک‌های اسیدی
  6. ویژگی مثبت ایزولاسیونی و عدم زنگ‌خوردگی در مقایسه با لوله‌های فلزی
  7. کاهش وزن نسبت به لوله‌های مشابه در متراژ مساوی

شاید یکی از مهم‌ترین عوامل در توسعه روزافزون لوله‌های پلیمری قیمت مناسب مواد مصرفی آن‌ها مثل PE، PP، PVC، PA، ABS و PC باشد که نسبت به مواد اولیه لوله‌های چدنی، استیلی، آهنی و… به مراتب ارزان‌ترند.

علاوه بر آن وجود ویژگی انعطاف‌پذیری در لوله‌های پلیمری نسبت به لوله‌های غیر قابل انعطاف مشابه یکی دیگر از دلایل مهم در رشد روزافزون لوله‌های پلیمری به حساب می‌آید و همین عوامل باعث شده‌اند که وسعت و سرعت جای‌گزینی و استفاده از لوله‌های پلیمری به جای لوله‌های فلزی روز به روز بیش‌تر و بیش‌تر گردد.

در حال حاضر عمده‌ترین کاربرد لوله‌های پلیمری عبارت است از استفاده آن‌ها در صنایع آب‌رسانی، آب‌یاری، فاضلاب، گاز، تأسیسات شیمیایی، حفاظ کابل‌های برق و مخابرات (هوایی، زمینی و دریایی) و… .

از میان گروه‌های شناخته شده پلیمری، گروهی که بیش از همه در صنعت لوله‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد گروه ترموپلاست‌ها هستند که در این گروه نیز می‌توان از PP و PE و PVC به عنوان پرمصرف‌ترین پلیمرهای ترموپلاست در صنعت لوله‌های پلیمری نام برد. از پلیمرهای دیگر اغلب جهت تولید لوله‌هایی با کاربرد ویژه استفاده می‌شود.

از لوله‌های PVC اغلب جهت انتقال آب، فاضلاب منازل و یا لوله‌ خرطومی برای محافظت از کابل‌های برق و تلفن استفاده می‌شود در حالی که لوله‌های پلی‌اتیلنی که در این بخش منحصراً به آن پرداخته می‌شود بیش‌تر جهت آب‌رسانی، آب‌یاری در محیط‌های باز و یا در محیط‌های تحت فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پلی‌اتیلن PE

پلی‌اتیلن پلیمری است غیر قطبی و نیمه کریستال که ویژگی‌ها و ساختار مولکولی آن بیش از هر چیز تابعی از نوع فرآیند پلیمریزاسیون مونومر اولیه یعنی مولکول اتیلن و کومونومرهای مربوطه باشد.

تعیین‌کننده‌ترین پارامترهای تأثیرگذار در تشکیل نوع ساختار مولکولی پلی‌اتیلن در هنگام واکنش عبارتند از

  • شرایط واکنشی مثل درجه حرارت و فشار راکتور و نوع کاتالیست مصرفی
  • نوع و میزان (درصد) کومونومرهای مصرفی مانند بوتن ۱، هگزان ۱ و اکتان ۱٫

وجود پارامترهای متعدد در زمان پلیمریزاسیون عواملی هستند که می‌توانند باعث تغییراتی ساختاری در پلی‌اتیلن‌های تولیدی گردند.

این تغییرات ساختاری بیش از هر چیز خود را در رفتار مکانیکی، فیزیکی، شیمیایی پلی‌اتیلن نشان می‌دهند. به طور کلی معرف شناسایی رفتاری پلی‌اتیلن‌ها در پارامتر مهم چگالی و درجه بلورینگی یا درصد بلورینگی می‌باشد که سعی گردیده است به صورت شماتیک در جدول زیر نشان داده شود.

Untitledq

پلی‌اتیلن‌های دیگری هم مثل VLD PE (پلی‌اتیلن شفاف با چگالی بسیار پایین) هستند که به دلیل درصد بلورینگی بسیار پایین اغلب قرار می‌گیرد و یا نوع دیگری به نام PE-UHMW (پلی‌اتیلن با چگالی ۰/۹۴-۰/۹۳) و جرم مولکولی بسیار بالا تا جایی که اغلب از آن نه به عنوان یک ترموپلاست بلکه به عنوان یک ماده ترموالاست نام برده می‌شود و از آن بیش تر در موارد خاص استفاده می‌گردد.

همان گونه که از جدول فوق مشخص است، نزدیکی زنجیره‌های مولکولی HDPE در مقایسه با زنجیره‌های مولکولی گریدهای MDPE، LLDPE و LDPE از تراکم و فشردگی بیش‌تری برخوردار است. از طرف دیگر افزایش تراکم مولکولی باعث افزایش درصد بلورینگی پلیمر خواهد شد که همین امر عامل افزایش برخی ویژگی‌های مکانیکی-شیمیایی گرید HDPE نسبت به گریدهای دیگر می‌گردد.

پلی‌اتیلن‌های گرید لوله می‌توانند با توجه به عوامل تأثیرگذار در واکنش پلیمریزاسیون دارای ماکرومولکول‌هایی با ۱ الی ۷ شاخه در ۱۰۰۰ اتم کربن گردند.

نوسان تعداد شاخه‌ها در ۱۰۰۰ اتم کربن عامل اصلی نوسانات درصد بلورینگی و چگالی پلی‌اتیلن می‌باشد. بنابراین هر چه درصد بلورینگی پلی‌اتیلن در حین واکنش بیش‌تر گردد به همان نسبت توزیع میانگین جرم مولکولی یا MWD آن بیش‌تر می‌شود که همین امر از یک طرف عامل بهبود ویژگی‌های شیمیایی-مکانیکی پلی‌اتیلن می‌گردد و از طرف دیگر منجر به سخت‌تر شدن عملیات فرآیندی آن و افزایش انرژی به خصوص در مرحله ذوب‌سازی و شکل‌دهی محصول می‌شود.

لذا به منظور بهینه‌سازی هم‌زمان شرایط فرآیندی و نیز بهبود ویژگی‌های ذاتی پلی‌اتیلن‌های گرید لوله طرحی تحت نام bimodal به کمک کاتالیست‌های متالوسنی در چند دهه گذشته ابداع و اجرا گردیده است که توسط آن می‌توان به طور هم‌زمان زنجیره‌های بلند جهت بهبود ویژگی‌های مکانیکی-شیمیایی و زنجیره‌های کوتاه جهت بهبود شرایط فرآیندی در پلی‌اتیلن ایجاد نمود.

Untitleda

مقایسه زنجیره‌های مولکولی در یک PP-MD و یک PE-Bimodal

Bimodal نامیدن آن نیز به این دلیل است که هم‌زمان در دو راکتور جداگانه ماکرومولکول‌های بلند کوپلیمری و ماکرومولکول‌های کوتاه هموپلیمری تشکیل می‌شوند که پس از ادغام این دو راکتور در یک راکتور مشترک، پلیمری تشکیل می‌شود که میانگین جرم مولکولی آن دو قله‌ای بوده و به آن پلی‌اتیلن متالوسنی می‌گویند.

Untitledz

توزیع جرم مولکولی دو قله‌ای PE-bimodal

LLDPE و LDPE موادی هستند که بیش‌تر در تولید فیلم‌های پلی‌اتیلنی و به مقدار کم هم در ساختار کابل‌های برق و مخابراتی کاربرد دارند در حالی که گرید HDPE اغلب جهت تولید ظروف و مخازن کوچک و بزرگ به روش  قالب‌گیری بادی و یا تولید لوله‌های انتقال آب و گاز کاربرد دارد.

گریدهای HDPE که برای موارد فوق مورد استفاده قرار می‌گیرند اغلب از نوع گریدهای PE80، PE100،  و PE125 می‌باشند.

یکی از دلایل عمده جهت تهیه پلی‌اتیلن‌هایی با ویژگی‌های برتر، دست‌یابی به کاهش قیمت محصول تمام شده می‌باشد. مثلاً با استفاده از گریده‌ای مناسب مثل PE100 یا PE80 می‌توان ضخامت (وزن) جداره لوله را کاهش داد. کاهش وزن لوله یعنی کاهش مواد اولیه و در نهایت کاهش قیمت محصول نهایی.

روش دیگری که به وسیله آن می‌توان برخی از ویژگی‌های پلی‌اتیلن‌های تولیدی را بهینه نمود، crosslink یا روش مشبکی کردن پلی‌اتیلن می‌باشد.

با این روش ارتباط فیزیکی بین ماکرومولکول‌های خطی پلی‌اتیلن به ارتباطی عرضی و شیمیایی تبدیل می‌گردد که همین باعث افزایش برخی خواص شیمیایی-مکانیکی PE می‌شود. مانند:

  • بهبود استحکام اصطکاکی و نیز افزایش مقاومت محصول در برابر خوردگی
  • افزایش مقاومت کهنگی و در نتیجه افزایش طول عمر مفید محصول
  • افزایش مقاومت گرمایی
  • افزایش مقاومت مکانیکی محصول در برابر فشارهای بیش‌تر
  • بهبود بسیار خوب مقاومت شیمیایی محصول
  • افزایش بسیار خوب مقاومت ضربه‌پذیری محصول (نمونه شکاف‌دار)
  • قابلیت انعطاف‌پذیری بیش‌تر محصول
  • امکان افزایش طول کلاف لوله در متراژهایی تا ۶۰۰m
  • افزایش امکانات بیش‌تر اتصالی
  • کاهش وزن لوله نسبت به لوله‌های مشابه هم‌‌اندازه
  • امکان قرارگیری لوله در زیر خاک بدون نیاز به زیرسازی با ماسه

Untitledl

اتصال بین زنجیره‌های مولکولی PE (PE مشبکی یا PE سه بعدی)

 

پلی‌اتیلن‌های شبکه‌ای عموماً با علامت PE-X نشان داده می‌شوند و برای آن که نوع روش عملیاتی مشبکی یا سه بعدی شدن نشان داده شود از حروف دیگری استفاده می‌گردد که هر کدام نشان‌گر عامل یا روش عملیاتی شبکه‌ای کننده PE می‌باشند.

روش‌های مشبکی کردن پلی‌اتیلن

PE-Xa یا پلی‌اتیلن مشبک شده با پراکسید (روش Engel)

پراکسیدها موادی هستند که بر اثر گرما تجزیه شده و رادیکال‌های آزاد تولید می‌کنند. رادیکال‌های آزاد می‌توانند در دمایی حدود ۲۲۰-۱۹۰ درجه سانتی‌گراد از مولکول‌های پلی‌اتیلن مجاور هیدروژن جذب کرده و پیوند فیزیکی بین دو زنجیره مولکول را به پیوند شیمیایی تبدیل می‌کند.

مهم‌ترین پراکسید مصرفی برای این منظور ماده DH BP می‌باشد که در دمای محیط به حالت مایع است ولی در دمای ۲۲۰-۱۸۰ درجه سانتی‌گراد تجزیه می‌گردد.

از این روش بیش‌تر جهت بهبود خواص شیمیایی-مکانیکی لوله‌های انتقال آب و گاز استفاده می‌شود. مهم‌ترین نکته در این روش رعایت شرایط مناسب دمایی فرآیند می‌باشد.

از آن‌جا که پراکسیدها در دمای بالا تجزیه می‌شوند لذا ضروری است که سیستم دمایی خط اکسترودر به گونه‌ای تنظیم گردد که تجزیه پراکسید و تشکیل رادیکال‌های آزاد فقط در زمان عبور جریان مذاب از دهانه کلگی امکان‌پذیر گردد یعنی فقط در زمان خروج مذاب از کلگی و نه قبل از آن.

تجارب نشان داده‌اند پلی اتیلن‌هایی که با پراکسیدها crosslink شده‌اند نسبت به روش‌های دیگر از مقاومت سرمایی-دمایی بهتری برخوردارند به گونه‌ای که می‌توانند محدوده دمایی از ۵۰- الی دمای ۱۱۰ درجه سانتی‌گراد را به راحتی تحمل نمایند.

 

PE-Xb یا پلی‌اتیلن مشبک شده با سیلان (روش Silan)

مشبکی شدن PE در این عملیات که به روش تک مرحله‌ای نیز معروف است. ابتدا با تهیه آلیاژی از گرانول معمولی PE با مایع سیلانی شروع می‌شود و سپس آلیاژ آماده شده به خط تولید تغذیه و فرآورش می‌گردد.

عامل شبکه‌ای‌کننده پلی‌اتیلن در این روش اغلب ترکیبات سیلانی (کوپلیمر) و افزودنی‌های واکنشی دیگری همچون کاتالیزورها، آنتی‌اکسیدان‌ها و… می‌باشند که براساس کاربردشان جهت کنترل واکنش‌ها، جلوگیری از اکسیداسیون و یا مواد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در برخی مواقع جهت بهبود عملیات آمیزه‌سازی افزودنی‌های با گرانول PE و بالا بردن درجه اختلاط فیزیکی-مکانیکی آلیاژ پلی‌اتیلنی از اکسترودرهای دومارپیچه استفاده می‌شود و در صورت عدم دسترسی به چنین اکسترودری از اکسترودرهایی استفاده می‌شود که مارپیچ آن‌ها مجهز به المان‌های مخصوص اختلاط و برش باشد.

در این گونه اکسترودرها انتقال آمیزه باعث افزایش دما و فشار بر آمیزه گردیده که همین امر منجر به تشکیل پیوندهای عرضی در بین ماکرومولکول‌های خطی PE می‌شود یعنی میزه قبل از خروج از اکسترودر، crosslink شده است.

این روش بیش‌تر جهت تولید محصولاتی مانند لوله، پروفیل و کابل‌های برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سرعت فرآیندی بالا، مصرف کم انرژی، قابلیت تکرار فرمولاسیون و همین طور هزینه پایین تولید از محاسن روش تک مرحله‌ای می‌باشد. ضمن آن که ساختار شبکه‌ای لوله‌هایی که با این روش مشبکی می‌شوند نسبت به روش‌های دیگر از انعطاف‌پذیری بیش‌تری هم برخوردارند.

معرفی و شناسایی پلی‌اتیلن‌های مشبک شده با سیلان اصولاً با علامت PE-Xb انجام می‌گیرد ولی در برخی مواقع با علامت اختصاری SXL نیز معرفی می‌گردند.

روش دیگری به نام Siopls برای مشبکی کردن پلی‌اتیلن وجود دارد که به آن روش دو مرحله‌ای نیز می‌گویند. در این روش ابتدا رزین سیلانی با یک مستربچ کاتالیستی ترکیب شده و در نهایت آمیزه‌ آماده‌سازی شده جهت فرآیند به اکسترودری که با پلی‌اتیلن معمولی تغذیه می‌گردد، منتقل می‌شود.

az

روش دیگری که برای مشبکی کردن PE مورد استفاده قرار می‌گیرد استفاده از مواد Azo است. پلی‌اتیلن‌هایی که توسط این مواد مشبکی به نام PE-Xd شناخته می‌شوند.

یکی از مهم‌ترین فاکتورهای تعیین‌کننده برای پلی‌اتیلن‌های مشبکی شده عبارت است از تراکم یا چگالی شبکه ماکرومولکولی.

چگالی شبکه ماکرومولکولی نه تنها با روش‌های مختلف مشبکی شدن تغییر می‌کند. بلکه در حین فرآیند یک روش مشخص هم می‌تواند تحت تأثیر عوامل مختلف قرار بگیرد و لایه‌های سطوح مختلف از درجه تراکم متفاوتی برخوردار گردند.

Untitledaq

اگرچه که ویژگی‌های پلی‌اتیلن Crosslink نسبت به ویژگی‌های پلی‌اتیلن معمولی بهتر است ولی تجارب نشان داده اند که مشبکی شدن قسمت یا قسمت‌هایی از محصول پلی‌اتیلنی می‌تواند حتی عامل تخریب یا عامل تشکیل نواقصی در قسمت‌هایی که عاری از پیوندهای عرضی هستند نیز گردد. این پدیده یکی از معایب بزرگ پلی‌اتیلن‌های مشبکی شده می‌باشد.

تشکیل بیش از حد شبکه مولکولی و یا به عبارتی تراکم زیاد پیوندهای عرضی نه تنها باعث بهبود ویژگی‌های محصول نمی‌شود بلکه ممکن است به دلیل کاهش مولکول‌های خطی و در نتیجه کاهش انعطاف‌پذیری محصول منجر به تردی و شکننده شدن زودهنگام محصول نیز گردد یعنی با افزایش درجه تراکم شبکه، ممکن است که برخی ویژگی‌های مکانیکی محصول نهایی نیز کاهش یابد.

از طرف دیگر کاهش تراکم شبکه ماکرومولکولی هم ممکن است نواقصی در محصول نهایی ایجاد نماید. به عبارت دیگر ممکن است پلی‌اتیلن مشبکی شده به دلیل تراکم ضعیف پیوندهای عرضی رفتاری مشابه پلی‌اتیلن‌های غیر مشبکی از خود نشان دهد. از آن‌جا که ساختار مولکولی (مورفولوژی پلیمر) و همین طور ویژگی‌های مهم مکانیکی-شیمیایی محصول نهایی بیش از هر چیز تابعی از شرایط شکل‌گیری و رشد درجه بلورینگی پلی‌اتیلن می‌باشد، بنابراین تعیین‌ و تشخص زمان تشکیل پیوندهای عرضی بین زنجیره‌ها از اهمیت به سزایی برخوردار است یعنی تشخیص این مهم که ماکرومولکول‌ها در زمان تشکیل شبکه (تشکیل نقاط اتصال) در چه حالت فیزیکی قرار دارند، بسیار اهمیت دارد.

ولی در روش مشبکی کردن PE با تشعشعات  و ، ماده پلی‌اتیلن برخلاف روش Engle در حالت فیزیکی جامد یا فاز جامد قرار دارد (محصول تمام شده). بنابراین در چنین شرایطی ممکن است فقط در قسمتی از سطح جامد محصول پیوندهای عرضی ایجاد گردد یعنی فقط قسمت‌هایی ممکن است دارای پیوندهای عرضی گردند و مشبکی شوند که مستقیماً تحت تابش اشعه قرار می‌گیرند.

بنابراین تشکیل پیوندهای عرضی در این روش فقط در بین ماکرومولکول‌های لایه‌های سطحی و آن هم در مناطقی که ماکرومولکول‌ها به صورت آمورف (ساختار نامنظم) دارند، اتفاق خواهد افتاد یعنی در زمانی که مولکول‌های آمورف مشبکی می‌شوند ماکرومولکول‌های بلورین شده به همان شکل و بدون تغییر باقی خواهند ماند.

در این حالت است که نقاط پیوند خورده به صورت نامنظم و به طور غیر یکنواخت در محصول تقسیم‌ می‌شوند که همین بی‌نظمی و غیر یکنواختی در پیوندهای عرضی عامل افت کیفی پارامترهای مکانیکی-شیمیایی در محصول تمام شده خواهند شد.

یکی دیگر از نقاط ضعف پیوند عرضی با اشعه عبارت است از احتمال تردی، ترک‌خوردگی و شکنندگی سطوح سطوح تمام شده به خصوص در مناطقی که نسبت به مناطق دیگر ضخامت بیش‌تری دارند.

هرگاه لازم باشد که ضخامت بیش‌تری از محصول با تابش اشعه مشبکی شود یعنی لازم باشد که سطوح زیرین تمام محصول تمام شده نیز دارای پیوند عرضی گردند در این صورت یا باید اشعه با مقدار بیش‌تری به محصول تابیده شود یا این که مدت زمان تابش اشعه بیش‌تر گردد.

با تابش بیش‌تر اشعه می‌توان لایه‌های زیرین را مشبکی کرد ولی همین امر باعث می‌شود که لایه سطحی محصول بر اثر طولانی شدن زمان تابش و یا مقدار زیاد تابش ترد و شکننده گردد.

از آنجا که تمام لوله‌های پلی‌اتیلنی PEX نیستند و هنوز هم بیش‌ترین درصد لوله‌های پلی‌اتیلنی بدون عملیات جانی تولید می‌گردند بنابراین بررسی پارامترهای کنترلی به عنوان ماده اولیه و همین طور بررسی نتایج آزمایش‌های کنترلی روی لوله‌ پلی‌اتیلن به عنوان محصول نهایی همیشه از اولویت‌ها محسوب می‌شوند که در این‌جا مختصراً به آن پرداخته می‌شود.

Untitledzx

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

آگاهی تجاری و چگونگی توسعه آن

آگاهی تجاری، یا شم کسب‌ و کار می‌تواند تفاوت بسیاری در مسیر شغلی شما به وجود آورد، چه در آغاز کار باشید و چه حرفه‌ای و باتجربه‌ باشید. با آگاهی تجاری می‌توانید تصمیمات منطقی و مبتنی بر اطلاعات بگیرید. بدون این مهارت، تصمیمات‌تان ناشیانه خواهد بود و افراد به سرعت اطمینان‌شان را نسبت به شما از دست می‌دهند. در این مقاله درباره‌ چیستی آگاهی تجاری بحث می‌شود و خواهیم دید که چگونه می‌توانید آن را در حرفه‌تان توسعه دهید.

آگاهی تجاری چیست؟
فرهنگ انگلیسی کسب‌ و کار کمبریج آگاهی تجاری را این‌طور تعریف می‌کند: «دانش چگونگی درآمدزایی کسب‌وکارها، خواسته‌های مشتریان و مشکلات موجود در حوزه‌ای از کسب‌وکار» به عبارت دیگر، آگاهی تجاری به معنی درک نیازهای شرکت به منظور سودآور بودن، موفق بودن و خدمات‌رسانی خوب به مشتریان است. با داشتن آگاهی تجاری، از ارزش‌های اصلی، بزرگ‌ترین رقبا، ذی‌النفعان کلیدی و چالش‌های تجاری فعلی سازمان خود اطلاع پیدا می‌کنید. همچنین نقاط قوت و ضعف سازمان را می‌دانید و می‌توانید از این اطلاعات برای تصمیم‌گیری‌های عاقلانه استفاده کنید.

مزایا و کاربردها
بسیاری از شرکت‌ها آگاهی تجاری را به عنوان شرطی کلیدی در استخدام‌های بالقوه می‌پندارند. افرادی که زمانی را برای درک چگونگی عمل‌کرد و سودآوری سازمان صرف می‌کنند و این که چگونه صنعت به طور کلی عمل می‌کند، افرادی هستند که دارای سطح بالایی از انگیزه، علاقه و تمرکز بر سود و زیان هستند. این آگاهی به افراد استخدامی جدید کمک می‌کند تا از همان ابتدا کار خود را با شور و اشتیاق شروع کرده و تصمیمات آگاهانه‌ای اتخاذ کنند.

آگاهی تجاری می‌تواند عمل‌کرد شما در نقش فعلی را هم بهبود ببخشد. وقتی صنعتی که در آن مشغول هستید را درک کنید و بدانید که چگونه نقش‌تان به رقابت کردن سازمان کمک می‌کند، تصمیمات بهتری می‌گیرید، مدیریت ریسک کارآمدتری خواهید داشت، قیمت‌های خوبی از عرضه‌کنندگان می‌گیرید، اعتبار خود به عنوان کارشناس را تقویت می‌کنید و احتمال ترفیع‌تان را بالا می‌برید. همچنین بیش‌تر قادر خواهید بود نیازهای مشتریان‌تان را برآورده کنید.

فارغ از اینکه در چه نقش یا صنعتی مشغول هستید، آگاهی تجاری سودمند است. حتی متخصصان در سازمان‌های غیرانتفاعی و دولتی نیز از آگاهی تجاری سود خواهند برد. در واقع، آگاهی تجاری می‌تواند مزیتی کلیدی و شخصی برای زمانی باشد که می‌خواهید در این بخش‌ها پیشرفت کنید.

چگونگی توسعه‌ آگاهی تجاری
به خاطر داشته باشید که ایجاد آگاهی تجاری کار می‌برد. شما نمی‌توانید یک شبه درک عمیقی به وجود آورید و این کار باید به بخشی از حرفه‌ای‌گری مداوم شما بدل شود. هدف‌تان یادگیری در مورد سازمان، بازار و صنعت است.

درک سازمان
بنیان آگاهی تجاری در ایجاد درک عمیقی از سازمان نهفته است از جمله اینکه سازمان چگونه کار می‌کند، چگونه پول در می‌آورد و بیش‌تر از همه به چه چیزی اهمیت می‌دهد. ابزارها و منابع بسیاری وجود دارند که به شما کمک می‌کنند تا این اطلاعات را به دست آورید.

ابتدا گزارش سالانه‌ سازمان را دانلود کنید و به دقت آن را بخوانید. رهبران سازمان می‌گویند چه چیزی درباره کسب‌ و کار مهم است و نحوه‌ کار آن چگونه است؟ از چه شاخص‌هایی برای نشان دادن این مسئله استفاده می‌کنند؟ سپس به نتایج مالی نگاه کنید. آیا کسب‌ و کار سودآور است و منبع درآمد و محل خرج این درآمد کجاست؟ این کار حوزه‌هایی کلیدی را برجسته می‌کند که باید مورد توجه قرار گیرند.

سپس مأموریت و بیانیه‌های سازمان، ارزش‌های اصلی، حوزه‌های کلیدی حاصل و اهداف آن را مورد تحلیل قرار دهید. سازمان چگونه باعث به وجود آمدن این موارد می‌شود؟ برای درک عوامل سیاسی، اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی و فنی مؤثر بر سازمان و راه‌برد بلندمدت آن، تحلیل PESTEL را انجام دهید.

  • P سیاسی (Political)
  • E اقتصادی (Economic)
  • S اجتماعی (Social)
  • T تکنولوژیک (Technological)
  • E محیطی (Environmental)
  • L قانونی (Legal)

سپس به شایستگی‌های کلیدی که سازمان خواستار آن‌هاست نگاهی بیندازید. برای سهیم شدن در این موارد چه کاری می‌توانید انجام دهید؟

سرانجام، با دقت نقش خود را بررسی کنید. چگونه برای سازمان‌تان ارزش‌افزایی می‌کنید یا چگونه باید ارزش‌افزایی کنید؟ چه کاری انجام می‌دهید که بر این اهداف تأثیرگذار باشد و زندگی را برای مشتریان‌تان بهتر کند؟ (اگر مطمئن نیستید، تحلیل زنجیره ارزش [یک زنجیره ارزش طیف کاملی از فعالیت‌ها شامل طراحی، تولید، بازاریابی و توزیع را دربرمی‌گیرد که کسب‌وکارها برای تبدیل یک محصول یا خدمات از «مفهوم» به «تحویل به مشتری» طی می‌کنند. برای شرکت‌هایی که کالا تولید می‌کنند، زنجیره ارزش با مواد خام مورد استفاده برای ساخت محصول‌شان آغاز می‌شود و هر آنچه تا قبل از اینکه به مشتری فروخته شود، به آن اضافه ‌می‌شود را دربرمی‌گیرد.] را انجام دهید تا مشخص شود که چه فعالیت‌هایی بیش‌ترین ارزش را برای مشتریان‌تان به وجود می‌آورند.)

ذهن آگاهی

طبقه بندی ذهن آگاهی

ذهن آگاهی سازمانی

کاربردهای ذهن آگاهی سازمانی

اصول و شاخص های ذهن آگاهی سازمانی

ذهن آگاهی سازمانی و کسب و کار های کوچک

ذهن آگاهی و فرایند تصمیم گیری استراتژیک

دستاورد های ذهن آگاهی در سازمان

منابع و تأمین‌کنندگان را بشناسید
هر سازمانی برای آن که عمل‌کرد مؤثری داشته باشد به منابع و تأمین‌کنندگانی نیاز دارد و استفاده‌ مؤثر از منابع و دست‌یابی به بهترین قیمت برای کالاها و خدمات مهم است.

ابتدا به منظور درک اهمیت نسبی منابع فعلی سازمان‌تان، تلاش کنید پی ببرید به کدام یک از این منابع نیاز بسیاری خواهید داشت و این که آیا دسترسی به این منابع به موفقیت سازمان‌تان کمک می‌کند یا مانع موفقیت آن می‌شود.

سپس هزینه‌ این منابع را بررسی کنید. آیا سازمان‌تان خرید استراتژیک می‌کند؟ آیا از بهترین قیمت‌ها مطلع است؟ و آیا به اندازه‌ کافی برای مذاکره‌ قیمت‌ها و قراردادها تلاش می‌کند؟

آیا عرضه‌کنندگان خدمات و پشتیبانی لازم را در اختیار شما می‌گذارند؟ تأمین‌کننده‌‌های خود را ارزیابی کنید و مطمئن شوید که سطح مناسبی از خدمات را در اختیارتان می‌گذارند.

مشتریان و رقبا را درک کنید
برای درک سازمان‌تان باید در مورد مشتریان و رقبا نیز اطلاع داشته باشید. ابتدا فهرستی از رقبای خود تهیه کنید. نقاط قوت و ضعف آن‌ها کدامند؟ عمل‌کرد آن‌ها در مقایسه با سازمان شما چگونه است؟

سپس تحلیل SWOT [کلمه‌ای است که بر اساس حروف ابتدایی کلمات نقاط قوت (strengths)، نقاط ضعف (weaknesses)، فرصت‌ها (opportunities) و تهدیدها (threats) ساخته شده است و چارچوبی تحلیلی است که به شرکت شما کمک می‌کند تا بتواند با بزرگ‌ترین چالش‌ها روبه‌رو شده و بهترین و جدیدترین بازارها را پیدا کند.] را انجام دهید. وضعیت سازمان شما نسبت به رقبا چگونه است؟ بزرگ‌ترین نقاط قوت و ضعفش چیست؟ آیا رقبا از این نقاط ضعف استفاده می‌کنند؟ و آیا نقطه قوتی پیدا کرده‌اید که سازمان شما از آن بی‌بهره باشد؟

حالا به بازار هدف سازمان‌تان نگاه کنید. این افراد که هستند؟ به چه چیزی اهمیت می‌دهند؟ سازمان شما چگونه تقسیم‌بندی بازار را انجام می‌دهد، یا بازاری کاملاً جدید را به وجود می‌آورد؟ و این اطلاعات چه چیزی درباره‌ نحوه‌ کارتان به شما می‌گوید؟

در زمینه‌ اطلاعات صنعت سازمان‌تان به‌روز باشید
به‌روز بودن در صنعت، بخشی از ایجاد آگاهی تجاری است. کار خود را با اشتراک در مجلات تجاری و صنعتی، فصل‌نامه‌ها، وبلاگ‌ها، اخبار، گزارش‌های مالی و وب‌سایت‌ها آغاز و زمانی را صرف خواندن آن‌ها کنید.

از طریق اشتراک نشریات یا وب‌سایت‌های تجاری هم می‌توانید در پیشرفت‌های کلی کسب‌وکار به‌روز بمانید. یا برنامه‌ی خبری معروفی درباره‌ی کسب‌وکار را نگاه کنید که نه تنها اخبار را گزارش می‌دهد، بلکه تحلیلی عینی از معنی اخبار را هم ارائه می‌کند. این به شما کمک می‌کند تا رویدادها و گرایش‌های فعلی را عمیق‌تر درک کنید و به معنی این رویدادها برای صنعت یا بخش خود پی ببرید.

سازمان‌های تجاری و شبکه‌های حرفه‌ای، منابع خوبی از اطلاعات مربوط به رویدادهای صنعتی هستند. برای مثال می‌توانید از طریق لینکدین با سایر متخصصان صنعت خود ارتباط برقرار کنید. این شبکه‌ اجتماعی دارای هزاران گروه اینترنتی صنعتی هم هست که می‌توانید برای گسترش شبکه‌ حرفه‌ای‌تان به آن ها بپیوندید، در بحث‌ها شرکت کنید و در مورد گرایش‌های جدید، بیش‌تر یاد بگیرید.

توجه:
به خاطر داشته باشید که یکی از مزایای ایجاد آگاهی تجاری این است که به شما کمک می‌کند تا دیدگاه‌های قوی و مستحکمی را شکل دهید که توسط عوامل، تأثیرات و گرایش‌های پیرامون‌تان به وجود آمده‌اند. هنگامی که اطلاعات خود را از منابع قابل اطمینان و عینی یا از متخصصانی که به آن‌ها اعتماد دارید به دست می‌آورید، می‌توانید مطمئن شوید که قضاوت‌تان معقولانه است.

پروژه‌ها را ارزیابی و اولویت‌بندی کنید
بخش دیگرِ ایجاد آگاهی تجاری، یادگیریِ ارزیابی و اولویت بندی پروژه‌هاست تا قبل از پیشنهاد دادن ایده‌هایتان، مطمئن شوید که ایده‌های خوبی هستند. در ضمن باید پروژه‌هایی را در اولویت قرار دهید که متناسب با راهبرد سازمان‌تان هستند و این که آن‌ها را بررسی کنید تا مطمئن شوید که ایده‌هایی عملی هستند.

برای اینکه بفهمید آیا پروژه‌ها به لحاظ مالی برای سازمان‌تان سودآورند یا خیر، تحلیل هزینه-فایده (Cost–benefit analysis) [این روش تکنیکی است که برای تعیین گزینه‌هایی به کار می‌رود که از لحاظ صرفه جویی در کار، زمان و هزینه بهترین مزایا را ارائه دهند.] را انجام دهید و از ارزش‌ خالص فعلی (net present value) [در محاسبه‌ ارزش خالص فعلی، ارزش زمانی پول در نظر گرفته می‌شود و جریان‌های نقدیِ آینده براساس ارزش پول امروز بیان می‌شود؛ همچنین با محاسبه‌ ارزش خالص فعلی، رقم دقیقی به دست می‌آید که مدیران می‌توانند با استفاده از آن، مبلغ سرمایه‌گذاری‌ شده‌ نقدی اولیه را به‌ آسانی با ارزش فعلی بازگشت سرمایه (Return on Investment) [نسبت سود به‌دست آمده به هزینه پرداختی چقدر بوده است] مقایسه کنند.] و نرخ بازده داخلی (Internal Rate of Return) [نرخی است که سود و زیان یک پروژه را مشخص می‌کند.] برای تصمیم در مورد سرمایه‌گذاری در پروژه‌ها استفاده کنید. (در جایی که اقتضا می‌کند از همکاران بخش مالی خود برای اطمینان از صحت محاسبات‌تان درخواست کمک کنید.)

منبع: www.chetor.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

کامپوزیت­ های پلی ­پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه

خواص مکانیکی کامپوزیت­ های پلی ­پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه

پلی پروپیلن (PP) به دلیل دارا بودن خواصی چون مقاومت در برابر خوردگی، فرآیندپذیری آسان و همچنین هزینه­ کم، جز پرکاربردترین پلاستیک ها به شمار می ­رود. با این­ حال، عمل کرد مکانیکی نسبتاً ضعیف PP کاربرد این پلیمر را در بسیاری از حوزه­ های مهندسی مانند خودرو سازی محدود کرده است. به همین دلیل، امروزه تولید و کاربرد کامپوزیت ­های پلیمری تقویت شده با الیاف (FRP) به دلیل بهبود قابل توجه خواص مکانیکی نسبت به هزینه­ تولیدشان، در بسیاری از حوزه­ ها در حال توسعه است. تقویت کنندگی با الیاف شیشه، کارآمدترین و اقتصادی­ ترین روش برای بهبود عمل کرد مکانیکی PP است. به دلیل قابلیت طراحی بالا و سهولت فرآیند قالب گیری، الیاف شیشه در ماتریس PP مورد توجه بسیاری از صنایع مختلف مانند خودروسازان قرار گرفته است. پلی پروپیلن حاوی الیاف شیشه از ۱۰% الی ۴۰% به ویژه در حوزه قطعات خودرو و لوازم خانگی به کار برده می­ شود. از کاربردهای اصلی این محصول می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • خودروسازی
  • لوازم ساختمانی
  • لوازم خانگی
  • لوازم اداری
  • لوازم الکترونیکی
  • قطعات با استحکام بالا و…

E-glass و S-glass متداول­ ترین الیاف مورد استفاده در صنعت پلاستیک­ های تقویت شده هستند الیاف شیشه نوع E کمترین هزینه را در بین تمام الیاف تقویت کننده تجاری دارند، که همین امر موجب استفاده گسترده از آن ها در صنعت پلاستیک تقویت شده با الیاف شده است. الیاف شیشه نوع S که در اصل برای اجزای هواپیما و محفظه موشک به کار برده می ­شود، بالاترین مقاومت کششی را در بین تمام الیاف مورد استفاده داراست. با این حال، تفاوت ترکیب و هزینه ساخت بالاتر، آن را گران تر از E-glass کرده است. 

پلی ­پروپیلن معمولاً با الیاف کوتاه شیشه (GF) تقویت می­ شود تا خواصی مانند سفتی (مدول الاستیک)، استحکام کششی، چقرمگی، مقاومت شیمیایی، و دمای اعوجاج حرارتی ­شان در مقایسه با نمونه ­های تقویت نشده بهبود یابد. میزان بهبود این خواص به خواص مکانیکی الیاف، توزیع اندازه­ طول الیاف، مقدار لیف مورد استفاده،  جهت گیری آن ­ها در ماتریس، میزان تنش بین سطحی بین لیف و ماتریس، و خواص مکانیکی ماتریس بستگی دارد.

با این حال، معمولاً چسبندگی ضعیف الیاف به ماتریس منجر به تضعیف خواص کامپوزیت حاصل می­ شود. به همین دلیل، در پلی­ پروپیلن تقویت شده با GF، که ماتریس یک پلی­ الفین غیر قطبی است، بهتر است از یک سازگارکننده­ عامل­ دار شده­ پلی­ الفینی برای تقویت کارآمد خواص مکانیکی کامپوزیت استفاده شود. در کامپوزیت­ های پلی ­پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه (PPGF) معمولاً از پلی­ پروپیلن عامل­ دار شده با مالئیک انیدرید (PP-g-MA) به عنوان سازگار کننده­ بین سطحی به منظور تقویت چسبندگی بین الیاف و ماتریس استفاده می­ شود.

در این مقاله به بررسی تأثیر عوامل مختلف بر بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت­ های تقویت شده پرداخته شده است.

  • توزیع طول الیاف: طول الیاف به شدت بر خواص نهایی کامپوزیت تأثیر دارد و الیاف شیشه نیز در طول فرآیند ذوب می ­توانند دچار شکستگی شوند. بنابراین فرایندهای اکستروژن و تزریق بر طول الیاف و توزیع طول آن­ ها اثرگذار هستند. در اصل الیاف شیشه در طول فرایند کامپاندینگ گرانول­ های کامپوزیتی دچار یک شکست اولیه شده و سپس در اثر میدان ­های برشی و فشاری در حین فرآیند تزریق شکست ثانویه رخ خواهد داد. نتایج تحقیقات حاکی از آن است که در مقایسه کامپوزیت ­های حاوی سازگارکننده و فاقد آن، در مقدار مساوی الیاف شیشه، طول الیاف در کامپوزیت ­های حاوی سازگارکننده بیش تر، و پراکندگی اندازه­ الیاف نیز باریک ­تر است. که دلیل این امر، استحکام بیشتر فصل مشترک لیف-ماتریس است که منجر به شکست کم تر الیاف در طول فرایند ذوب کردن می­ شود.
  • آرایش یافتگی الیاف: الیاف در ترموپلاستیک ­های پر شده معمولاً در جهت جریان دچار آرایش یافتگی خواهند شد و در نتیجه کامپوزیت ­های حاصل موادی ناهمسان گرد هستند. آرایش یافتگی الیاف پارامتر مهمی است که بر رفتار ترمومکانیکی کامپوزیت­ ها به شدت تأثیرگذار است. معمولاً در آرایش یافتگی در راستای موازی با جهت جریان استحکام و عمل کرد بهتری را شاهد خواهیم بود. هم­چنین نتایج مطالعات نشان داده که استفاده از سازگارکننده­ در کامپوزیت­ های PP/شیشه بر میزان جهت­ گیری الیاف مؤثر و باعث افزایش آن خواهد شد.
  • سازگار کننده: سازگار کننده در کامپوزیت PP/شیشه با افزایش استحکام فصل مشترک لیف/ماتریس، باعث افزایش استحکام ضربه، استحکام خمشی، افزایش تنش و کرنش failure، و بهبود خواص تریبولوژیکی خواهد شد. همچنین با اضافه کردن ۴۰% الیاف شیشه به پلی پروپیلن، ضریب انبساط حرارتی آن تا نصف کاهش می یابد، و هنگامی که از ۳۰% الیاف شیشه  در کنار پلی پروپیلن استفاده شود مقاومت کششی تا ۱۸۰% افزایش می­ یابد.

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

پلاستیک‌ها در بسته‌بندی-قسمت دوم

بسته‌بندی‌های پلاستیکی را به دو دسته صلب (سخت) و انعطاف‌پذیر تقسیم می‌کنند. پلی‌اتیلن سبک، پلی‌پروپیلن و پلی‌وینیل‌الکل جزء پلاستیک‌های انعطاف‌پذیر هستند. پلی‌اتیلن سنگین، پلی‌اتیلن‌ترفتالات و پلی‌استایرن از پلاستیک‌های سخت هستند. طی چند دهه گذشته، پیش‌رفت و تکامل بسته‌بندی با پلاستیک‌های گرمانرم برای غذاهای آماده و منجمد، لبنیات، نوشابه‌ها، نان و شکلات اهمیت و ضرورت پیش‌تری پیدا کرده است.

انواع فیلم‌های پلاستیکی

فیلم‌های پلاستیکی گرمانرم ساده‌ای که در بسته‌بندی استفاده می‌شوند، عبارتند از:

سلوفان: (فیلم سلولزی) اولین فیلم شفاف به کار رفته برای بسته‌بندی بود. فیلم سلوفان دارای خصوصیات ویژه‌ای است که در ادامه کاربرد آن را تضمین می‌کند. مهم ترین خاصیت فیلم سلوفان عبور سریع رطوبت از آن است که آن را برای بسته‌بندی مواد غذایی مانند پیراشکی و نان مناسب می‌سازد. زیرا برای جلوگیری از کپک‌زدگی رطوبت داخل بسته باید کاهش پیدا کند. فیلم‌های سلولزی در مقایسه با سایر فیلم‌های پلاستیکی جدید هزینه تولید بیش‌تر و کارایی کم‌تری دارند.

پلی‌الفین‌ها: در کاربردهای بسته‌بندی ضروری هستند. اولین فیلم پلاستیکی تولید شده، پلی‌اتیلن سبک (LDPE) بود که هنوز هم در حجم وسیعی در بسته‌بندی استفاده می‌شود. سایر پلی‌الفین‌های مهم عبارتند از پلی‌اتیلن سبک خطی (LLDPE)، پلی‌اتیلن‌سنگین (HDPE)، پلی‌پروپیلن (PP)، پلی‌پروپیلن آرایش‌یافته در یک جهت (OPP) و در دو جهت (BOPP) و کوپلیمر اتیلن‌وینیل‌استات (EVA).

فیلم‌های پلی‌الفین در برابر نفوذ گازها و مواد معطر مقاومت کمی دارند ولی از نظر مقاومت در برابر نفوذ رطوبت خیلی خوب هستند و این ویژگی باعث کاربرد گسترده آن‌ها در بسته‌بندی مواد غذایی حساس به رطوبت می‌شود.

پلی‌اتیلن‌ سبک خطی(LDPE): ماده‌ای سفت و نیمه‌شفاف با ضربه پذیری زیاد است که مقاومت شیمیایی خوبی در برابر اسیدها، بازها و محلول‌های آبی املاح معدنی دارد. همچنین این ماده مقاومت خوبی در برابر بخار آب و مفوذپذیری زیادی نسبت به گازها دارد. LDPE در برابر هیدروکربن‌های هالوژن‌دار و روغن‌ها حساس است و در اثر آن‌ها متورم می‌شود. این پلیمر در ساخت فیلم، کیسه و نیز به شکل لایه پوشش در فویل‌ها و روی مقوا و کاغذ است.

پلی‌اتیلن سبک خطی (LLDPE): دارای همان خواص است ولی از آن قوی‌تر و سخت‌تر است. کاربرد پلی‌اتیلن سبک معمولاً به شکل فیلم‌های نازک انعطاف‌پذیر است. دو ویژگی مهم که کاربرد گسترده‌تر آن را در صنعت بسته‌بندی محصول غذایی موجب می‌شود عبارتند از:

  • خنثی بودن آن یعنی عدم واکنش با محصول
  • دوخت‌پذیری گرمایی آن

به همین دلیل لازم است بسته‌بندی‌های چند لایه به عنوان لایه درونی و در تماس مستقیم با محصول از فیلم نازک پلی‌اتیلن سبک استفاده ‌شود. این فیلم شفاف و در برابر نور نفوذپذیر است. بنابراین در موارد نیاز به همراه فویل آلومینیوم به کار می‌رود. کاربرد مشخص پلی‌اتیلن سبک در بسته‌بندی‌های چهار لایه (Tetrapack) برای شیر استریل و آب میوه، بسته‌بندی پاک (Purepack) برای بسته‌بندی شیر پاستوریزه و ماست، سه لایه (Tripack) برای بسته‌بندی‌های کیسه‌ای، سه لایه برای شیر پاستوریزه و پنج لایه برای شیر استریل است.

پلی‌اتیلن سنگین (HDPE): پلیمری سخت و محکم با شفافیت کم است که در برابر ضربه مقاومت ضعیفی دارد. این ماده در مقایسه با پلی‌اتیلن سبک مقاومت بهتری به بخار آب و نفوذ گازها دارد. از HDPE در ساخت فیلم، بطری و سبد پلاستیکی استفاده می‌شود.

پلی‌پروپیلن (PP): پلاستیکی سخت با دمای ذوب ۱۶۰-۱۷۰ درجه سانتی‌گراد است. استحکام خوبی دارد ولی در دمای زیر صفر استحکام آن کم می‌شود. پلی‌پروپیلن آرایش‌یافته فیلمی درخشنده و شفاف است که دارای خواص مکانیکی خوب و نفوذپذیری متوسط در برابر گاز و بخار است.

انواع پلی‌پروپیلن موجود در بازار عبارتند از:

الف) پلی‌پروپیلن ساده: برای تولید انواع درب پلاستیکی بطری‌ها از آن استفاده می‌شود. برای تولید بطری‌ها نیز در بعضی موارد از این پلیمر استفاده می‌شود.

ب) پلی‌پروپیلن آرایش یافته خطی: این ماده در حین فرآیند تولید تحت نیروی کششی در دو جهت عمود بر هم قرار داده می‌شود. در نتیجه فیلم نازک شفاف حاصل دارای خواص مکانیکی خوب با ویژگی ممانعت‌کنندگی مناسب‌تر نسبت به گاز و بخار متوسط است. این فیلم برای بسته‌بندی و لفاف‌های مواد غذایی مانند انواع چیپس، پفک، ماکارونی، بادام زمینی و غذاهای آماده مناسب است.

ج) پلی‌پروپیلن آرایش‌یافته قطبیده: این ماده به شکل فیلم نازک انعطاف‌پذیر به رنگ سفید صدفی تولید می‌شود و جای‌گزین مناسبی برای کاغذ در بسته‌بندی ویفر، شکلات و پودر سوپ است. این نوع پلی‌پروپیلن تا حدودی پوشاننده لکه چربی است و از این نقطه‌نظر کاربرد بیش‌تری در چنین محصولات غذایی دارد.

پلی‌وینیل‌استات (PVA) و کوپلیمر اتیلن‌وینیل‌استات (EVA): این ماده و کوپلیمرهای آن مهم‌ترین رزین‌های مصرفی برای تولید چسب‌های امولسیونی به شمار می‌روند. فیلم‌های پلی‌وینیل‌استات شفاف دارای خاصیت انعطاف‌پذیری زیاد است که مقاومت زیادی در برابر ضربه و نفوذپذیری زیادی در برابر گازها و بخار آب دارند. به همین دلیل در بسته‌بندی‌هایی که نیازمند خواص خم‌شوندگی و کشسانی هستند، مانند بسته‌بندی گوشت‌های منجمد استفاده می‌شوند.

پلی‌وینیل‌الکل (PVOH) و اتیلن‌وینیل‌الکل (EVOH): این فیلم‌ها در مقایسه با سایر فیلم‌های پلاستیکی گرمانرم که برای بسته‌بندی به کار می‌روند، مقاومت خیلی خوبی در برابر نفوذ اکسیژن دارند، به شرط این که رطوبت آن‌ها زیاد نباشد. به سبب انحلال‌پذیری این فیلم‌ها در آب از آن‌ها در کاربردهای بسته‌بندی‌های چندلایه به عنوان لایه درونی یا چسب استفاده می‌شود.

پلی‌وینیل‌کلراید (PVC): معمولاً PVC به دو شکل سخت و نرم شده در صنایع گوناگون مصرف می‌شود. فیلم‌های آن سخت و شفاف هستند اما اگر مواد نرم‌کننده داشته باشند، نرم و انعطاف‌پذیر می‌شوند. این فیلم‌ها دارای مواد نرم‌کننده، نفوذپذیری زیاد در برابر رطوبت بوده و برای پوشش سبزی‌جات تازه، ماهی، گوشت و پنیر برای زمان نگه‌داری کوتاه استفاده می‌شود.

پلی‌وینیلیدن کلراید (PVDC): تولید این گونه فیلم‌ها مشکل و گران است. این فیلم‌ها در طبیعت تجزیه نمی‌شوند. پلیمر مزبور جزء پلاستیک‌های دارای مقاومت خوب در برابر گازهاست و نسبت به بخار آب نفوذناپذیر است. از این پلیمر در مقیاس وسیعی به عنوان پوشش محافظ و مقاوم برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و اکسیژن به مواد مختلف و در فیلم های چندلایه استفاده می‌شود. از فیلم‌های تک‌لایه PVDC برای بسته‌بندی گوشت، ماهی، پنیر، محصولات تازه و کیک استفاده می‌شود. در بسته‌بندی‌های تحت خلأ، نوعی از این ماده پلیمری استفاده می‌شود که کاملاً به سطح محصول می‌چسبد.

نایلون یا پلی‌آمید (PA): مهم‌ترین نایلون های مصرفی در بسته‌بندی، نایلون ۶ و نایلون ۶و۶ هستند. فیلم‌های نایلون دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر نفوذ گازها هستند، مگر این که درصد رطوبت زیادی داشته باشند. فیلم‌های نایلون استحکام و انعطاف پذیری بیش‌تری نسبت به فیلم‌های PET دارند و برای شکل‌دهی گرمایی مناسب‌اند. نایلون تحمل دمای سترون کردن مواد غذایی را دارد. به علت نفوذپذیری کم نسبت به گازها از آن در ساخت کیسه‌های مخصوص بسته‌بندی تحت خلأ از جمله پنیر، گوشت، سوسیس و کالباس استفاده می‌شود.

پلی‌اتیلن ترفتالات (PET): فیلم‌های آرایش‌یافته آن، شفافیت، استحکام و مقاومت بسیار خوبی در برابر سوراخ شدن و نفوذپذیری کمی در برابر گازها دارند. بدین سبب از بطری‌های آن برای نوشابه‌های گازدار و روغن مایع استفاده می‌شود. شیوه خاص شکل‌دهی این نوع بطری‌ها باعث می‌شود تا اولاً شفافیت بطری، ثانیاً ویژگی ممانعت‌کنندگی برتر آن به ویژه در برابر نفوذ گازها و ثالثاً سبک بودن بطری و مقاومت مکانیکی زیاد آن تأمین شود. فیلم پلی‌اتیلن‌ترفتالات، استحکام لازم برای بسته‌بندی را تأمین می‌کند. نمونه آن در بسته‌بندی آب میوه مانند محصولات ساندیس است در این مورد ترتیب استقرار لایه‌های ماده بسته‌بندی بدین شکل است: PET/Al.foil/PET

پلی‌استایرن (PS): این پلیمر در برابر اسیدها و بازها مقاوم است و در الکل‌های سبک و هیدروکربن‌های آلیفاتیک نامحلول است ولی در هیدروکربن‌های آروماتیک و الکل‌های سنگین محلول است. مقاومت آن در برابر نفوذ گازها و بخار آب متوسط است. پلی‌استایرن از معمول‌ترین پلاستیک‌ها برای فرآیند قالب‌گیری تزریقی است. در سیستم‌های تحت خلأ در ساخت انواع ظروف یک‌بار مصرف یا سینی‌های نگه‌داری غذا، انواع میوه و سبزی تازه استفاده می‌شود. به طور کلی دو نوع پلی‌استایرن تولید می‌شود:

الف) پلی‌استایرن مقاوم به ضربه (HIPS): که برای تولید ظرف ماست و مرباهای تک نفره استفاده می‌شود.

ب) پلی‌استایرن منبسط شده (EPS):  در فرآیند تولید این پلیمر از گازهای فراری استفاده می‌شود که موجب انبساط بافت پلیمری و ایجاد سلول‌های بسته توخالی در بافت ماده محصولات شکننده مناسب است. مثل ظروف غذای یک‌بار مصرف و شانه تخم مرغ، ثانیاً عایق گرمابی خوبی است و برای عرضه محصولات گرم آماده مناسب است. ثالثاً سبک بودن آن، حمل و نقل را آسان‌تر می‌کند.

کوپلیمر استایرن‌آکریلونیتریل (SAN): این پلیمر دارای سختی و مقاومت زیادی در برابر مواد شیمیایی، رطوبت و گازها در مقایسه با پلی‌استایرن است ولی در برابر نور خورشید تغییر رنگ می‌دهد.

آکریلونتیریل‌بوتادی‌ان‌استایرن (ABS): این پلیمر سخت، محکم و در برابر مواد شیمیایی مقاوم است. در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی در تولید سینی‌های مخصوص حمل نان، کیک، ظروف بسته‌بندی مارگارین و بطری‌های آب استفاده می‌شود.

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

پلاستیک‌ها در صنعت بسته‌بندی-قسمت اول

هر بسته چهار وظیفه دارد که شامل موارد زیر است:

نگه داری: بسته باید مقدار معینی از محصول را تا حد ممکن به طور کارآمد نگه داری کند. این مقدار ممکن است بر حسب حجم، وزن یا تعداد واحدها اندازه‌گیری شود. کادربندی محکم بسته به منظور صرفه‌جویی و دوام مهم است.

حفاظت: بسته‌بندی باید محکم و به اندازه کافی بادوام باشد و از محتویات آن در برابر فاسد شدن، شکستگی، رطوبت و دست‌برد محافظت کند.

جابه‌جایی آسان: بسته باید جابه‌جایی محصول تا رسیدن به دست مصرف‌کننده نهایی را آسان کند. طراحی بسته‌بندی باید هزینه‌های نقل و انتقال و توزیع را به حداقل برساند. بسته‌بندی باید چنان طراحی شود که هر قسمت در سیستم را بتوان به آسانی چه به شکل ماشینی یا غیر ماشینی جابه‌جا کرد تا در بازار هدف قرار گیرد.

ارتقای فروش: بسته‌بندی باید روی ارتقای فروش محصول در کوتاه‌مدت و بلندمدت مؤثر باشد. هنگامی که یک بسته شرایط نگه‌داری، حفاظت و جابه‌جایی آسان را برآورده کند، می‌تواند یک فروشنده خوب برای محصول باشد.

پلاستیک‌ها در صنعت بسته‌بندی

در حال حاضر هیچ ماده‌ای را نمی‌توان حیاتی‌تر از مواد پلیمری یا به عبارتی پلاستیک‌ها برای این صنعت معرفی کرد. حدود ۴۰% از پلاستیک‌ها در صنعت بسته‌بندی به کار می‌روند.

Untitled

مصرف پلاستیک‌ها در بسته‌بندی مواد غذایی، دارویی و بهداشتی

مصرف و کاربرد پلاستیک‌ها در صنایع مختلف بسته‌بندی مواد غذایی؛ دارویی و بهداشتی روند رو به رشدی دارند. این مواد روی بهداشت و سلامت جامعه مؤثرند. ماده بسته‌بندی ایده‌آل ضمن دربرگرفتن و محفوظ داشتن محصول، فضای خنثی و مجزایی بین محصول و محیط ایجاد می‌کند. در واقع ماده بسته‌بندی خنثی، هیچ واکنشی با ماده غذایی یا بهداشتی بسته‌بندی شده ندارد.

در سطح مواد بسته‌بندی، پدیده مهاجرت مواد کمک فرآورش و مواد افزودنی از مواد در تماس با غذا مطرح می‌شود. با مطالعه سم‌شناسی روی افراد بررسی‌های اثر سمیت نشان داده است، به علت وقوع مهاجرت از مواد بسته‌بندی به درون غذا، بسته‌بندی می‌تواند به عنوان منبعی از آلودگی مطرح شود. از این رو مراجع قانون‌گذاری در جهان یه ضرورت کنترل چنین آلودگی‌هایی اقرار کرده‌اند. از سوی دیگر تشخیص، تجزیه و کنترل بسته‌بندی‌های پلاستیکی از جمله اندازه‌گیری مونومرهای فرار و باقی‌مانده و الیگومرها، تعیین مقدار مواد افزودنی، تعیین انواع مواد مهاجرت‌کننده، مواد جاذب سطحی، نفوذ گازها به داخل و تراوایی بخار آب از داخل ظرف بسته‌بندی ضروری است.

مواد افزودنی در پلاستیک‌های بسته‌بندی

پلیمرها موادی خنثی هستند و روی مواد غذایی اثر ندارند، ولی هنگام فرآورش یا شکل دهی برای بهبود خواص و افزایش عمر مصرف پلیمرها مواد شیمیایی متنوعی به آن‌ها افزوده می‌شود. به این مواد شیمیایی، مواد افزودنی می‌گویند. هر کدام از این مواد خواص ویژه ای دارند که بدون آن‌ها کاربرد مواد پلیمری عملی نخواهد بود.

مواد شیمیایی که در ساخت پلاستیک‌های بسته‌بندی استفاده می‌شوند به چهار دسته زیر تقسیم می‌شوند:

  • مونومرها و آغازگرها
  • کاتالیزورها
  • حلال‌ها و واسطه‌های تعلیقی
  • مواد افزودنی
  • مواد افزودنی که پلیمرها را در برابر تجزیه و تخریب پایدار می‌کنند: ضداکسنده‌ها، پایدارکننده‌های نوری، پایدارکننده‌های گرمایی.
  • مواد افزودنی که فرآورش را آسان یا کنترل می‌کنند: روان‌کننده‌ها، کمک‌فرآورش‌ها.
  • مواد افزودنی که خواص جدید به پلیمرها می‌دهند: رنگ‌دانه‌ها، عوامل هسته‌زا، پرکننده‌ها، بازدارنده‌های اشتعال، عوامل ضد بار ساکن، نرم‌کننده‌ها. (جهت مطالعه بیش‌تر در این زمینه به مطالب قبلی سایت شرکت فراپلیمرشریف fara-ps.com رجوع فرمایید.)

یکی از کاربردهای وسیع پلاستیک‌ها در صنعت بسته‌بندی، استفاده از آن‌ها همراه با سایر مواد سنتی هم چون انواع فلز، شیشه و کاغذ به منظور ساخت محفظه‌های جدید است که موجب کاراتر، جذاب‌تر و اقتصادی شدن بسته‌بندی می‌شوند. لایه‌گذاری فیلم‌های پلی‌اتیلن یا فیلم‌های پلی‌پروپیلن آرایش‌یافته که از دو جهت کشیده شده‌اند، برای پاکت‌ها بسته‌بندی قهوه، یکی از تازه‌ترین تحولات در این زمینه است. پوشش‌های پلاستیکی برای قوطی‌های مقوایی و کارتن، جعبه، بطری‌های فلزی و شیشه‌های اسپری و اسفنج‌های مناسب برای تکیه‌گاه کف جعبه‌های به کار رفته در حمل و نقل در مسیرهای طولانی، نمونه‌های دیگری از این کاربردها هستند.

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

عرضه حامل های بازیافتی پسامصرفی (Post-Consumer Recycled) شرکت Avient

شرکت Avient به تازگی مستربچی با نام Rejion PCR را معرفی کرده است. این مستربچ که در آن از رزین حامل پلی­ اولفینی بازیافتی پسامصرفی استفاده شده است، به منظور کاربرد در بسته­ بندی­ های بازیافتی پلی­ اولفینی طراحی شده است.

این محصول جدید که به صورت جهانی قابل دسترس است به طور ویژه برای استفاده در کاربردهایی تولید شده است که استفاده از مستربچ رنگی یا افزودنی در آن­ ها احتمال رد ادعای ۱۰۰% بازیافتی بودن این محصولات را به همراه دارد.

مستربچ PCR رنگدانه­ ها و افزودنی ­های عامل ­دار را بدون تأثیر بر رنگ یا خواص مکانیکی ترکیب می­ کند.

شرکت Avient هم­چنین دو ماده­ جدید بر پایه­ پلی­ کتون (PK) را معرفی کرده است.  Edgetek PKE و LubriOne PKE از سوی این شرکت به عنوان فرمولاسیون ­های خاص پلی ­کتون که از مقاومت شیمیایی و هیدرولیزی خوبی برخوردارند توصیف شده و برای استفاده در کاربردهایی که در تماس با مواد شیمیایی یا سوخت هستند و یا محیط­ های با رطوبت بالا، مناسبند.

با توجه به بالاتر بودن ۶۱% ای چرخه­ عمر PK نسبت به PA و POM این دو گرید هم­چنین دارای مزیت پایداری نیز هستند.

مجموعه­ Edgetek PKE دارای فرمولاسیونی تقویت شده با ۱۰% تا ۴۰% لیف کوتاه شیشه است.

مجموعه­ LubriOne PKE دارای نرم‌کننده­ داخلی بوده و هر دو این محصولات به صورت جهانی قابل دسترس اند.

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

چسب‌های پرمصرف-قسمت سوم

چسب‌های اپوکسی

در سال ۱۹۵۰ میلادی، صنایع چسب با ظهور چسب‌های اپوکسی دچار تحول عظیمی شدند. چرا که این چسب‌ها می‌توانستند همه اجناس را به هم بچسبانند و به راحتی به اکثر مواد از جنس‌های متفاوت وصل شوند بدون این که نیازی به اعمال گرما یا فشار داشته باشند. این چسب‌ها به دو شکل تهیه می‌شوند.

پخت در دمای اتاق

پخت گرمایی

چسب‌های پخت گرمایی معمولاً سامانه‌های دو جزئی مایع یا خمیرمانند هستند. گاهی نیز سامانه‌های تک جزئی‌اند که با اعمال گرما پخت می‌شوند و به شکل پودر، گرانول یا نوار در بازار عرضه می‌شوند. بنابراین آن‌ها بر حسب کاربرد ساخته می‌شوند. این چسب‌ها (انواع رزین‌های اپوکسی متداول) به خاطر سادگی کاربرد و خواص خوب فیزیکی دارای کاربردهای فراوان زیر هستند.

دارای جمع‌شدگی مناسب با چسبندگی خوب به همه سطوح‌اند.

خزش کمی زیر بار نشان می‌دهند.

نیاز به حلال ندارند.

زیر گرما و فشار کم، پخت می‌شوند.

به اکثر حلال‌ها یا حتی رطوبت مقاوم هستند.

معمولاً از پلی‌آمیدها، آمین‌های آروماتیک، کمپلکس بدون آب اسید لویس-زیرکونیوم به عنوان عوامل پخت استفاده می‌شود. گرچه تاکنون بیش از ۱۰۰ نوع عامل پخت در فرمول‌بندی اپوکسی‌ها به کار رفته است. معمولاً برای کاهش قیمت و کنترل گران‌روی از پرکننده‌هایی چون شن و ماسه تا اکسیدآلومینیوم و برای افزایش استحکام، افزایش دما و افزایش یا حتی کاهش چگالی نیز از آزبست و سیلیکا استفاده می‌شود. در جد.ول زیر موارد استفاده از این مواد در فرمول‌بندی چسب اپوکسی ارائه شده است.

Untitled

 

از اپوکسی‌فنولی‌ها برای افزایش مقاومت گرمایی اپوکسی‌ها استفاده می‌شود. در این حالت

افزایش استحکام گرمایی تا ۶۰۰ درجه فارنهایت

مقاومت خوب شیمیایی و رطوبتی

خزش کم‌تر

چسندگی بهتر

جمع شدگی کم‌تر

را می‌توان به دست آورد. این گونه چسب‌ها، چسبندگی خوبی دارند، بنابراین در ساختارهای ساندویچی برای اتصال فلز به فلز یا برای صنایع هوا-فضا بسیار مناسب‌اند. پلی‌آمیدها در سه دسته متفاوت کم وزن (مایع)، وزن متوسط و وزن زیاد (جامد) تهیه می‌شوند. اگر این پلیمرها به عنوان عامل پخت درا پوکسی مصرف شوند خواص منحصر به فرد زیر را در چسب ایجاد می‌کنند.

محدوده وسیع گران‌روی، واکنش‌پذیری و انعطاف‌پذیرس برای کاربردهای مختلف

تهیه آسان در مراحل فرآیند بدون نیاز به حلال

خواص مکانیکی خوب

اگر در نسبت‌های مختلف استفاده شوند، خواص رزین پخت‌شده متفاوت خواهد بود.

نایلون-اپوکسی

نایلون-اپوکسی از مهم‌ترین چسب‌های صنعتی‌اند که در آزمون‌های کشش، استحکام کششی تا psi9000 را نشان می‌دهند. این چسب‌ها خواص خوبی از نظر مقاومت به شوک دارند و تا دمای ۲۵- درجه فارنهایت نیز مقاوم‌اند، این چسب‌ها در آزمون پارگی تا فشار psi40 و در برابر ارتعاش مقاوم‌اند اگرچه معایبی هم دارند. مثلاً مقاومت شیمیایی و رطوبتی آن‌ها کم است و در دمای بیش از ۲۲۵ درجه فارنهایت مقاومتی ندارند. همچنین برای پخت این چسب‌ها گرما و فشار زیاد مورد نیاز است (فشار psi 10-20 و دمای ۳۰۰ تا ۳۵۰ درجه فارنهایت).

چسب‌های گرماذوب

این نوع چسب‌های گرمانرم، ۱۰۰% غیر فرار و در دمای اتاق جامدند. این چسب‌ها معمولاً در اثر گرما (۳۰۰ تا ۴۰۰ درجه فارنهایت) ذوب و در حالت مذاب مصرف می‌شوند. آن‌ها پس از سرد شدن جامد می‌شوند. موم پلی‌اتیلن، قیر، آلیاژ موم-لاستیک، موم تقویت شده با اتیلن‌وینیل‌استات مثالی از این چسب‌ها هستند. ویسکوزیته این گونه چسب‌ها پارامتر مهمی است که با استفاده از پلیمر و رقیق‌کننده می‌توان آن را تنظیم کرد. پلیمر می‌تواند پلی‌اتیلن، پلی‌ویتیل‌استات یا کوپلیمرهای اتیلن‌وینیل‌استات باشد. پلی‌وینیل‌کلرید و نیتروسلولز به خاط پایداری کم گرمایی کم‌تر به کار می‌روند. ماده رقیق‌کننده عموماً از نوع موم، نرم‌کننده یا رزین‌هایی چون روزین چوب (wood rosin) و استر روزین (rosin ester) هستند. اگر چه ترکیب‌درصد این چسب‌ها می‌تواند فقط شامل ۱۰۰% پلیمر اصلاح شده باشد. معمولاً چسب ساخته شده دارای مواد زیر است:

پلیمر، نرم‌کننده، موم، رنجیرافزا، ضداکسنده.

در این فرمول‌بندی از پلیمرهایی نظیر پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌آمید و پلی‌وینیل‌استات برای ایجاد استحکام، خواص مکانیکی و چسبندگی مناسب به زیرآیند استفاده می‌شود. ماده چسبناک‌کننده (Tackfire) نظیر ترپن و روزین یا اصلاح شده آن‌ها، هیدروکربن‌ها و هیدروکربن‌های کلردارشده برای ایجاد چسبندگی، خیس‌کردن سطح، ایجاد انعطاف‌پذیری لازم و چسبیدن خوب به کار می‌رود. نرم‌کننده نظیر فتالات، گلیکولات، پلی‌بوتن یا روغن‌های معدنی در ایجاد انعطاف‌پذیری و خیس کردن سطح مؤثر است. موم نظیر پارافین، موم‌های گیاهی یا سنتزی برای خیس کردن و کنترل سرعت بخشیدن مصرف می‌شود و بالاخره عامل پخت برای سفت شدن چسب استفاده می‌شود. زنجیرافزاهایی نظیر تالک، خاک رس و باریت برای کنترل جریان در حالت مذاب یا بهبود رنگ چسب و همین طور کاهش قیمت استفاده می‌شود. ضد اکسنده‌ از نوع فنول‌های بازدارنده است که ممکن است به حفظ ویسکوزیته و رنگ و بوی چسب هم کمک کند.

چسب‌های حساس به فشار

این چسب‌ها به سبب کاربردهای پزشکی به شکل نوار چسب زخم تهیه و مصرف می‌شوند که بسته به نوع و شکل فیزیکی، طرز مصرف یا ترکیب‌درصد مواد آن‌ها طبقه بندی می‌شوند. تا مدت‌ها از چسب‌های لاستیک طبیعی برای این منظور استفاده می‌شد که به دلیل کمبود منابع اولیه نیاز به چای‌گزینی آن‌ها احساس شد. ابتدا پلی‌ایزوبوتیلن جای‌گزین لاستیک طبیعی شد. بعدها جای‌گزینی با پلی‌آکریلات‌ها و کوپلیمرهای دسته‌ای پلی‌آکریلات‌ها ادامه یافت که برای چسب‌‌های گرماذوب هم مناسب بودند.

مهم‌ترین شکل استفاده از این چسب‌ها به شکل نوار یا تیوب بود که برای فیلم، کاغذ یا منسوجات نیز استفاده می‌شدند. اولین الاستومری که بدین شکل مصرف شد لاستیک طبیعی بود. این لاستیک حاوی ضد اکسنده و رزین چسبناک‌کننده از نوع روزین چوب و مشتقات آن، رزین‌های پایه نفتی یا رزین ترپن است. ساختار سیس پلی‌ایزوپرن لاستیک طبیعی به دلیل دارا بودن پیوند دوگانه سیرنشده در طول زنجیر، بسیار مستعد حملات اکسایشی است. بنابراین از ضد اکسنده‌های آمینی، تیوکاربامات یا فنلی در محدوده ۰/۲ تا ۰/۵ قسمت به ازای صد قسمت از لاستیک استفاده می‌شود. عموماً برای کاهش قیمت چسب از نرم‌کننده‌هایی چون روغن معدنی یا لانولین استفاده می‌شود. برای ایجاد تغییر رنگ، شفافیت یا رنگ مورد نظر از تونرهای رنگی استفاده می‌شود. اگرچه پرکننده‌های سفید یا خاک رس به خاطر کاهش قیمت نهایی چسب‌ هم به کار می‌روند.

رنگ‌دانه‌هایی چون اکسید روی باعث کاهش بهبود کارایی چسب می‌شوند. از پلیمرهای سنتزی نظیر سیس پلی‌ایزوپرن یا کوپلیمرهای استیرن-بوتادی‌ان هم به شکل آلیاژ استفاده می‌شود. در این حالت، مقاومت چسب در برابر فرسودگی افزایش می‌یابد. در فرآیند تخریب اکسایشی، لاستیک طبیعی زیر شکست زنجیر قرار می‌گیرد و نرم می‌شود. در حالی که لاستیک استیرن-بوتادی‌ان (SBR) شبکه‌ای و سخت‌تر می‌شود، به طوری که در نهایت خواص یک‌دیگر را موازنه می‌کند. ضمن این که لاستیک استیرن-بوتادی‌ان مقاومت به خزش را نیز افزایش می‌دهد. برای افزایش مقاومت گرمایی، لاستیک طبیعی باید پخت شود تا مقاومت چسب به طور مناسب افزایش یابد. نمونه ای از فرمول‌بندی چنین چسب‌هایی در جدول زیر آمده است.

از دیگر کاربردهای مهم این چسب‌ها استفاده در نوارهای بسته‌بندی‌های حساس به فشار است که از چسب‌های خانگی گرفته تا چسب‌های نواری در صنایع گوناگون مصرف می‌شوند. از پلی‌پروپیلن نیز برای چسب‌های بسته‌بندی می‌توان استفاده کرد. ولی چسب‌های لاستیکی این خاصیت را دارند که به اکثر زیرآیندها (Substrate) می‌چسبند. همچنین چسب‌های لاستیکی به خاطر ارزانی و در دسترس بودن در بسیاری از کاربردهای استفاده می‌شوند. از آن‌جا که این چسب‌ها از روش‌ حلالی تهیه می‌شوند امروزه به دنبال جای‌گزینی آن‌ها با امولسیون آکریلی یا کوپلیمر گرمانرم چسب‌های گرماذوب هستند. پژوهش‌های بسیاری به منظور کاهش قیمت و حذف حلال انجام پذیرفت که به تهیه چسب‌های امولسیونی رزین‌های لاستیکی منجر شد.

Untitledd

 

چسب‌های لاتکس استایرن-بوتادی‌ان

این چسب‌ها از دسته جدید حساس به فشارند که سال‌ها به عنوان پیونددهنده چسب برای پوشش‌های رنگ‌دانه‌دار استفاده می‌شدند. در فرمول‌بندی این چسب‌ها اگر مقدار بوتادی‌ان زیاد باشد، خاصیت چسبناکی چسب نهایی و انعطاف‌پذیری در دمای کم افزایش می‌یابد. اما ممکن است استحکام نهایی چسب کاهش یابد. با انتخاب مناسب نسبت این دو مونومر می‌توان انعطاف‌پذیری و سختی چسب را در یک محدوده دمایی کنترل کرد. از آنجا که بوتادی‌ان به شدت فراگیر و آتش‌گیر است تولید این گونه لاتکس‌ها به امکانات کنترل شده و دقیق ایمنی نیاز دارد.

Untitleddd

چسب‌های آکریلی

پلی‌آکریلات‌ها برای چسب‌های حساس به فشار مناسب‌اند. بعضی از انواع مونومرهای آکریلاتی ذاتاً حساس به فشارند و نیاز به ترکیبات اضافی از مواد ندارند. انواع دیگر مواد مانند پلی‌اتیلن‌اتر و بعضی از کوپلیمرهای اتیلن-وینیل‌استات نیز این خاصیت را دارند.

چسب‌های تک جزئی از این جهت مناسبند که حاوی مواد کوچک مولکول نیستند. زیرا این مواد به سطح چسب مهاجرت می‌کنند و باعث مشکلاتی در چسباندن چسب می‌شوند. از این رو چسب‌های تک جرئی آن‌ها مورد توجه بیش‌تری هستند زیرا مواد افزودنی در اتصال چسب اثر منفی دارند و یک‌نواختی سامانه را به هم می‌زنند. اما پلی‌آکریلات‌ها پلیمرهای سیرشده هستند که ضمن داشتن مقاومت خوب اکسایشی، شفاف و بی‌رنگ‌ هستند و در اثر نور فرابنفش و تخریب زیست‌محیطی زرد نمی‌شوند. این مواد به شکل محلول، امولسیون‌های آبکی، چسب‌های گرماذوب یا حتی کاملاً جامد،  تهیه و عرضه می‌شوند. چسب‌های آکریلی از چسب‌های فعال واکنشی هستند و به عنوان اتصال‌دهنده قوی در صنعت کاربرد یافته‌اند. آکریلی‌ها (اترهای آکریلی و اسیدهای آکریلی جانشین شده) به دو دسته، متاکریلات و سیانوآکریلات‌ها تقسیم‌بندی می‌شوند.

با فرمول‌بندی مناسب این چسب‌ها، می‌توان محصولاتی با گران‌روی‌های کنترل‌شده از کم تا زیاد تهیه کرد. این محصولات به راحتی روی سطح مورد نظر پخش و متصل می‌شوند. در این حالت برای پخت شدن در گرم‌خانه نیز نیاز به زمان طولانی ندارند و در خط تولید خودکار یا تهیه نیمه خودکار قابل تهیه هستند. در این باره مثال‌هایی را می‌توان درباره اتصال اشیای شیشه‌ای تزئینی در جواهرت آلات، وسایل یا اسباب‌بازی‌ها نام برد. از آنجا که این مواد می‌توانند زیرآیندهای زیادی را به یک‌دیگر متصل کنند (فلز، چوب، شیشه و پلیمر) کاربردهای زیادی در صنعت یافته‌اند.

سرعت زیاد چسبیدن و راحتی مصرف سیانوآکریلات‌ها زبان‌زد عام و خاص است، ولی این چسب‌ها مقاومت، سختی و چقرمگی لازم را در دمای زیاد ندارند. در حالی که اپوکسی استحکام پیوندی خوبی با اکثر زیرآیندها دارد اگرچه سرعت پخت آن زمان‌بر است. اگر ترکیب چسب‌های آکریلی با اپوکسی و سیانوآکریلات‌ها به کار رود، باعث بهبود کارایی این نوع چسب‌ها شده نقاط ضعف ذکر شده را برطرف می‌کند.

در چسب‌های آکریلی حساس به فشار انواع گروه‌های قطبی را می‌توان وارد کرد که بسته به میزان قدرت یونی آن‌ها، استحکام چسب متفاوت می‌شود. این گروه‌ها با ایجاد پیوندهای مختلف همچون پیوندهای هیدروژنی اتصالات مستحکمی را ایجاد می‌کنند.

چسب‌های حساس به فشار با استحکام برشی زیاد با استفاده از اسیدهای پلیمرشونده نظیر آکریلیک یا متاکریلیک اسید و مونومر استرهای گلیکول قابل پلیمر شدن (پروپیلن گلیکول مونوآکریلات) تهیه می‌شوند. مقایسه بین خواص آن‌ها به ویژه مقاومت به خزش برای چسب‌های حساس به فشار بستگی به مقادیر مختلف آکریلونیتریل دراد. این چسب‌ها را می‌توان از راه پلیمر شدن محلولی یا امولسیونی تهیه کرد که در حال حاضر به خاطر آسانی فرآورش و هزینه کم تجهیزات خط تولید، تولید فراوانی دارند. هر یک از این روش‌ها معایب و مزایایی نیز دارند که در جدول زیر به آن‌ها اشاره شده است.

Untitlede

در تهیه این چسب‌ها، به دلیل بوی نافذ آکریلی‌ها، حتماً باید از سامانه‌های ایمنی حاوی صافی استفاده شود.

در تهیه چسب‌های آکریلی پایه آبی ابتدا مونومر به درون رآکتور پمپ می‌شود و در صورت لزوم از راه مخزن آماده‌سازی وارد راکتور می‌شود. راکتور دارای پوشش شیشه‌ای است و مجهز به ژاکت، سامانه سردکن و بخار و مخلوط‌کن توربینی است که با دو سرعت متفاوت حرکت می‌کند.

  • سرعت زیاد برای تهیه امولسیون
  • سرعت کم برای انجام پلیمر شدن

بنابراین سرعت هم‌زن تقش مهمی در فرآیند دارد. اگر سرعت هم زن زیاد باشد، منجر به افزایش زمان القاء شده و پلیمر لخته می‌شود. در مراحل اولیه، ذرات امولسیون خیلی نرم‌اند و اگر نیروهای برش خیلی زیاد باشد، امکان لخته و کلوخه شدن وجود دارد. در نهایت امولسیون پلیمر حاصل صاف می‌شود (ترجیحاً به وسیله صافی توری) سپس مصارف بعدی انبار می‌شود. گاهی لازم است امولسیون مذکور لخته و پس از مراحل شستشو به حالت حل شده در حلال استفاده شود. یا این که پس از خنک شدن به شکل چسب گرماذوب به کار رود.

چسب‌های پخت‌شونده با رطوبت

رطوبت موجود در هوا می‌تواند باعث پخت چسب‌های یک‌جزئی (پخت رطوبتی) نظیر سیانوآکریلات‌، سیلیکون یا ایزوسیانات شود، ساز و کار پخت هر یک از این چسب‌ها متفاوت است. در سیانوآکریلات‌ها پلیمرشدن زنجیری با آب محیط روی سطح چسب شروع می‌شود. در حالی که آب محیط (برای چسب‌های سیلیکونی و ایزوسیانات) به این گونه چسب‌ها نفوذ می‌کند و منجر به پلیمر شدن مرحله‌ای می‌شود. از این رو برای نگه‌داری این مونومرها باید دقت کافی به عمل آید تا از پلیمر شدن نابهنگام آن‌ها جلوگیری شود. سیانوآکریلات‌ها در مخازن پلی‌اتیلنی نگه‌داری می‌شود که حاوی مقدار کمی گاز اسیدی گوگرد دی‌اکسید گوگرد به عنوان پایدارکننده است. دیده شده است اگر اتیل‌سیانوآکریلات‌ در مخازن شیشه‌ای نگه‌داری شود، به خاطر وجود یون‌های هیدروکسید (آلکالین) پلیمر شدن نابهنگام یونی انجام می‌شود.

چسب‌های سیلیکون

سیلیکون‌های مناسب برای پخت رطوبتی حاوی پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان با انتهای فعال در آب هستند. واکنش آب‌کافت گروه‌های انتهایی با استات، اتیل‌اتر و بوتانون کتوکسیم صورت می‌گیرد. گروه‌های انتهایی سیلانول متراکم و اتصالات سیلوکسان ایجاد شده است.

چسب‌های برپایه ایزوسیانات

چسب‌های ایزوسیاناتی حاوی مولکول‌های خطی و کم‌وزن با گروه‌های انتهایی ایزوسیاناتی مناسب برای پخت رطوبتی هستند که می‌توانند آب‌کافت شده، تولید آمین کنند یا با ایزوسیانات‌های دیگر واکنش را ادامه داده، ایجاد واحدهای اوره کنند. بدین ترتیب مولکول‌های پلیمر به هم متصل می‌شوند. سپس گروه‌های ایزوسیانات به واحدهای اوره حمله می‌کنند. این کار باعث می‌شود چسبی که تا به حال حالت خطی داشته است به حالت شاخه‌ای یا شبکه‌ای درآید. این واکنش ها منجر به ایجاد ساختار بیوراتی می‌شود. ضریب نفوذپذیری آب و حجم ماده درزگیر که با یک مولکول آب واکنش می‌دهد از پارامترهای کنترل‌کننده سرعت پخت با رطوبت در ۲۵ درجه فارنهایت است.

چسب‌های نیتریل‌دار

این چسب‌ها با نام چسب لاستیک آکریلونیتریل‌بوتادی‌ان نیز شناخته می‌شوند و کوپلیمری از آکریلونیتریل و بوتادی‌ان هستند. این چسب‌ها بسته به نسبت مونومرهای مصرف شده در آن‌ها خواص متفاوتی دارند. عموماً مقاومت خوبی به روغن، نرم‌کننده‌ها و گرما دارند. آن‌ها چسبندگی زیادی به بسترهای فلزی نشان می‌دهند. هر چه مقدار آکریلونیتریل بیش‌تر باشد، خواص فیلم و چسبدگی آن‌ها نیز بهتر است.

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

انواع چسب‌ها-قسمت دوم

انواع چسب‌ها

چسب‌های سنتزی شامل چسب‌های الاستومری، گرمانرم‌ها و گرماسخت‌ها هستند. این چسب‌ها شامل طیف وسیعی از چسب‌ها نظیر چسب‌های اپوکسی و آکریلی‌ها هستند که به دو زیر گروه مهم تقسیم‌بندی می‌شوند:

  • چسب‌هایی که با واکنش شیمیایی سخت می‌شوند (چسب‌های واکنشی) و به دو گروه چسب‌های تک جزئی و چند جزئی تقسیم می‌شوند. چسب‌های تک جزئی (نظیر یورتان‌ها، سیانوآکریلات‌ها، اپوکسی و پلی‌ایمیدها) از راه واکنش شیمیایی در مجاورت یک منبع بیرونی انرژی مثل رطوبت، گرما یا تابش سخت می‌شوند. در حالی که در چسب‌های چندجزئی، سخت و پخت شدن چسب از راه مخلوط کردن چند جزء که با هم از نظر شیمیایی واکنش می‌دهند انجام می‌پذیرد. زیرا در این واکنش‌ها، پلیمر موجود در چسب نظیر اپوکسی، یورتان یا آکریلی‌ها شبکه‌ای می‌شوند.
  • چسب‌هایی که بدون واکنش شیمیایی سخت می‌شوند.

چسب‌هایی که از راه واکنش شیمیایی سخت می‌شوند عبارتند از

  • چسب‌های اپوکسیدی: اپوکسیدها بهترین نوع چسب‌های ساختاری شناخته شده هستند و بیش‌ترین کاربردها را نیز دارند. رزین اپوکسی اغلب به وسیله واکنش نمک سدیم از بیس‌فنل A با اپی‌کلروهیدرین ساخته می‌شود. آمین‌های آروماتیک یا آلیفاتیک به عنوان عامل سخت‌کننده استفاده می‌شوند. این چسب‌ها به چوب، فلزات، شیشه، بتن، سرامیک و پلاستیک‌های سخت به خوبی می‌چسبند و در برابر روغن، آب، اسیدهای رقیق، بازها و اکثر حلال‌ها مقاوم‌اند. به این خاطر کاربرد مؤثری در چسباندن کفپوش‌های وینیلی مصرفی در سرویس‌ها و مکان‌های خیس یا برای سطوح فلزی دارند.
  • چسب‌های فنولی مناسب برای فلزات: هنگامی که فنول با مقدار اضافی فرمالدهید (در شرایط بازی) در محیط آبی واکنش دهد، محصول واکنش رزول نامیده می‌شود. رزول اولیگومری از فنول‌های پل دار شده با گروه‌های اتر و متیلن قرار گرفته روی حلقه‌های بنزنی است. برای جلوگیری از تشکیل حفره‌های هوا یا بخار، چسب فنولی بین صفحات پهن فولادی (گرم شده با پرس هیدرولیک زیر فشار) سخت می‌شود. به دلیل شکننده بودن فنولی‌ها، پلیمرهایی از جمله پلی‌وینیل‌فرمال، پلی‌وینیل بوتیرال، اپوکسیدها و لاستیک نیتریل به فرمول‌بندی چسب اضافه می‌شود تا سخت‌تر شود.
  • چسب های تراکمی فرمالدهید مناسب برای چوب: تعدادی از چسب های مورد استفاده برای چوب نتیجه تراکم فرمالدهید با فنول و رزوسینول (۱ و ۳ دی‌هیدروکسی بنزن) هستند و به ندرت با اوره یا ملامین واکنش تراکمی انجام می‌دهند.
  • چسب‌های آکریلی: از نوع چسب‌های ساختاری هستند که با واکنش رادیکال آزاد مونومرهای آکریلی در دمای محیط سخت می‌شوند. مونومر اصلی این چسب‌ها، متیل‌متاکریلات است اما مواد دیگری از قبیل اسید متاکریلات نیز برای بهبود چسبندگی به فلزات (به وسیله تشکیل نمک‌های کربوکسیلات با بهبود مقاومت گرمایی و با استفاده از اتیلن گلیکول دی‌متیل آکریلات برای شبکه‌ای کردن ساختار چسب) نیز ممکن است استفاده شوند. پیونددهنده‌هایی که برای اتصال پلیمرهای مصنوعی به استخوان‌های انسان یا پوشش‌های دندان‌ها استفاده می‌شوند نیز بر مبنای متیل متاکریلات‌ هستند و عموماً برای چسبناندن فلزات، سرامیک‌ها یا بیش‌تر پلاستیک ها و لاستیک‌ها استفاده می‌شوند و اتصال محکمی را ایجاد می‌کنند.
  • چسب‌های غیر هوازی: این چسب‌ها در غیاب اکسیژن که یک بازدارنده پلیمر است، سخت می‌شوند. این چسب‌ها اغلب بر پایه دی‌متاکریلات‌هایی بر پایه پلی‌اتیلن‌گلیکول هستند و کاربرد آن‌ها اغلب در اتصال چرخ‌دنده‌ها برای تقویت اتصالات استوانه‌ای یا برای درزگیری است.
  • چسب‌های پلی‌سولفیدی: پلی‌سولفیدها در ابتدا به عنوان درزگیر استفاده می‌شدند. یک کاربرد مهم آن‌ها درزگیری لبه‌های آینه‌های دوگانه است. برای این که قطعات را با هم نگه دارند و مانعی در برابر نفوذ رطوبت ایجاد کنند، از بیس ۲-کلرواتیل‌فرمال با سدیم پلی‌سولفید استفاده می‌کنند و به منظور کاهش قیمت از پرکننده‌های معدنی بهره می‌گیرند. از فتالات و معرف‌های جفت‌کننده سیلانی به عنوان نرم کننده استفاده می‌شود و عامل سخت‌کننده دی‌اکسیدمنگنز یا کرومات نیز استفاده می‌شود.
  • سیلیکون‌ها: چسب‌های یک جزئی سیلیکون اغلب به عنوان چسب‌های ولکانیده در دمای اتاق (RTV) معروف هستند و شامل پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان (PDMS) با جرم‌های مولکولی در محدوده ۱۶۰۰-۳۰۰ دالتون و حاوی گروه‌های انتهایی استات یا اتر هستند. این گروه‌ها با رطوبت اتمسفر آب‌کافت شده گروه‌های هیدروکسیل تشکیل می‌دهند که بعدها با حذف آب متراکم می‌شوند. چسب‌های سیلیکونی نرم و دارای مقاومت محیطی و شیمیایی خوبی هستند. این چسب‌ها به عنوان بهترین نوع پوشش برای استفاده در حمام شناخته شده‌اند.

چسب‌هایی که بدون واکنش شیمیایی سخت می‌شوند

این چسب‌ها شامل انواع زیر هستند

چسب های حساس به فشار

چسب‌های حساس به فشار همیشه چسبناک و به خاطر استفاده در نوارچسب ها و برچسب‌ها معروف هستند. این چسب‌ها به طور عمده بر پایه لاستیک طبیعی، هموپلیمر دسته‌ای یا تصادفی استایرن-بوتادی‌ان و آکریلی تهیه می‌شوند.. نوارهای معمولی چسب از جنس پلی‌وینیل‌کلراید یا پلی‌اتیلن هستند. یک طرف نوار با آستر یا لایه زیرین پوشیده شده است، به همین دلیل چسب همیشه چسبناک می‌ماند. طرف دیگر دارای پوشش آزادکننده‌ای است که با بازکردن نوار، با چسب  جدا می‌شود. مواد آزادکننده که اغلب استفاده می‌شوند، هموپلیمری از وینیل الکل و وینیل اکتادسیل کاربامات هستند که در اثر واکنش پلی‌وینیل‌الکل با اکتادسیل‌ایزوسیانات ساخته می‌شود.

چسب‌هایی که در اثر حذف حلال سخت می‌شوند

این چسب‌ها به دو دسته چسب‌های پایه حلالی و چسب‌های امولسیونی (عموماً پایه آبی) تقسیم‌بندی می‌شوند.

چسب‌های پمادی

چسب‌های پایه حلالی هستند که در بسته‌بندی پماد به بازار عرضه می‌شوند. این چسب‌ها اغلب محلی از لاستیک نیتریل (به شکل هموپلیمر)، بوتادی‌ان و اکریلونیتریل در حلال‌های آلی هستند.

چسب‌های تماسی

چسب‌های تماسی از معروف‌ترین چسب‌های بر پایه حلال‌اند. این چسب‌ها محلول پلیمر در حلال آلی هستند که بین دو سطح به کار می‌روند. ماده اصلی این چسب‌ها لاستیک پلی‌کلروپرن یا پلی‌کلروبوتادی‌ان است و برای چسباندن روکش‌های تزئینی پلاستیک‌های محکم مثل PVC و اکریلونیتریل‌بوتادی‌ان-استایرن (ABS) به چوب، فلز و تخته کفش به کار می‌روند.

محلول‌های آبی و خمیرها

چسب‌هایی که با از دست دادن آب سخت می‌شوند نظیر نشاسته، ذرت و غلات منابع عمده برای تهیه چسب هستند. موارد مصرف آن‌ها عمدتاً برای چسباندن کاغذ، مقوا و منسوجات نظیر پاکت‌های کاغذی، پنچرگیری تیوپ، چسباندن کاغذ دیواری و چسب‌های مجدد ترشدنی با آب است. چسب ترشدنی با آب نظیر پلی‌وینیل‌الکل است که در تمبرهای پستی استفاده می‌شود. از لاتکس صمغ‌های طبیعی مانند دکسترین و پلی‌وینیل‌استات همراه با مقدار زیادی پلی‌وینیل‌الکل به عنوان پایدارکننده خوب برای این‌گونه چسب‌ها استفاده می‌شود.

امولسیون‌های آبی

اجزای لازم برای پلیمرشدن امولسیونی از آب، مونومر، پایدارکننده و آغازگر است. محصول پلیمر امولسیونی، شیرابه‌ای از ذرات پلیمر با پایدارکننده‌های جذب شده است. معروف‌ترین مثال آن چسب‌های چوب است که شیرابه آن پلیمر‌ پلی‌وینیل‌استات و به مقدار زیادی در کارهای گروهی و در چسباندن اتصالات درون اتاق، زیانه درب‌ها، پنجره‌ها و مبلمان استفاده می‌شوند. مثال دیگر رنگ‌های امولسیونی بر پایه پلی‌وینیل‌استات هستند که به عنوان پوشش سطح یا چسب استفاده می‌شوند.

چسب‌هایی که با سرما سخت می‌شوند

چسب‌های گرماذوب

ماده اولیه چسب‌های گرما ذوب که از ابزار تفنگی شکل خارج می‌شود معمولاً اتیلن‌وینیل‌استات است. کاربرد این چسب‌ها شامل استفاده در جعبه‌های مقوایی، چسباندن صفحه‌های کتاب و اتصالات گرمایی در نئوپان است. از دیگر چسب‌های گرماذوب می‌توان به چسب‌های گرما ذوب پلی‌آمیدی، پلی‌یورتان، استرهای آلیفاتیک و پلی‌استرها اشاره کرد.

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

چسب ها و اجزای تشکیل‌دهنده ‌آن – قسمت اول

اجزای تشکیل‌دهنده ‌چسب

مواد پلیمری

پلیمر جزء اصلی چسب است که طی فرآیند سخت شدن چسب در اثر واکنش‌های شیمیایی، قدرت لازم را به آن می‌دهد. اکثر پلیمرها در حلال‌های مناسب انحلال‌پذیرند و در دماهای زیاد نیز روان می‌شوند. خاصیت روان شدن برای چسب‌ها گرمایی و خاصیت انحلال‌پذیری آن‌ها برای چسب‌های پایه حلالی به کارگرفته می‌شود. از آن جا که پلیمرهای شبکه‌ای شده در برخی حلال‌ها فقط متورم می‌شوند و در حالت گرم شدن نیز جریان نمی‌یابند. برای ساخت چسب‌های ساختاری استفاده می‌شوند و در این حالت احتمال خزش یا تغییر شکل تحت بار ثابت از بین می‌رود.

مواد افزودنی

در تهیه چسب‌ از انواع مواد افزودنی استفاده می‌شود. برخی از این مواد عبارتند از نرم‌کننده که با کاهش دمای انتقال شیشه‌ای پلیمر (Tg) انعطاف‌پذیری چسب را افزایش می‌دهد، پایدارکننده در برابر تخریب گرمایی، اکسیژن و نور UV، مواد غلظت‌دهنده عامل جفت‌کننده سیلانی، مواد سخت‌کننده، مواد چسبناک کننده و مواد پرکننده معدنی که با کاستن مقدار انقباض در حین سخت شدن چسب، خواص روان شدن پیش از سخت شدن را کاهش می دهد و باعث بهبود نهایی خواص مکانیکی چسب می‌شود.

طبقه‌بندی چسب‌ها

طبقه‌بندی چسب‌ها می‌تواند بر اساس هر یک از معیارهای زیر باشد

  • نحوه کاربرد (چسب‌های لاتکسی، امولسیونی)
  • جنس سطوح به هم چسبیده (آهن، چوب)
  • ساختار شیمیایی چسب (چسب فعال واکنشی)
  • محمل چسب (چسب حلالی، آبی)
  • نوع کاربرد (چسب چوب، چسب ساختمان، چسب طراحی)
  • معیار مصرفی (صنعتی، عمومی)

یکی از مرسوم‌ترین طبقه‌بندی چسب‌ها براساس پایه آن‌هاست. در این حالت چسب‌ها به دو دسته مهم طبیعی و سنتزی تقسیم‌بندی می‌شوند.

  • طبیعی: الف) حیوانی ب) گیاهی ج) معدنی (کانی)

چسب‌های حیوانی

  • سریشم حیوانی ماده‌ای ژلاتین‌مانند است و از استخوان، پوست یا حتی شیر حیوانات تهیه می‌شود و این چسب قدرت چسبانندگی بیش‌تری نسبت به چسب‌های گیاهی دارد و در صنایع نجاری، کبریت و کارتن‌سازی، ساخت کاغذ سنباده و تهیه فیلم عکاسی با روکش قرص‌های دارویی و… نیز کاربرد دارد.
  • لاک در صنعت نجاری برای جلای اشیای چوبی مصرف می‌شود و از نوعی حشره به نام ترمزدانه در هند تهیه می‌شود.

چسب‌های گیاهی

  • صمغ ماده‌ای است که از درخت صمغ سنگالی استخراج می‌شود. این ماده سفیدرنگ و محلول در آب و عمدتاً حاوی هیدرات کربن است.
  • چسب نشاسته، سریشم و دکسترین از انواع چسب‌های محلولی هستد که در چسباندن پاکت، کاغذ، تمبر، مقوا و چوب کاربرد دارد.

چسب‌های معدنی (کانی)

چسب‌های معدنی یا کانی نظیر سیلیکات‌های قلیایی یا فسفات‌ها هستند که در اتصال قطعات سرامیکی، شیشه‌ای و کوآرتز (قطعات آجرهای نسوز، اجاق‌های برقی و گازی) کاربرد دارند و در برابر آب و گرما مقاوم هستند. چسب‌های گیاهی یا حیوانی در این گونه موارد کاربرد ندارند.

  • مصنوعی: الف) الاستومرها ب) گرمانرم ها ج) گرماسخت‌ها

الاستومرها

شامل انواع چسب‌های کائوچوی مصنوعی یا محلول کائوچو در بنزین‌اند و قدرت چسباندن همه مواد را به غیر از مواد لاستیکی به خوبی دارند. این چسب‌ها در صنایع هواپیما و کشتی سازی یا در کارهای نجاری در منازل نیز کاربرد یافته‌اند. لاستیک‌های سنتزی به دو گروه ولکانش‌پذیر و ولکانش‌ناپذیر دسته‌بندی می‌شوند. از پرمصرف‌ترین لاستیک‌های سنتزی می‌توان SBR، پلی‌بوتا‌دی‌ان و پلی‌ایزوپرن را نام برد. مواد اولیه‌ای که به طور عمده در تولید این گونه چسب‌های لاستیکی استفاده می‌شوند عبارتند از بوتا‌دی‌ان، استایرن، کلروپرن، ایزوبوتیلن، ایزوپرن، اتیلن و پروپیلن که معمولاً با دو روش امولسیون سرد یا در محلول تبدیل به چسب لاستیکی مورد نظر می‌شوند.

گرماسخت‌ها

نظیر چسب‌های اپوکسی که از واکنش تراکمی دی‌فنیل‌پروپان و اپی‌کلروهیدرین تهیه می‌شوند. این  چسب‌ها معمولاً دو قسمت دارند، یک قسمت ماده پلیمر و قسمت دیگر عامل پخت یا گرماسخت‌کننده است که باعث واکنش‌های شیمیایی در چسب و بهبود عمل چسبندگی می‌شود. از آن‌جا که چسب‌های اپوکسی قدرت چسبندگی زیادی دارند، در ساخت هواپیما، اتاق خودرو و پل استفاده می‌شوند. در صنعت نوعی از آن به عنوان چسب دوقلو معروف شده است.

گرمانرم‌ها

شامل موادی نظیر پلی‌آکریلات یا سیانوآکریلات‌ها هستند که به چسب فوری معروف شده است و ایجاد اتصالات محکمی بین قطعات مختلف می‌کنند (در حد چسب‌های اپوکسی). سیانوآکریلات مونومر فعالی است که در مجاورت رطوبت هوا به راحتی پلیمر می‌شود. بنابراین برای محیط خشک مناسب نیست. معمولاً چسب‌های یاد شده به شکل نوار چسب آغشته به چسب عرضه می‌شوند. جنس نوار ممکن است پارچه، پلاستیک PVC، کاغذ یا طلق باشد.

  • بتونه‌ها: بتونه‌ها افزون بر چسباندن مواد، می‌توانند به عنوان درزگیر، جاذب ارتعاش یا انتقال‌دهنده تنش نیز مصرف شوند که بسته به کاربرد و کارآیی محصول و شرایط سخت شدن چسب بتونه از فرمول بندی‌های متعدد برای تهیه آن‌ها استفاده می‌شود.

بتونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌

بتونه خمیر نرم و چسبناکی است که به کندی در معرض هوا خشک می‌شود. این ماده عموماً برای پرکردن منافذ به ویژه در صنعت نجاری استفاده می‌شود. مهم‌ترین بتونه‌ها عبارتند از بتونه شیشه. بتونه گلیسیرین، اکسید سرب و گرد بتونه.

معایب

از معایب چسب‌ها به سایر انواع اتصالات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد

لزوم آماده‌سازی سطوح: ابتدا باید به سطوح چسبنده مورد نظر از هر گونه آلودگی و به ویژه چربی پاک شود. در غیر این صورت چسبندگی مورد نظر حاصل نمی‌شود. در حالی که در سایر روش‌های اتصال نظیر جوش‌کاری نیاز به چربی‌زدایی یا پاک‌کردن آلودگی‌ها از سطوح نیست.

در طراحی اتصلات دقت لازم است تا اثر تنش‌های انبساط گرمایی به حداقل ممکن برسد.

به دلیل استفاده از حلال یا مواد فرار در چسب‌ها، امکان آتش‌سوزی در محیط کار وجود دارد. وجود مواد سمی با محرک در ترکیبات چسب که آلوده‌کننده محیط زیست هستند و روی پوست یا ریه انسان اثر منفی می‌گذارند.

آهسته بودن سرعت سفت شدن چسب‌ها در بعضی موارد که فرآیند چسبدگی را طولانی می‌کند.

کوتاه بودن زمان نگه‌داری چسب‌ها پس از باز کردن ظرف نگه‌دارنده چسب باید تا حد امکان هر چه زودتر چسب را مصرف کرد.

کم بودن مقاومت گرمایی اتصالات چسبی

معمولاً چسب با آب یا بخار آب سست می‌شود.

به دلیل تخریب شیمیایی پلیمر، کاربرد چسب‌ها محدود شده است.

اما با همه معایبی که گفته شد امروزه مصرف چسب‌ها در حال پیشرفت چشم‌گیری است که با استفاده از روش‌های نوین سنتز، رزین‌های جدید با فرمول‌بندی‌های متنوع، تولید و مصرف آن‌ها گسترده‌تر می‌شود.

مزایا

گسترش بار روی ناحیه وسیعی از چسبندگی

اعمال چسب با دستگاه‌های کاملاً ماشینی

زیبایی و حالت آئرودینامیک آن‌ها روی سطح اعمال شده

اتصال مواد غیر مشابه با استفاده از لایه نازکی از چسب

قابلیت استفاده به عنوان عایق شوک، گرما یا برق با اعمال فرمول‌بندی مناسب

نفوذناپذیری مناسب در برابر اکثر مایعات و گازها

اعمال مقدار کم چسب (وزن چسب در اتصالات کم است) با کارایی زیاد نسبت به بقیه انواع روش‌های اتصال

در بعضی حالات تنها راه اتصال استفاده از چسب است، نظیر چسباندن فیلم‌ها یا ورق‌های نازک کاغذ

چسب‌ها معمولاً انتقال‌دهنده تنش‌اند و در اثر کشش، تنش‌ها را منتقل و اتصال را به خوبی حفظ می‌کنند

برای اعمال چسب بر خلاف سایر روش‌ها نظیر جوش‌کاری به اعمال گرمای زیاد که می‌تواند به منطقه مورد نظر ضرر برساند نیازی نیست.

کاربرد چسب‌ها

کاربردهای متنوع چسب‌ها از قرن نوزدهم با ظهور چسب‌های سنتزی و مصنوعی در صنعت پلیمر افزایش یافت. این چسب‌ها انواع سنتی را از صحنه عمل خارج کردند به طوری که امروزه در تهیه اغلب اتصالات از جعبه ساده گرفته تا هواپیماهای پیش‌رفته از چسب استفاده می‌شود. از این میان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

دندان‌پزشکی (چسب‌های آکریلی پخت شده با UV)

صنایع نساجی و کفش (چسب‌های آکریلی، پلی‌کلروپرن، پلی‌یورتان)

صنایع حمل و نقل (چسب‌های پلی‌یورتان و رزورسینول)

صنایع کاغذ، مقوا و بسته‌بندی (نشاسته، دکسترین، پلی‌وینیل‌الکل و پلی‌وینیل‌استات)

مصارف خانگی (چسب چوب، چسب دوقولو، چسب لاستیک)

صنایع چوب و نجاری (پلی‌وینیل‌استات، رزین‌های فنولی و اوره در نئوپان‌ها)

صنایع کامپوزیت‌ برای تهیه انواع ساختارهای ساندویچی یا چندلایه‌ای حاوی مواد مختلف و متفاوت (چسب‌های آمینوپلاست و رزین‌های فنولی)

همچنین به دلیل انعطاف‌پذیری در طراحی، راحتی تولید در مقایسه با سایر روش‌های اتصال، امروزه قطعات مهندسی نظیر اتصالا لاستیک به فلز، بسته‌بندی و هوافضا به کمک چسب‌ها به هم متصل و مصرف می‌شوند.

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

آخرین پیشرفت ­ها در حوزه­ فتوولتائیک ­ها

پلاستیک ­ها هم به عنوان نیمه ­هادی­ های آلی تخصصی و هم به عنوان زیرلایه برای تولید ارزان تر و منعطف­ تر تجهیزات، گزینه ­ای مناسب برای جای‌گزینی سلول­ های خورشیدی بر پایه سیلیکون هستند.

 

آخرین پیشرفت ­ها در حوزه­ فتوولتائیک ­ها

امروزه رشد جهانی مصرف انرژی و انتشار بیش از پیش گازهای گل‌خانه ­ای، منجر به افزایش آلودگی ­های زیست محیطی شده و ادامه­ این روند صدمات جبران‌ناپذیری را برای محیط زیست به همراه خواهد داشت. در قرن اخیر به منظور کاهش وابستگی جهانی به منابع انرژی تجدیدناپذیر و سوخت­ های آلوده‌کننده، تلاش های علمی زیادی برای تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند نور خورشید صورت گرفته که از جمله مهم­ ترین آن­ ها می­ توان به تولید انرژی الکتریکی با استفاده از سلول­ های خورشیدی اشاره کرد.

بسیاری از نیمه‌رساناها می‌توانند الکتریسیته را از نور خورشید تولید کنند. سلول‌های فوتوولتایی که اغلب سلول‌های خورشیدی نامیده می‌شوند، از جمله قطعات حالت جامد هستند که براساس تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته، کار می‌کنند. از مزایای این روش تبدیل انرژی این است که مواد غیر دوست ­دار محیط زیست تولید نمی‌کند و منبع نامحدودی از انرژی در اختیارمان قرار می‌دهد. متداول‌ترین و بهترین سلول‌های خورشیدی توسعه یافته، از سیلیکون ساخته می‌شوند که دلیل آن کارایی بالای سیلیکون در تبدیل نور خورشید به الکتریسیته است و همین امر سبب شده که این ماده هم­چنان از اصلی ­ترین گزینه ­ها در ساخت سلول­ های خورشیدی به شمار آید. با این حال سلول‌های خورشیدی سیلیکونی سخت و غیر قابل انعطافند و هزینه­ تولید و هم­چنین اسقاط بالایی دارند.

بنا بر همین دلایل، محققان در حال بررسی پتانسیل سلول­ های خورشیدی “آلی” (که با نام سلول­ های فتوولتائیک آلی نیز شناخته می­ شوند) هستند. مواد آلی معمولاً به عنوان نیمه رسانا (به جای سیلیکون) برای تبدیل نور به برق مورد استفاده قرار می ­گیرند و عموماً از مواد پلیمری بسیار تخصصی برای این منظور استفاده می­ شود.

در ساخت این نوع جدید از سلول­ های خورشیدی، به طور معمول از پلیمرها برای ساخت “جوهر” استفاده شده که بر روی یک زیرلایه­ پلاستیکی چاپ می ­شوند. این سلول­ ها عموماً انعطاف‌پذیرند و ساخت آن­ ها بسیار ارزان‌تر از نمونه­ سیلیکونی آن­ هاست. این مزیت­ ها می­ توانند منجر به گسترش استفاده از این نوع جدید از فتوولتائیک­ ها شود.

استفاده از لیزر

محققان دانشگاه پلی ­تکنیک میلان در ایتالیا به تازگی از لیزرهای با پالس کوتاه برای مطالعه­ خواص سلول های خورشیدی آلی استفاده کردند. این محققان معتقدند از جمله معایب این سلول­ ها کم‌تر بودن بازدهی تبدیل نور به الکتریسیته در آن ­ها نسبت به سلول­ های سیلیکونی است و از آن­جا که مواد آلی دارای فیزیک پیچیده ­تری نسبت به مواد معدنی بلوری مانند سیلیکون هستند حل این مسئله با دشواری بیش‌تری همراه شده است. با این وجود، محققین ایتالیایی با استفاده از لیزرهای پالس کوتاه درباره­ رفتار این مواد به پژوهش پرداخته و در نهایت موفق به یافتن راهی برای بهبود بازدهی سلول­ ها به وسیله­ کاهش اتلاف در سطح مشترک بین ماده­ دهنده و گیرنده شدند. آن‌ها از آمیزه­ دو ماده­ آلی در این مطالعه استفاده کردند و نتایج بررسی­ ها حاکی از آن بود که یک آمیزه بهینه از این مواد وجود دارد که اتلاف در آن حداقل است. به گفته­ این گروه از محققان، سلول­ های فتوولتائیک آینده که با استفاده از تکنولوژی مواد آلی ساخته می­ شوند منبع ارزان­ تر انرژی و با تأثیرات زیست محیطی کم‌تر خواهند بود. دیگر مزیت مهم سلول­ های جدید انعطاف ­پذیری مکانیکی بالای آن ­هاست که امکان استفاده از آن ­ها در کاربردهای روزمره مانند پنجره ­ها، خودروها، و حتی البسه را فراهم می­ آورد. نتایج این پژوهش به تازگی در مجله­ Nature نیز به چاپ رسیده است.

 

افزایش بازدهی 

یک تیم تحقیقاتی، از آکادمی علوم چین، اخیراً موفق به تولید یک  سلول خورشیدی آلی با کارایی ۱۷% و فرآیندپذیری بسیار عالی برای پوشش سطوح وسیع شده­ است. اگرچه فتوولتائیک­ های آلی دارای مزایای مختلفی هستند، اما معمولاً در آزمایشگاه و به وسیله­ فرآیند پوشانش چرخشی در اندازه ­های زیر ۰/۱ سانتی­ متر مربع تولید می­ شوند و این محدودیت اندازه برای پیش‌رفت آن­ ها در آینده ایجاد محدودیت می کند.

در فرآیند پوشانش چرخشی (spin coating) فیلم­ های خیس در اثر سرعت بالای چرخش به سرعت خشک می­ شوند. از طرفی، با افزایش مساحت، از سرعت خشک شدن فیلم کاسته می­ شود که این امر می­ تواند بر عمل‌کرد نهایی آن­ ها اثرگذار باشد. به گفته­ این محققان چینی، ساخت سلول­ های OPV (فتوولتائیک آلی) با بازدهی بالا، با روش­ های موجود برای پوشش ­دهی مساحت­ های زیاد هنوز هم چالشی بزرگ به حساب می ­آید. با این وجود آن‌ها موفق شدند با اصلاح ساختار شیمیایی یکی از پلیمرهای آلی که باعث افزایش راندمان به ۱۷% شده است، بر این مشکل غلبه کنند. نتایج این پژوهش که در مجله­ National Science Review منتشر شده است حاکی از آن است که تغییر ساختارهای شیمیایی مواد فعال نوری در تولید مساحت ­های بزرگ­ تر از اهمیت بالایی برخوردار است.

عمل‌کرد در محیط ­های بسته

محققان دو دانشگاه در اسکاتلند، Strathclyde و St Andrews، طرحی از یک صفحه­ خورشیدی پلاستیکی ارائه دادند که نور محیط را برداشت کرده و هم ­زمان می­ تواند سیگنال­ های داده­ های چندگانه­ پر سرعت را نیز دریافت کند. به گفته­ این محققان، این طرح می­ تواند در پیشرفت­ های بعدی دستگاه ­های خود شارژ شونده متصل به اینترنت بسیار مفید باشد.

این گروه تحقیقاتی با استفاده از یک ترکیب بهینه از مواد نیمه­ رسانای آلی OPVهای پایداری را تولید کردند که قادر به تبدیل نور محیط­ های مسقف به برق هستند. در یک آزمون ارتباط نوری بی­ سیم، پنلی از ۴ سلول OPV مورد استفاده قرار گرفت. به گفته­ پروفسور  Graham Turnbull از بخش Organic Semiconductor Centre دانشگاه  St Andrews، این فتوولتائیک ­های آلی بستری فوق­ العاده برای برداشت برق از محیط­ های بسته برای تلفن­ های همراه فراهم می­ آورند و مزیت آن‌ها نسبت به سیلیکون این است که می­ توان آن‌ها را برای دست­ یابی به حداکثر بازده کوانتومی برای طول موج­ های روشنایی LED طراحی کرد که علاوه بر قابلیت دریافت داده، فرصت مهمی را برای دستگاه ­های خود شارژشونده­ اینترنت اشیا فراهم می­ آورند.

اینترنت چیزها (Internet of Things (IoT)) یا چیزنت که گاهی اصطلاح اینترنت اشیا نیز برای آن به کار می‌رود، به ‌طور کلی به اشیا و تجهیزات محیط پیرامون‌مان که به شبکه اینترنت متصل شده و توسط اپلیکیشن‌های موجود در تلفن‌های هوشمند و تبلت قابل کنترل و مدیریت هستند، اشاره دارد. اینترنت چیزها به زبان ساده، ارتباط سنسورها و دستگاه‌ها با شبکه‌ای است که از طریق آن می‌توانند با یک‌دیگر و با کاربرانشان تعامل کنند. این مفهوم می‌تواند به سادگی ارتباط یک گوشی هوشمند با تلویزیون، یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساخت‌های شهری و ترافیک باشد. از ماشین لباسشویی و یخچال گرفته تا پوشاک؛ این شبکه بسیاری از دستگاه‌های اطراف ما را دربرمی‌گیرد.

معمولاً نمی­ توان قابلیت انتقال داده و توانایی برداشت انرژی را در یک دستگاه گنجاند. پروفسور Professor Harald Haas از Strathclyde LiFi Research and Development Centre هم­چنین افزود: “تا جایی که اطلاع داریم تا کنون چنین چیزی نشان داده نشده است. می توان این­ طور تصور کرد که هنگام برداشت انرژی کافی برای تأمین انرژی بسیاری از حس‌گرهای توزیع شده هوشمند، پردازش داده ­ها و گره ­های ارتباطی (گره شبکه فیزیکی یک وسیله الکترونیکی است که به یک شبکه متصل می‌شود، و قادر به ایجاد، دریافت یا انتقال اطلاعات از طریق یک کانال ارتباطی است. در ارتباطات داده‌ای، گره شبکه فیزیکی ممکن است تجهیزات ارتباطی داده (DCE) مانند مودم، هاب، پل یا سوئیچ یا تجهیزات ترمینال داده (DTE) مانند گوشی تلفن دیجیتال، چاپ‌گر یا کامپیوتر میزبان باشد.)، کل دیوار­ها را به یک ردیاب داده گیگابایت در ثانیه تبدیل کرد.”

شرایط با نور کم

یک تیم مشترک تحقیقاتی از فرانسه و ژاپن نیز در حال بررسی چگونگی برداشت از نور داخلی هستند. Toyobo از ژاپن و مؤسسه تحقیقات فرانسه (CEA) ماژول‌های OPV اولیه را روی دو زیرلایه­ مختلف (فیلم نازک PET و شیشه) تولید کرده­ اند. در این محصولات آزمایشی از یک ماده تولیدکننده­ نیرو برای OPV استفاده می ­شود که Toyobo در حال تولید آن است. این ماده می ­تواند به راحتی در حلال ­ها حل شده و در نتیجه به طور مساوی روی یک لایه پوشانده شود.

به گفته­ این محققان، OPV نشانده شده بر روی شیشه، موفق به کسب بالاترین سطح بازدهی در محیط کم­نور در دنیا شده است. OPV نشانده شده بر روی PET، که تولید آن دشوارتر از نمونه­ پوشش یافته بر روی شیشه است، در همان روشنایی در حدود ۱۳۰ میکرووات خروجی داشت. Toyobo قصد دارد تا اوایل سال ۲۰۲۳ این ماده را برای استفاده به عنوان منبع تغذیه­ بی‌سیم در دستگاه­ هایی مانند حس‌گرهای رطوبت، دما، و سنسورهای حرکتی تجاری کند.

ارتقای آمیزه­ ها

محققان دانشگاه هیروشیما در ژاپن با ترکیب چندین نیمه رسانای پلیمری و مولکولی موفق به ساخت یک سلول خورشیدی با بازده انرژی بالاتر و تولید برق بیش‌تر شده­ اند. این تیم تحقیقاتی با افزودن مقدار کمی از آمیزه­ای که نور را در طول موج ­های طولانی جذب می­ کند، موفق به تولید OPV با کارآمدی ۱/۵ برابری نسبت به نمونه­ بدون آمیزه شده ­اند. این آمیزه به دلیل تداخل نوری در دستگاه، شدت جذب را افزایش می دهد.

Itaru Osaka نویسنده­ مسئول مقاله­ مربوط به این پژوهش، که به تازگی در مجله­ Macromolecule به چاپ رسیده است، در این­ باره می­ گوید: “مقدار بسیار کمی از یک ماده­ حساس‌کننده به سلول OPV (شامل یک پلیمر نیمه ­رسانا است که قبلاً موفق به ساخت آن شدیم) افزوده شد. این امر منجر به افزایش قابل توجه در بازدهی تبدیل جریان نوری و نیرو می­ شود. راه­ حل کلیدی، استفاده از یک پلیمر بسیار ویژه است که امکان دست‌یابی به یک لایه نیمه ­رسانای بسیار ضخیم برای سلول ­های OPV را فراهم می­ آورد که می­ تواند اثر تداخل نوری را افزایش دهد. “وی در این رابطه افزود که این تیم تحقیقاتی سعی دارد در آینده از طریق تولید پلیمرهای نیمه ­رسانا و مواد حساس‌کننده­­ بهتر که قادر به جذب بیش‌تر فوتون­ ها در ناحیه­ طول موج­ های بلندتر باشند، بازدهی را به میزان بیش‌تری افزایش دهد. به عقیده­ آن­ ها این امر به دست­ یابی به بالاترین بازده سلول­ های OPV در جهان منجر خواهد شد.

مشکلات پلی­ آمید

پلاستیک ­ها علاوه بر آن­ که جای گزین ه­ای غیر سیلیکونی برای انرژی خورشیدی به حساب می­ آیند، نقش کلیدی در فوتوولتائیک­ های معمولی نیز ایفا می­ کنند و در بخش ­هایی مانند صفحات پشتی که از اجزای الکترونیکی ظریف سلول محافظت می ­کنند، به کار می ­روند. در این بخش، آن­ ها باید از سلول در مقابل عواملی چون اشعه ماوراء بنفش، باد، باران شدید، و… که عمر مفید سلول خورشیدی را کوتاه می­ کنند، محافظت کنند. محققان مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) دریافتند که بسیاری از صفحات خورشیدی دچار نقص زودهنگام می­ شوند که علت آن ترک خوردن صفحه پشتی است. ترک خوردگی زودرس عمدتاً ویژگی پلاستیک ­هایی مانند پلی­ آمید است، اما دلیل تخریب سریع آن ها هنوز مشخص نشده است. در حال حاضر، تیم مشترک تحقیقاتی NIST و Arkema دریافته‌اند که چگونه برهم‌کنش بین این پلاستیک ­ها، عوامل محیطی، و معماری صفحه خورشیدی ممکن است روند تخریب را تسریع کند. این یافته ها، که در Progress in Photovoltaics: Research and Applications نیز منتشر شده است، می­ تواند به محققان برای اجرای آزمون های بهتر مقاومت و ساخت صفحه­ های خورشیدی با دوام بیش‌تر کمک کند. Xiaohong Gu، مهندس مواد در NIST و از نویسندگان این مقاله، این­ طور بیان کرده است: “در بازه زمانی ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۲، بسیاری از ماژول ­ها دارای صفحه پشتی بر پایه­ پلی­ آمید بودند که با وجود برآورده کردن شرایط استاندارد، شکست در اثر ترک خوردگی چشم­ گیری را در کم‌تر از چهار سال ثبت کرده ­اند.”

Gu و تیمش نمونه ­هایی از این صفحات پشتی را از صفحه­ های خورشیدی در سراسر جهان، از جمله بخش هایی در ایالات متحده آمریکا، چین، تایلند، و ایتالیا، جمع­ آوری کردند. اکثر این صفحات که عمر مفید سه تا شش سال داشتند، نشانه­ های واضحی از ترک خوردگی زودرس را نشان داده ­اند. در ادامه، آزمایش ­های شیمیایی و مکانیکی نیز برای بررسی الگوها و شدت تخریب بر روی این نمونه­ ها صورت گرفت. نتایج این آزمایشات حاکی از آن بود که مناطقی که بیش‌ترین ترک در آن­ ها ایجاد شده بود، به سخت­ ترین مناطق نیز تبدیل شدند. به گفته­ Gu، نکته­ عجیب این بود که قسمت­ های داخلی ورق ها شکنندگی بیش‌تری داشتند. آن ­ها حدس می­ زنند که تخریب ناشی از نور خورشید در قسمت بالای مخزن یعنی فیلمی که سلول های خورشیدی را احاطه کرده است، مواد شیمیایی مخربی تولید می‌کند که به سمت صفحه پشت مهاجرت، و روند تخریب این صفحات را تسریع می­ کند. این سازوکار می ­تواند دلیل ایجاد شکاف بین سلول­ های خورشیدی را توضیح دهد چراکه مواد شیمیایی از طریق این مناطق می‌توانند به صفحه­ پشت راه یابند.

این محققان اسیداستیک را به عنوان عامل اصلی این اتفاق معرفی کردند: همان­ طور که می­ دانیم، این ماده برای پلی‌آمید مضر است و در صورت تخریب اتیلن‌وینیل‌استات (EVA) تولید می ­شود. به منظور آزمایش این فرضیه، محققان تخریب نوارهای پلی ­آمید را در اسیداستیک، هوا و آب با هم مقایسه کردند. در نمونه ­هایی که در معرض اسید استیک قرار گرفتند، ترک­ هایی به وجود آمد که مشابه ترک در نمونه­ هایی بود که در صفحه پشتی دیده می­ شوند و این ترک­ ها بسیار بدتر از ترک در نمونه­ هایی بود که در هوا یا آب قرار گرفتند. به گفته­ این محققان، نتایج این پژوهش نشان داد که برهم‌کنش بین مواد یکی از ملاحظات مهمی است که در هنگام طراحی صفحات خورشیدی باید مورد توجه قرار گیرد.

منبع خبر
www.polimi.it/en/
www.scichina.com
www.strath.ac.uk
www.st-andrews.ac.uk
www.toyobo-global.com
www.cea.fr
www.hiroshima-u.ac.jp
www.nist.gov

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