نوشته شده توسط : آوا حسینی

پلی‌پروپیلن هموپلیمر پر کاربردترین نوع پلی‌پروپیلن است. PPH سفت تر و قوی تر از کوپلیمر است و می تواند در محدوده دمای ۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد به عمل آید. از مقاومت شیمیایی خوبی برخوردار است و همچنین با رنگ طبیعی سازگار است. PPH در رنگ‌های طبیعی، سفید و سیاه و به شکل میله، ورق، نوار و فیلم موجود است. این دستگاه را می‌توان با تجهیزات معمولی ماشینکاری کرد.

هموپلیمر PPH از نسبت مقاومت به وزن بالایی برخوردار است و نسبت به کوپلیمر سفت تر و قوی تر است. این خواص همراه با مقاومت شیمیایی و جوش پذیری خوب، این ماده را به عنوان یک ماده قابل اطمینان در بسیاری از سازه های مقاوم در برابر خوردگی تبدیل می کنند.

پلی‌پروپیلن (پلی پروپیلن نساجی) یک ماده اقتصادی است که ترکیبی از خواص عالی فیزیکی ، مکانیکی ، حرارتی و الکتریکی را که در هیچ ترموپلاستیک دیگری یافت نمی شود، دارا است. در مقایسه با پلی‌اتیلن سنگین یا سبک، از مقاومت در برابر ضربه کمتری برخوردار است، اما از مقاومت بیشتری در برابر دما و استحکام کششی بالاتری برخوردار است.

کاربرد های پ‌پ نساجی

  •  دستگاه‌های پروتز
  •  آبکاری
  •  اجزای پمپ
  •  مخازن ذخیره سازی
  •  بدنه سوپاپ
  •  پردازش و ذخیره سازی مواد شیمیایی
  •  تجهیزات پزشکی PPV30S
  •  واشر

استفاده از عوامل تقویت کننده باعث بهبود خواص حرارتی و مکانیکی بخصوص استحکام و مدول آن می شود:
میزان پرکننده و تقویت کننده ها را تا حد ۵۰% و حتی بیشتر به آمیزه این پلاستیک می توان اضافه کرد.

۱. پلی‌پروپیلن تقویت شده با تالک به میزان ۱۰-۴۰% موجب افزایش سختی آن می شود.

۲. پلی‌پروپیلن را می توان تا ۴۰% با الیاف شیشه تقویت کرد, این عمل باعث بالا رفتن استحکام و مدول کششی, خمشی, کاهش شدید خزش و بهبود اغلب خواص مکانیکی آن می شود، اما به میزان چشم گیری از مقاومت در برابر ضربه آن را کاهش می دهد, این فرایند زمانی تحقق می یابد که از یک اتصال دهنده مناسب برای ایجاد چسبندگی خوب و مناسب بین الیاف شیشه و PP استفاده شود.
اگر قطعه ساخته شده از نوع PP خالص تحت تنش خمشی قرار گیرد,خصوصا اگر میزان بار وارده متوسط باشد, نمونه به سرعت رفتار خزشی از خود نشان می دهد, بنابراین برای چنین مصارفی این نوع از PP توصیه نمی شود, در حالی که تقویت شده آن با الیاف شیشه حتی تحت بارهای زیاد هم خزش از خود نشان نمی دهد.

3. قبلا به PP مقداری لاستیک بیوتیل و یا لاستیک های دیگری مانند EPDM به میزان ۱۰-۳۵% اضافه می کردند تا باعث کاهش شکنندگی آن ها شود ولی هم اکنون با فرایند کوپلیمریزه کردن PP شکنندگی آن را کم می کنند.

پارچه پلی‌پروپیلن یک عبارت استفاده شده جهت توصیف هرگونه محصول نساجی است که از طریق پلیمر ترموپلاستیک پلی‌پروپیلن استخراج می شود. این نوع از پلاستیک، بخشی از گروه پلی‌الفین است که کریستالی جزئی و غیرقطبی محسوب می گردد. پلی‌پروپیلن بعد از پلی‌اتیلن، دومین پلاستیک متداول استفاده شده در جهان است و معمولا در بسته بندی و انواع دیگر کالاهای مصرف کننده و صنعت از آن در تولید منسوجات استفاده می شود.

پلي‌پروپيلن  که از طريق پليمريزاسيون پروپيلن به صورت يک پليمر خطي تهيه مي گردد و به اختصار PP ناميده مي شود، بعد از پيدا شدن کاتاليست زيگلرناتا توليد شد. اين کاتاليست توليد پلي پروپيلن ايزو تاکتيک که قادر به متبلور شدن مي باشد را امکان پذير ساخت.

عدم امکان رنگررزي الياف پروپيلن به روش‌هاي متداول براي ديگر الياف ، باعث جلو گيري از رشد بيشتر اين ليف مصنوعي گرديده است.
الياف و نخ هاي نواري که دو کاربرد پلي‌پروپيلن را تشکيل مي دهند نسبتاً به آساني به روش ذوب ريسي تهيه مي گردند و آسان بودن توليد اين نوع الياف و پائين بودن هزينه توليد استقبال بسيار گسترده اي از آن را به همراه داشته است.

با بکار گيري مواد بالا برنده مقاومت در مقابل اشعه ماوراء بنفش سعي شده است عيب کم بودن مقاومت پلي‌پروپيلن PP در مقابل اين اشعه مرتفع گردد.
پلي‌پروپيلن PP داراي دماي ذوب بالا تر (175-165درجه سانتيگراد) در مقايسه با پلي‌اتيلن مي باشد.
از نقطه نظر استحکام ومقاومت در مقابل سايش ، پلي‌پروپيلن PP با پلي اتيلن تفاوت زياد ندارد .
همانطور که گفته شد پلي‌پروپيلن PP هم مثل پلي‌اتيلن با روش‌هاي معمول قابل رنگرزي نبوده و به روش رنگرز ي توده (‏Mass Coloration‏) که در آن گرانول رنگی قبل از تشکيل الياف، به پليمر مذاب اضافه مي شود رنگرزي مي گردد.

توليد الياف پلي‌پروپيلن

PP از پليمريزاسيون پروپيلن در شرايط دما و فشار نسبتاً ملايم و در حضور کاتاليست معروف زيگلر، ناتا تولید مي شود. وجود اين کاتاليست، پليمري به صورت ايزوتاکتيک را تشکيل مي دهد که قادر به متبلور شدن تا حدود 90 درصد مي باشد.
ديگر فرم هاي آتاکتيک و سيندو تاکتيک پلي پروپيلن PP دارا ي خواص مناسب جهت تشکيل الياف نمي باشند. با توجه به شرايط سرد شدن، ساختار بلورين پلي پروپيلن  دو شکل متفاوت پيدا ميکند.
با توجه به سرعت توليد و دماي پليمر مذاب ، سرعت سرد شدن و کشش بعد از توليد ، الياف پلي پروپيلن ازنظر جهت گيري بلورهاي خود نسبت به محور ليف با يکديگر تفاوت دارند و افزايش سرعت ريسندگي اوليه و اعمال کشش بعد از توليد، جهت گيري بلورها را در جهت محور ليف افزايش مي دهد.
پليمريزاسيون پروپيلن به سه روش امکان پذير مي باشد.

در روش تعليق که يک روش کلاسيک بحساب مي آيد پروپيلن در يک محيط رقيق کننده که معمولاً يک هيدرو کربن آليفاتيک مي باشد پليمريزه مي گردد مکمل اين روش ، پليمريزاسيون فاز گاز مي باشند.
در ذوب ريسي  پلي پروپيلن PP ، مشابه ديگر الياف ترموپلاستيک مثل پلي‌استر وپلي آميد، وزن مولکولي متوسط، توزيع وزن مولکولي و همچنين شاخص جريان توده پليمري مذاب (MFI) و… خصوصيات الياف توليد شده را تحت تأثير خود قرار مي دهند.
بطور کلي افزايش وزن مولکولي پليمر، افزايش استحکام الياف توليد شده را به همراه دارد.
براي  الياف پلي‌پروپيلن که به منظور مصرف در صنعت نساجي توليد مي گردند وزن مولکولي متوسط و براي الياف پلي‌پروپيلن با استحکام زياد که به عنوان الياف با کارايي بالا توليد مي گردند وزن مولکولي بالا انتخاب مي گردد.

پديده هاي فيزيکي مهم در ذوب ريسي

  • رفتار توده مذاب از نقطه نظر رئولوژي
  • کاهش قطر جريان در روزنه رشته ساز
  • سرمايش جريان
  • تبلور وتشکيل ساختار ليف

الياف پلي‌پروپيلن PP552R با توجه به قيمت ارزان‌تر آن‌ها نسبت به الياف ديگر براي طيف گسترده اي از کاربرد ها مورد استفاده قرار گرفته اند. به عنوان مثال، نخ کفپوش هاي از نوع تافتينگ، نخ خامه قالي ، الياف کفپوش هاي نمدي و … کاربردهاي نساحي الياف پلي پروپيلن را تشکيل مي دهند.

کاربردهاي صنعتي پلي پروپيلن را طناب، منسوجات کشاورزي ، منسوجات عمراني (کاربرد در عمران)، گوني بافی، توري و موارد ديگري تشکيل مي دهند.

در صنعت گونی بافی PPC30S استفاده از روغن اسپین فینیش از اهمیت بالایی برخوردار است. شرکت دانش بنیان شیمیایی سلیس یکی از تولید کنندگان داخلی این روغن در صنعت نساجی ایران می باشد.

ضعف الیاف پلی‌پروپیلن

عليرغم مزاياي چشمگير، الياف پلي‌پروپيلن داراي سه مشکل عمده در رابطه با کاربرد خود بصورت زير مي‌باشند:
الف : دماي ذوب نسبتاً پائين:
تفاوت زياد بين دماي ذوب الياف پلي پروپيلن و ديگر الياف مثل پلي استر و پلي آميد ، کاربرد وسيعتر پلي‌پروپيلن را محدود ساخته است .
ب : تخريب بر اثر اکسيداسيون
وجود پيوند C-H نوع سوم تخريب آنرا بر اثر اکسيداسيون شدت مي بخشد. گرما و نور به عنوان يک کاتاليست براي واکنش اکسيداسيون عمل مي نمايد. از اين رو ، مقاومت کم الياف پلي پروپيلن معمولي در مقابل نور و گرما ، عيب بزرگي براي آنها بشمار مي آيد.
جذب اکسيژن توسط اين پليمر ، باعث شکستن ماکرومولکول و در نتيجه کاهش درجه پليمريزاسيون مي شود .
ج : عدم امکان رنگرزي با روشها متداول براي ديگر الياف

همان طور که قبلاً گفته شد با توجه به عدم وجود گروه هاي قطبي در پلي‌پروپيلن PP ، اين ليف بدون اصلاح شدن قادر به قبول تعداد زيادي از رنگينه هاي مختلف نبوده و رنگرزي نوع معمولي آن امروزه به کمک رنگرزي توده انجام مي شود.
براي کاهش کمبودهای پلي‌پروپيلن PP سعي شده است که اين نوع ليف ترموپلاستيک با توجه به هدف خاص اصلاح گردد .

اين اصلاح ممکن است که خواص ديگري را نيز تحت تأثير خود قرار دهد. اصلاحات براي بهبود و حتی کسب خصوصيات ديگر ممکن است از طريق اصلاح شيميايي پليمر و يا اصلاح فيزيکي در مرحله توليد و يا بعد از آن انجام شود.
پارچه پلی‌پروپیلن یک عبارت استفاده شده جهت توصیف هرگونه محصول نساجی است که از طریق پلیمر ترموپلاستیک پلی‌پروپیلن استخراج می شود. این نوع از پلاستیک، بخشی از گروه پلی‌الفین است که کریستالی جزئی و غیرقطبی محسوب می گردد. پلی‌پروپیلن بعد از پلی‌اتیلن، دومین پلاستیک متداول استفاده شده در جهان است و معمولا در بسته بندی و انواع دیگر کالاهای مصرف کننده و صنعت از آن در تولید منسوجات استفاده می شود.
این نوع از پلاستیک در اصل توسط شرکت آمریکایی فیلیپس پترولیوم در سال 1951 توسعه پیدا کرد. دو شیمیدان به نام های رابرت بنکس (Robert Banks) و جی پل هوگن (J Paul Hogan) تلاش کردند تا گازوئیل را از طریق پروپیلن استخراج نمایند، اما در این فرآیند به صورت اتفاقی توانستند تا پلی پروپیلن را کشف کنند. زمانی که تصور می شد که این آزمایش با شکست روبه رو شده است، سریعا تشخیص داده شد که این ترکیب جدید دارای پتانسیلی همانند پلی‌پروپیلن است که می تواند در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار گیرد.
پارچه پلی‌پروپیلن PPZ30S یکی از الیاف مصنوعی سبک به شمار می آید که به طور قابل توجهی در برابر بیشتر اسیدها و قلیایی ها مقاوم است. علاوه بر این، هدایت گرمایی این ماده از بیشتر الیاف مصنوعی کمتر است که این مسئله باعث می شود تا برای پوشیدن در آب و هوای سرد بسیار مناسب باشد.

همچنین این پارچه در برابر سایش به شدت مقاوم است و می تواند در برابر حشرات و دیگر آفات ها نیز مقاومت نماید. به دلیل خواص ترموپلاستیکی قابل توجه، به آسانی می توان قالب پلاستیکی پلی پرو را به شکل ها و حالت های متنوع تبدیل نمود و آن را می توان از طریق ذوب نمودن دوباره شکل داد. این پلاستیک به ترک ناشی از تنش حساسیت زیادی ندارد. با این وجود، رنگ آمیزی پلی‌پرو بعد از تولید بسیار سخت و طاقت فرسا است و شکل دادن این پارچه به منسوجات مختلف نیز کار دشواری محسوب می شود. این پارچه به آسیب UV حساس است و نمی تواند لاتکس PE 7000F یا اپوکسی را به خوبی بچسباند. پارچه پلی پروپیلن همانند دیگر منسوجات مصنوعی، اثرات به شدت مخربی بر روی محیط زیست دارد.
پلی‌پرو همانند بیشتر نوع پلاستیک ها، از موادی که از سوخت های هیدروکربنی مانند نفت استخراج می شوند، تولید می گردد. ابتدا مونومر پروپیلن از نفت خام در حالت گازی استخراج می شود، سپس این مونومر در معرض فرآیندی که به نام پلیمریزاسیون زنجیره رشد شناخته می شود، قرار می گیرد تا پلیمر پلی‌پروپیلن تولید گردد. وقتی تعداد زیادی از مونومرهای پلی پرو در کنار هم به صورت رشته در آمدند، یک ماده پلاستیکی جامد شکل می گیرد. جهت تولید یک منسوج مفید، رزین پلی پروپیلن باید با طیف گسترده ای از نرم کننده ها، تثبیت کننده ها و پر کننده ها ترکیب شود. این مواد اضافی به درون پلی‌پروی مذاب معرفی می شوند و وقتی ماده مطلوب حاصل می گردد، این پلاستیک ممکن است اجازه باید تا در درون آجرها یا گندله ها خنک شود. سپس این آجرها یا گندله ها به کارخانه نساجی منتقل می شوند و دوباره در آنجا آنها را ذوب می کنند. این پلی پروپیلن در بیشتر حالت ها به شمد یا شیت تغییر شکل داده می شود یا ممکن است اجازه یابد تا در قالب ها سرد گردد. اگر شیت ها ایجاد گردند، می توان این الیاف نازک را به شکل های دلخواه برش داد و سپس پوشاک یا پارچه را از طریق دوختن یا چسباندن ایجاد نمود. طیف متنوعی از روش های مختلف تولید مورد استفاده قرار می گیرد تا پلی پروپیلن به محصولات مختلفی به غیر از پوشاک تبدیل گردد. در کل می توان فرآیند تولید پارچه پلی‌پروپیلن را در ۸ مرحله خلاصه نمود:
  1. استخراج نمودن پروپیلن: ابتدا مونومر پروپیلن از طریق نفت خام به شکل گازی استخراج می شود.
  2. ایجاد پلی پروپیلن: سپس این مونومر در معرض فرآیندی که به نام پلیمریزاسیون زنجیره رشد شناخته می شود، قرار می گیرد تا پلیمر پلی پروپیلن تولید گردد.
  3. به صورت رشته ای در آمدن در کنار هم: وقتی تعداد زیادی از مونومرهای پلی پرو در کنار هم به صورت رشته در آمدند، یک ماده پلاستیکی جامد شکل می گیرد.
  4. مخلوط کردن: جهت تولید یک منسوج مفید، رزین پلی پروپیلن باید با طیف گسترده ای از نرم کننده ها، تثبیت کننده ها و پر کننده ها ترکیب شود.
  5. خنک نمودن: این مواد اضافی به درون پلی پروی مذاب معرفی می شوند و وقتی ماده مطلوب حاصل می گردد، این پلاستیک ممکن است اجازه باید تا در درون آجرها یا گندله ها خنک شود.
  6. دوباره ذوب کردن: سپس این آجرها یا گندله ها به کارخانه نساجی منتقل می شوند و دوباره در آنجا آنها را ذوب می کنند.
  7. شکل دادن به درون شیت ها: این پلی پروپیلن به شمد یا شیت تغییر شکل داده می شود یا ممکن است اجازه یابد تا در قالب ها سرد گردد.
  8. تکمیل کردن: سپس این الیاف نازک را می توان به شکل های دلخواه برش زد و پوشاک یا پارچه را از طریق دوختن یا چسباندن ایجاد نمود.

پارچه پلی پرو معمولا در کاربردهای لباس که به انتقال مطلوب رطوبت نیاز است، مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال، از این نوع از پلاستیک معمولا جهت تولید شیت های با کیفیت بالا برای پارچه های قنداقی که جزء اجزای پارچه محسوب می شوند و تماس مستقیمی با پوست دارند، استفاده می شود. با استفاده از پلی پروپیلن برای این نوع از اجزاء پارچه فرض می گردد که رطوبت در تماس با پوست بچه باقی نخواهد ماند که احتمال ایجاد خارش بر روی پوست را کاهش می دهد.
خواص انتقال دهنده رطوبت این پارچه بدون بافت سبب شده است تا به یک منسوج محبوب برای لباس آب و هوای سرد تبدیل گردد. به عنوان مثال، این پارچه مصنوعی جهت تولید لباس زیر و زیر پیراهنی هایی مورد استفاده قرار گرفت که برای اولین بار از آنها برای تولید سیستم لباس آب و هوای سرد توسعه یافته ارتش آمریکا (ECWCS) استفاده شد. مشخص گردید که پوشاک تولید شده از این پارچه، راحتی سربازان را در شرایط آب و هوایی سرد بهبود می دهد، اما مشکلات ناشی از پارچه های پلی پرو باعث گردید تا ارتش ایالات متحده برای تولید آخرین نسل از سیستم های نسل دوم و سوم ECWCS از منسوجات پلی استر استفاده نماید.
پارچع پلی پروپیلن در بیشتر حالت ها ممکن است جهت تولید لباس ورزشی نیز مورد استفاده قرار گیرد، اما تعدادی از مشکلات با این نوع از پلاستیک سبب گردیده است تا نسخه های جدیدتر پلی استر برای این نوع از کاربرد به محبوبیت بیشتری برسند. هر چند که خواص انتقال دهنده رطوبت این پارچه به شدت برای لباس ورزشی مطلوب است، اما ناتوانی این پارچه برای شستشو با آب داغ باعث گردیده است تا حذف بو از لباس های ورزشی پلی پروپیلنی بسیار سخت گردد. علاوه بر این، حساسیت این منسوج به آسیب UV موجب می شود تا این ماده به انتخاب ضعیفی برای هر نوع از لباس های مخصوص بیرون تبدیل شود.
پلاستیک پلی پروپیلن به غیر از جهان پوشاک، در هزاران کاربرد مختلف دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از مهمترین کاربردهای این ماده در تولید نی های نوشیدنی است. هر چند که نی ها در اصل از کاغذ ساخته می شوند، اما اکنون ماده پلی پروپیلن برای این کاربرد ترجیح داده می شود. جهت ساخت طناب، برچسب های غذا، عینک های آفتابی و انواع مختلفی از کیف ها از این نوع از پلاستیک استفاده می شود. در حالت کلی، کاربردهای پارچه پلی پروپیلن را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:

  • برای لباس: استفاده شده در شیت های با کیفیت بالای پارچه های قنداقی.
  • برای پوشاک: استفاده شده در لباس آب و هوای سرد و لباس ورزشی.
  • برای ساخت نی های نوشیدنی و طناب.
  • برای تولید برچسب های غذا و بسته بندی.

از آنجا که پلی پرو یکی از مهمترین نوع محصولات پلاستیک است، لذا معمولا قیمت آن در تولید انبوه زیاد نمی شود. تعداد زیادی از کارخانه های اصلی تولید این پلاستیک با هم در رقابت هستند تا سهم بیشتری از بازار پلاستیک جهان را به خود اختصاص دهند و این رقابت سبب کم شدن هزینه ها گردیده است.
با این حال پارچه پلی پروپیلن ممکن است نسبتا گران باشد. دلیل اصلی برای این افزایش قیمت به کمبود تقاضا مربوط می شود. هرچند که پارچه پلی پروپیلن استفاده شده برای ایجاد گرمای نسبی در لباس های زیر کاربرد دارد، اما پیشرفت های اخیر در تولید پلی استر عاملی برای نادیده گرفتن این نوع از پارچه شده است. بنابراین هزینه های این نوع از پارچه برای تولید منسوجات نسبت به پارچه های مصنوعی مشابه، نظیر پلی استر بیشتر است و این هزینه افزایش یافته معمولا به مصرف کننده نهایی تحمیل می شود.
با این حال مهم است که به صورت روشن توضیح داده شود که این افزایش قیمت فقط در پارچه پلی پروپیلن که برای تولید پوشاک مورد طراحی قرار می گیرد، وجود دارد. انواع مختلفی از پارچه پلی پروپیلن که برای پوشاک مناسب نیستند، در قیمت های نسبتا کم در بازار موجود هستند و معمولا ارزان قیمت می باشند. این پارچه ها در طیف متنوعی از رنگ ها و بافت ها تولید می شوند.

گستره مختلفی از افزودنی ها می توانند به پلی پرو اضافه شوند، چون حالت مایع این ماده می تواند ویژگی های آن را تغییر دهد. علاوه بر این، دو نوع اصلی این پلاستیک وجود دارد:

  • هومو پلیمر (Homopolymer) پلی پروپیلن PP550J: وقتی پلاستیک پلی پرو در حالت اصلی خود بدون هیچگونه افزودنی قرار دارد، به عنوان هومو پلیمر در نظر گرفته می شود. این نوع از پلاستیک پلی پرو معمولا ماده خوبی برای تولید پارچه به شمار نمی آید.
  • کو پلیمر (Copolymer) پلی پروپیلن PP440L: بیشتر انواع پارچه های پلی پروپیلن، کو پلیمر هستند. این نوع از پلاستیک پلی پرو به کو پیلمر بلوکی (قطعه ای) و کو پلیمر تصادفی تقسیم می شود. واحدهای مونومر کو در حالتی بلوکی از این پلاستیک در الگوهای مربعی شکل مرتب می شوند، اما واحدهای مونومر کو در حالتی تصادفی از الگوهای نسبتا تصادفی قرار می گیرند. پلی پروپیلن بلوکی یا تصادفی برای کاربردهای پارچه مناسب هستند، اما پلاستیک پلی پروی بلوکی برای تولید پارچه مورد استفاده قرار می گیرد.
تولید و استفاده از پلی پروپیلن، تأثیری به شدت منفی بر روی محیط زیست دارد. از آنجا که پلاستیک پلی پرو از سوخت های هیدروکربنی استخراج می شود، لذا تولید این ماده ذاتا باعث ناپایداری می شود. سوخت های فسیلی، منابع محدودی هستند و مقدار زیادی از انرژی برای به دست آوردن این ماده صرف می شود. علاوه بر این، مقدار قابل توجهی از آب در فرآیند تولید پلی پروپیلن مصرف می گردد. در بسیاری از حالت ها، سوخت های هیدروکربنی مازاد که بعد از فرآیند استخراج پروپیلن آزاد می شوند، ممکن است دوباره برای اهداف دیگری مورد استفاده قرار گیرند، اما ممکن است آنها دور نیز انداخته شوند که این مسئله باعث بروز مسائل زیست محیطی می شود.
از مواد شیمیایی مختلفی در فرآیند تولید پلی پروپیلن استفاده می شود. آب و هوای آلوده ای که از طریق کارخانجات تولید پلی پرو وارد اکوسیستم می شود، بر روی جمعیت اطراف تأثیر منفی می گذارد و مواد شیمیایی آزاد شده در تولید این نوع از پلاستیک ممکن است کارگرانی که در معرض این ماده قرار دارند را نیز تحت تأثیر خود قرار دهد. ذکر این نکته نیز الزامی است که بررسی های علمی نشان داده است که پلاستیک های پلی پروپیلن استفاده شده در بسته بندی مواد غذایی، مواد شیمیایی زیست فعال (bioactive) آزاد می کنند.
وقتی این پلاستیک توسط مصرف کننده نهایی دور انداخته می شود، برای مدت طولانی در محیط زیست باقی می ماند. صدها سال طول می کشد تا این ماده تجزیه شود، بنابراین می توان آن را تجزیه ناپذیر در نظر گرفت. با این حال برخلاف برخی دیگر از مواد مصنوعی، بیشتر پلی پرو وارد شده به محیط زیست در طی هزار سال یا کمتر تجزیه می شود. بعضی از شرکت ها، افزودنی هایی به پلی پروپیلن اضافه می نمایند تا این پلاستیک را تجزیه پذیر تولید کنند. اما این افزودنی ها برای پارچه های پلی پرو کاربردی ندارد.
این مسئله نشان می دهد که هر تکه از پارچه پلی پروپیلنی که تولید می شود برای صدها سال بعد از بی مصرف شدن در اکوسیستم باقی می ماند. اخیرا بسیاری از مناطق توسعه یافته و در حال توسعه جهان با مسائل قابل توجهی از آلودگی ایجاد شده توسط پلاستیک ها مواجه بوده اند و بعضی از کشورها به صورت عینی به حل کردن این مسئله پرداخته اند. به عنوان مثال، اخیرا در بسیاری از کسب و کارها و شهرهای مختلف ایالات متحده استفاده از نی های پلاستیکی به منظور کاهش آلودگی ممنوع شده اس
ت
پارچه پلی پرو با توجه به نحوه تولید ممکن است واجد شرایط دریافت گواهینامه ISO 9001 باشد که این گواهینامه توسط سازمان بین المللی استاندارد (ISO) به شرکت ها داده می شود. این سازمان ممکن است برای نوعی از محصولات پلی پروپیلن که برای اهداف پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند، گواهینامه ISO 13485 را نیز ارائه دهد. علاوه بر این، ISO برای پلی پروپیلن نوع دیگری از گواهینامه مخصوص را ارائه می دهد. آزمایش های استاندارد برای بررسی قابلیت کشش، مقاومت به ضربه و نرخ جریان جرمی مذاب پلی پروپیلن تحت گواهینامه ISO 19069-1:2015 به شرکت ها تعلق می گیرد تا اطمینان حاصل شود که این محصول مطابق با معیارهای اصلی تولید می گردد. این نوع از پلاستیک ممکن است واجد شرایط دریافت گواهینامه از سوی انجمن استاندارد ملی آمریکا (ANSI) یا NSF بین المللی باشد.


:: برچسب‌ها: پلی‌پروپیلن , پلی‌پروپیلن نساجی , صنعت نساجی , مواد اولیه پلاستیک , پلاستیک , پلیمر , ترموپلاستیک , هموپلیمر , پلی‌اتیلن , پلي‌استر , ,
:: بازدید از این مطلب : 30
|
امتیاز مطلب : 5
|
تعداد امتیازدهندگان : 1
|
مجموع امتیاز : 1
تاریخ انتشار : دو شنبه 2 اسفند 1400 | نظرات ()
نوشته شده توسط : آوا حسینی

اکستروژن یا روزنرانی، یک فرایند شکل دادن فشاری عبوری است که در آن سطح مقطع قطعه کار بر اثر وادار کردن قطعه به عبور از دهانه قالبی با مقطع کوچک‌تر تحت فشار زیاد کم می‌شود. اگر بخواهیم این فرایند را با مثال‌های جالب و ساده ای معرفی کنیم می توان آن را با خروج خمیر دندان از تیوب و یا خروج خامه شیرینی به هنگام فشردن کیسه مخصوص تزیین کیک و شیرینی شبیه دانست.
اکستروژن یک فرایند متراکم‌سازی غیر مستقیم است که نیروی لازم برای این کار به ­صورت هیدرولیکی یا مکانیکی تامین می‌شود. به دلیل نیاز به نیروی زیاد در این فرایند، بیشتر فلزات تحت شرایط گرم که مقاومت فلز در برابر تغییر شکل خیلی کمتر است، اکستروژن می شوند. البته اکستروژن سرد هم به عنوان یک فرایند تجاری مهم روی بسیاری از فلزات انجام می شود و دقت قطعه کار هم در آن بالا است.
به طور کلی از اکستروژن برای تولید میله‌های استوانه‌ای و یا لوله‌های توخالی استفاده می شود ولی با این فرایند می‌توان قطعات پُر، پروفیل ها و مقاطعی با شکل های نامنظم را هم از برخی فلزات به ویژه آلیاژهای آلومینیوم، مس، منیزیم و فولاد تولید کرد.

دو نوع اصلی اکستروژن عبارتند از اکستروژن مستقیم و اکستروژن غیر مستقیم یا معکوس. در اکستروژن مستقیم، راستای خروج قطعه اکستروژن شده از قالب در جهت فشار وارده بر قطعه (حرکت سنبه) است. در مقابل، در اکستروژن غیر مستقیم، راستای خروج قطعه اکستروژن شده از قالب در خلاف جهت فشار وارده بر قطعه است.

صنعت اکستروژن در سال ۱۸۱۰ با ساخت اولین پرس هیدرولیک تجاری شد. بیشتر عملیات اکستروژن هنوز هم با پرس های هیدرولیک انجام می شود. در ابتدا از این روش برای تولید لوله های سربی استفاده می­ شد، سپس برای غلاف کردن کابل با سرب نیز از آن استفاده شد. در حدود سال ۱۸۹۴، با ساخت دستگاه­ های پرس با قدرت بالا، دستیابی به نیرو­های فشاری در حد بسیار بالا میسر گشت و لوله های برنجی نیز از این طریق تولید شدند. از طرف دیگر، مشکل دستیابی به فشارهای بسیار بالا نیز تا حدودی از طریق گرم کردن شمش اولیه و در نتیجه کاهش تنش سیلان فلز و همچنین استفاده از روانکارهای مناسب برطرف و از این رو، مقاطع تولید شده، شکل بسیار پیچیده‌­تری به خود گرفتند. اکستروژن می تواند برای تولید محصولات میانی یا نهایی استفاده شود.

پرس اکستروژن مهم‌ترین ماشین عملیات اکستروژن است. اجزای مهم پرس اکستروژن عبارتند از:

  • سیلندر پرس: نیروی اصلی لازم برای جلو راندن رام یا سنبه را فراهم می ‌کند.
  • رام: سنبه ای است که از یک سو به سیلندر اصلی و از سوی دیگر به بلوک محافظ متصل است، این سنبه در داخل کانتینر، فشار سیلندر پرس را به بیلت وارد می کند.
  • بلوک محافظ یا صفحه سر سنبه: یک بلوک فولادی محکم است که ما بین رام و بیلت قرار می گیرد و ضمن جلوگیری از چسبیدن بیلت به رام، باعث می شود تا بیلت در داخل کانتینر به عقب نلغزد. به این بلوک، دامی (Dummy)  هم می گویند.
  • کانتینر: محفظه ای است که بیلت را نگه می دارد و باعث هدایت آن به درون قالب می شود.
  • لودر بیلت (Billet Loader): بیلت را در راستای کانتینر نگاه می‌ دارد تا توسط رام به جلو هدایت شود.

قالب اکستروژن: صفحات فولادی هستند که شکل مقطع قطعه درخواستی از عملیات اکستروژن به صورت حفراتی بر روی آن ها ایجاد شده است و بیلت ضمن عبور از این حفره ها تحت فشار رام، به صورت شکل مورد نظر از آن خارج می شود. قالب اکستروژن از اجزایی چون رینگ، پشت بند یا نگهدارنده، ماندرل و بولستر تشکیل می شود و در سه نوع توپر، توخالی و نیمه توخالی برای اکستروژن پروفیل‌های توپر، توخالی و نیمه توخالی وجود دارند.

انواع اکستروژن

  • دسته‌بندی بر اساس دمای قطعه کار

در صورتی­ که قطعه کار قبل از شروع شکل‌دهی حرارت داده شود، اکستروژن را گرم و در غیر این صورت سرد می ­نامند. دمای فلز در اکستروژن سرد، دمای محیط یا نزدیک به آن است ولی در اکستروژن گرم، بستگی به نوع آلیاژ و روش اکستروژن، مقادیر بالاتری است. برای مثال دمای اکستروژن آلیاژهای آلومینیوم حدود ۵۰۰-۴۰۰ درجه سانتیگراد، برای برنج و آلیاژهای مس حدود ۸۰۰-۷۰۰ درجه سانتیگراد و برای فولادها در حدود ۱۲۰۰-۱۱۰ درجه سانتیگراد است.

فرایند اکستروژن گرم، به منظور تولید محصولات فلزی نیمه تمام با طول نسبتاً زیاد و مقطع ثابت مانند انواع پروفیل­ های توپر و توخالی متقارن و غیرمتقارن فولادی، آلومینیومی، مسی و آلیاژهای آن ها استفاده می شود. اکستروژن سرد به دلیل وجود مقاومت تغییر شکل بالا در تغییر شکل سرد، برای شکل دادن ماده اولیه ای به شکل میله و مفتول و تولید قطعات نسبتاً کوچک، کوتاه و متقارن به تعداد زیاد، با دقت ابعادی و پرداخت سطحی خوب به­ کار می ­رود. قطعاتی که به روش اکستروژن سرد تولید می شوند، به دلیل داشتن دقت ابعادی و پرداخت سطحی خوب، معمولاً دیگر نیازی به عملیات تکمیل کاری اضافی ندارند. امروزه اکستروژن سرد بیشتر برای تولید قطعاتی از وسایل نقلیه، تجهیزات نظامی، ماشین آلات صنعتی و تجهیزات الکترونیکی، به صورت تولید انبوه، به کار می‌ رود.

  • دسته‌بندی بر اساس راستای سیلان فلز اکسترود و فشار وارد بر آن

فرایند اکستروژن بر اساس راستای سیلان فلز اکسترود و فشار وارد بر آن به دو نوع اصلی اکستروژن مستقیم و غیر مستقیم دسته‌بندی می‌شود. اکستروژن مستقیم فرایندی است که در آن راستای سیلان ماده و جهت فشار وارده بر قطعه (حرکت سنبه) یکی است. در صورتی­که در اکستروژن غیر مستقیم یا معکوس، سیلان ماده برخلاف جهت حرکت سنبه است. در اکستروژن غیر مستقیم، برخلاف اکستروژن مستقیم، رام یا سنبه ثابت است و کانتینر با بیت به حرکت در می آید. از مزایای اکستروژن مستقیم می­‌توان به ساده بودن آن اشاره کرد. همچنین در اکستروژن مستقیم داغ، قطعه اکسترود شده را پس از خروج از قالب، می­توان به آسانی کنترل و خنک کرد. در اکستروژن غیر مستقیم، به علت عدم حرکت نسبی بین بیلت و کانتینر، نیروهای اصطکاکی کمترند و حرارت لایه خارجی شمش افزایش زیادی نمی ­یابد. بنابراین، تغییر شکل یکنواخت انجام می ­گیرد و تشکیل عیب و ترک در لبه ­ها و سطح محصول، کمتر می شود.
پلی‌اتیلن پرمصرف‌ ترین پلیمر ساخت بشر می‌باشد. این پلیمر از دسته ترموپلاستیک‌ها بوده و سالانه در حجم زیادی تولید و مصرف می‌شود.میزان تولید و مصرف سالانه این پلیمر در دنیا بیش از ۱۰۰ میلیون تن است. پلی‌اتیلن از پلیمریزاسیون اتیلن به دست می‌آید. پلی‌اتیلن سنگین نوع دانسیته بالا از پلی‌اتیلن‌هاست.

دانسیته پلی‌اتیلن سنگین بین 0.940-0.965  گرم برسانتیمتر مکعب می‌باشد. زنجیره‌های مولکول‌های پلی‌اتیلن سنگین دارای شاخه‌ها ی جانبی کمی هستند و بنابراین امکان نزدیک شدن زنجیره‌های مولکولی به یکدیگر و تشکیل بلورها وجود دارد. پلی‌اتیلن‌های سنگین انواع مختلفی دارند مانند:پلی‌اتیلن سنگین بادی,تزریقی,دورانی,فیلم و اکستروژن.

پلی‌اتیلن سنگین اکستروژن بسیار سخت‌تر ازLDPE بوده و می‌تواند دماهای بالاتر را نیز تحمل کند.

انواع گریدهای پلی‌اتیلن اکستروژن

 

محصول  EX3

این ماده یک پلی‌اتیلن سنگین بوده که برای تولید لوله‌های فشار بالای پلی‌اتیلنی مورد استفاده قرار می­‌گیرد. این ماده در واقع یک نوع پلی‌اتیلن سنگین اکستروژن است که به صورت تزریقی قالب‌گیری می­‌شود. این ماده نوع پلیمرهای بسیار مقاوم با تحمل فشار بسیار بالا است که دارای سختی بسیار بالایی است و به همین وسایل ساخته شده به وسیله این ماده مقاومت بالایی در برابر ضربه و کشش دارند. این ماده مقاومت شیمیایی بالایی داشته و در محیط‌های شیمیایی از خود واکنشی نشان نمی‌­دهد. پلی‌اتیلن سنگین EX3 جزء مواد شیمیایی با مقاومت کشش بالا و استحکام بسیار زیاد است که حتی در دماهای منفی به خوبی مقاومت می­‌کند. پلی‌اتیلن EX3 توانایی مقاومت بالایی در برابر تاب‌­برداشتگی داشته و به راحتی دچار شکستگی نمی‌­شود. از جمله ویژگی­‌های مهم این ماده مقاومت محیطی آن‌ها است که به خوبی در محیط‌های گرم و سرد دوام آورده و دچار تغییر شکل و شکستگی و ترک نمی­‌شود.
مهم‌ترین مصرف این ماده در صنعت در حیطه تولید لوله‌های پلی‌اتیلن فشار قوی است. این لوله­‌ها به دلیل نوع کارایی که دارند نیاز به مقاومت و استحکام بسیار زیادی در برابر عوامل محیطی دارند. از جمله لوله‌­های ساخته شده توسط ماده EX3 لوله­‌های فشار قوی انتقال گاز هست. این لوله­‌ها به دلیل حساسیت بسیار بالایی که در برابر انتقال گاز دارند نیاز است از مواد پلیمری بسیار مرغوب ساخته شده تا مانع از نشت گاز در محیط شود. لوله‌­های ساخته شده از ماده EX3 به خوبی عمل انتقال گاز را انجام می­‌دهند. از دیگر مواردی که توسط این ماده ساخته می‌­شوند لوله‌­های فشار قوی انتقال آب آشامیدنی، لوله­‌های انتقال آب کشاورزی و همچنین لوله­‌های انتقال فاضلاب شهری است. از این ماده تولید انواع اتصالات لوله­‌های قوی پلی‌اتیلنی نیز استفاده می‌­شود اتصالات ساخته شده از ماده EX3 دارای ویژگی­‌های مقاومت و استحکام ضربه‌­ای بسیار خوبی هست و کاربرد بسیاری در صنعت نفت و گاز و اتصالات لوله‌‌ای دارد.



:: برچسب‌ها: اکستروژن , پلی‌اتیلن , ترموپلاستیک‌ , پلاستیک , مواد اولیه پلاستیک , قالب‌گیری , پلی‌اتلین EX3 , پلی‌اتیلن سنگین ,
:: بازدید از این مطلب : 22
|
امتیاز مطلب : 5
|
تعداد امتیازدهندگان : 1
|
مجموع امتیاز : 1
تاریخ انتشار : دو شنبه 2 اسفند 1400 | نظرات ()