تعدادی از روشهای متداول تولید قطعات کامپوزیتی

تعدادی از روشهای متداول تولید قطعات کامپوزیتی عبارتند از:

1.لایه گذاری خیس یا دستی Hand Lay-up
2.لایه گذاری پاششی Spray-up
3.قالب گیری حرارتی (SMC) Sheet Molding Compound
4.قالب گیری با کیسه خلا (مکش) Vacuum Bag Molding
5.رشته پیچی Filament Winding
6.کشش رانی Pultrusion
7.قالب گیری با انتقال رزین ( Resin Transfer Molding (RTM
8.پخش یا نفوذ ورقه رزین (Resin Film Infusion ( RFI

» ادامه مطلب

رشته پیچی

کشش رانی Pultrusion:

مزایا:
سرعت بالا
صرفه اقتصادی
تنظیم دقیق نسبت رزین به الیاف
استفاده از الیاف درشکل رشته ای آن
خواص ساختی بسیار خوب سازه
عدم انتشار گازهای سمی و مواد فراردر محیط
کاربردها:
تیرکها و تیرهای حمال سقف ساختمان
پلها
نردبانها و چارچوب
عایقها در صنایع الکترونیک مانند مقره های الکتریکی

» ادامه مطلب

رشته پیچی

رشته پیچی Filament Winding:
مزایا:
سرعت اجرای بالا
صرفه اقتصادی
تنظیم دقیق نسبت رزین به الیاف
استفاده از الیاف در ساده ترین شکل آن
استحکام بالای کامپوزیت تولیدی در برابر نیروهای وارده
کاربردها:
خطوط لوله آبرسانی خطوط لوله و مخازن نگهداری مواد شیمیاییکپسولهای گاز CNG
کپسولهای تنفسی آتش نشانی کپسولهای اطفاء حریق

» ادامه مطلب

Sheet Molding Compound

طرح شماتیک قالب گیری حرارتی:
مزایا:
نسبت الیاف بیشتر در چند لایی
میزان حباب کمتر در سازه
عدم انتشار گازهای سمی و مواد فرار
در محیط
کاربردها:
حمل و نقل (قطعات خودرو مانند کاسه چراغ)
الکتریک (کلید فیوز)
ساختمان (کاشیها)
سایر (قایقهای بزرک تفریحی و مسافرتی،
قطعات ماشینهای مسابقه ای)

» ادامه مطلب

لایه گذاری پاششی

طرح شماتیک لایه گذاری پاششی :
مزایا:
اختلاط کامل و با اندازه مناسب ذرات
صرفه جویی در هزینه ها و مواد
پاشش اجزا بصورت یکنواخت و
با ضخامت ثابت
کیفیت بالای قطعات
کاربردها:
صفحاتی که نیروی کمی تحمل می کنند
مثل: بدنه کاروانها، بادگیرهای کامیونها،
وانهای حمام، سینی های زیر دوشی،
قایقهای کوچک و....

» ادامه مطلب

لايه گذاري دستي

طرح شماتیک لايه گذاري دستي :

مزایا:
استفاده در سالیان متمادی
سادگی روش
ابزار آلات ارزان قیمت
پخت در دما و فشار محیط
کاربرد وسیع

معایب:
نیاز به تبهر کارگر
تماس مستقیم با رزین

کاربردها:
ساخت کشتی،گنبد ها، کانالهای آب، استخر، تانکر، میز و صندلی، قطعات خودرو، اطاقک و خانه های پیش ساخته، کیوسکها،
قطعات معمتری ساختمان...

» ادامه مطلب

تولید قطعات لاستیکی صنعتی

تولید قطعات لاستیکی صنعتی

قطعات لاستیکی بوسیله پرس تولید می شوند که تحت تاثیر حرارت و فشار معین انجام می گیرد.می توان قطعات لاستیکی را با سه نوع پرس تولید نمود: پرس معمولی ، پرس تزریقی و پرس تزریق قالب.این نوع تولیدات دارای مصارف متفاوت و وسیع می باشد و شامل بیش از۵۰ درصد از کلیه تولیدات و مصارف مواد لاستيكی است. از قطعات لاستیکی در صنایع کوچک و بزرگ، استفاده می گردد. مانند انواع واشرها وO- رینگها ، انواع ضربه گیرها و... که در صنایع اتومبیل، کشاورزی و دامداری ، کفش سازی، تایر سازی و غیره کاربرد دارند.واشرهااز این قطعات جهت جلوگیری از ترشح مواد مانند بنزین و روغنهای هیدرولیکی و غیره در درجات متفاوت ، استفاده می گردد.کاربرد واشرهااز انواع قطعات جهت کاربردهای متعدد استفاده می گردد:- مقاومت درجه حرارتهای بالا- مقاومت درجه حرارتهای پایین- مقاومت مواد شیمیایی- مقاومت نیروهای مکانیکی و دینامیکیمواد اولیهمواد اولیه مورد استفاده جهت تولید انواع قطعات به نوع و میدان کاربرد آنها بستگی دارد، مانند:SBR, NR, BR, EPDM , CR Q – F سيليكون و اورتان(U)اورینگ ها( -Oرینگ)اورینگ ها از مهمترین انواع قطعات لاستیکی به شمار می روند و معمولاً از لاستیک نیتریل ، فلور ، اورتان ، اتن یا پروپن ، بر حسب کاربرد آنها جهت تولید اورینگها ، استفاده می گردد.معمولا حفره های دایره ای شكلی جهت قرار دادن اورینگها حین استعمال وجود دارد ، لذا باید در اندازه ، شکل و انتخاب مواد حین تولید دقت کرد.همچنین ترجیح داده می شود از قالب چند حفره ای که درآن تا چندين اورینگ با قطرهای مختلف ، داخل همدیگر قرار داده شده اند استفاده شود.ممبراناین نوع قطعات دارای انعطاف پذیری و قدرت بیشتر از بقیه واشرها می باشند و دو وظیفه انجام می دهند اولی منع ترشح مواد و دومی حرکت نرم؛ آنها باعث تبدیل یا نقل فشار از جهتی به جهت دیگر و بر عکس می شوند. بنابراین میتوان این تولیدات را بر حسب کاربرد آنها با الیاف مسلح و تقویت نمود.معمولاً از لاستيكهای نرم (الاستیسیته بالا) مانند لاستیک طبیعی و استایرن یا بوتادین جهت تحمل حرکتهای مستمر در فشارهای متفاوت و محیط معین استفاده می گردد. همچنین در حلالهای مختلف مثل بنزین و روغنها از لاستیک نیتریل ، یا در حرارت بالا از لاستیک بوتیل استفاده می گردد.تولیدات مَََُضََرَسهاز این تولیدات اورینگ مانند جهت پوشش و جلوگیری از غبار و منع ترشح مواد روی بعضی قطعات متحرک (مانند دنده اتومبیل) استفاده می شود.نوع لاستیک مورد استفاده جهت تولید این نوع قطعات بر حسب کاربرد قطعه انتخاب می شود ، مثلاً در روغن ها یا در حرارتهای بالا یا در آب و هوای معین ، عموماً از لاستیک کلوروپرن و یا گاهی EPDM استفاده می شود؛ همچنین پلی وینیل کلرید(پی وی سی) استفاده های وسیعی دارد.در آوردن قطعه از قالب به علت پیچیدگی شکل قطعه دشوار است لذا از امولسیون سیلیکون جهت چرب کردن قالب قبل از قرار دادن کامپاند و از هوای فشرده جهت بیرون آوردن قطعه پس از پرس ، استفاده می گردد.حفاظهااز انواع متعدد این قطعات جهت حمایت و محافظت اعضاء بدن از مواد مضر و یا سمی مانند گازهای سمی ، میکروب های مضر، مواد سوختنی و یا دیگر مواد خطرناک ، استفاده می گردد.بنابراین باید دقت های لازم در انتخاب نوع و مقدار کلیه مواد کامپاند به عمل آورد تا با دادن حفاظ کامل و منع نفوذ مواد مضر ، هیچ نوع ضرری مانند حساسیت به بدن مصرف کننده وارد نگردد.

برای مثال ماسک های مورداستفاده در جنگها باید نرم ، مقاومدر برابر حرارت ، عوامل جوی ، اوزون ، نفوذ گازهای سمی یا میکروب ها و همچنین ضد حساسیت برای صورت انسان و مناسب حجم سر و عمر مصرف کننده باشد.جهت تولید ماسک های جنگی در حالت های عادی ، از لاستیک طبیعی ، در عوامل جوی نامساعد و اوزون ، از کلوروپرن ، جهت جلوگیری از نفوذ گازها، از بوتیل ، جهت تولید ماسک های نرم و مقاوم در برابرعوامل جوی و اوزون ، از مخلوط لاستیک طبیعی و کلوروپرن و برای مقاومت در برابر حرارت از EPDM استفاده می گردد.مواد اولیه مانند گذشته به وسیـه ی مخـلوط کن (میکسر) بـه صـورت کامپاند در می آید.

گردآوری: محمد دواچی

منبع: مجله دانشجویی پلیمر

» ادامه مطلب

طبقه بندی الیاف

طبقه بندی الیاف

الياف نساجی از لحاظ ساختار به دو دسته تقسيم می شوند:

۱- الياف كوتاه staple fibers
۲- الياف فيلامنتی filament fibers
نمره و ظرافت يك ليف را با دنير اندازه گيری می كنيم.
دنيرden: وزن ۹۰۰۰ متر از ليف بر حسب گرم
تكس tex: وزن ۱۰۰۰ متر از ليف بر حسب گرم
دی تكس dtex: وزن ۱۰۰۰۰ متر از ليف بر حسب گرم (دسی تکس)
طبقه بندی الياف نساجی بر اساس مواد تشکیل دهنده
الف - الياف طبيعی Natural fibers
۱- الياف كوتاه
۲- الياف گياهی:
- سلولزی
- غير سلولزی
۳- الياف حيوانی:عمدتاً پروتئين است. مانند: پشم، كرك بز، موی خرگوش وانواع آن عبارتست از:
- الياف كوتاه
- الياف ممتد
ب - الياف بشر ساخته Man-made fibers
الياف بازيافتی:
regendated fibers ۱- گياهی :
الف- سلولزی: ويسكوز- استات-تری استات
ب- غير سلولزی(الجينات):
- پلی ساكاريدی
- پروتئينی ۲
- حيوانی:
- پروتئينی: كازئين (از شير)
- غير پروتئينی: پلی ساكاريدی مثل citozan
الياف مصنوعی: synthetic fibers
الف- پليمرهای تراكمی (Condensed polymers)
- پلی آميدها(نايلون)
- پلی استرها(تريلن)
ب- پليمرهای زنجيره ای يا افزایشی ( Addition polymers) - پلی اتيلن(PE) (پارچه های ضد گلوله) - پلی پروپيلن(PP)(كف پوش) - پلی ونيل كلرايد(PVC) - پلی ونيل الكل(PVOH) (در آب محلول است و در بافندگی حلقوی و تريكو بافی و ايجاد طرح در پارچه كاربرد دارد) - پلی اكريليك(پارچه ضد حريق)
خصوصیات الیاف نساجی: هر ماده لیفی شکل را نمی توان بعنوان لیف نساجی استفاده کرد، لیف نساجی دارای خصوصیاتی است که در زیر آنها را بررسی می کنیم:
۱- نسبت طول به قطر:
این نسبت باید بیشتر از ۱۰۰ از نظر تئوری و از نظر عملی باید بیشتر از ۱۰۰۰ باشد. بعنوان مثال : پنبه بالای ۱۴۰۰ ، پشم ۳۰۰۰ ، کتان ظریف ۱۲۵۰ و چتایی ۱۷۰
۲- شکل سطح مقطع الیاف:
- سطح مقطع پهن: (Wide section) به طور کلی سطح مقطع پهن سبب افزایش شفافیت و قدرت پوشاندگی الیاف می شود.
- سطح مقطع گرد یا دایره ای شکل: (Circular Section) زیر دست الیاف با سطح مقطع گرد یا دایره ای نرم و مطلوب بوده ولی قدرت پوشانندگی در حجم ثابت کمتر از سطخ مقطع پهن می باشد.

۳- آرایش یافتگی مولکولهای پلیمر الیاف: شکل ردیف شدن مولکول های الیاف در حالت میکروسکوپیک
۴- درجه آرایش یافتگی: در حقیقت نشان دهنده متوسط زاویه زنجیرها نسبت به محور لیف است متوسط آرایش یافتگی بین ۴۵ تا صفر می باشد .آرایش یافتگی بوسیله فرآیند کشش کنترل می شود. زنجیر های موجودر در یک سیلندر لیفی باید دو خصوصیت را دارا باشد که عبارتند از :
۱- آرایش یافتگی
۲- تبلور(Crystalinity)
این دو خاصیت باعث استحکام، انعطاف پذیری و سختی لیف می شود.
- آرایش یافتگی: در الیاف طبیعی این آرایش یافتگی در طبیعت به وجود می- آید و بشر دخالتی در آن ندارد اما در الیاف مصنوعی آرایش یافتگی زنجیرها توسط بشر به وجود می آید به طور کلی آرایش یافتگی عبارت است از متوسط زاویه تمایل زنجیرها به محور لیف است.
- تبلور: نظم فضایی(درسه بعد) زنجیرها را تبلور گویند. به قسمتی از زنجیرها که در داخل منطقه منظم بلور نیستند، نواحی آمورف گویند هر قدر نواحی آمورف بیشتر باشد انغطاف پذیری لیف بیشتر است. درالـیاف مصنوعی آرایش یافتگی را با کـشش ایجـاد می کـنیم امـا تبلور را در حین فـرآیند به وجود می آوریم

منبع:مجله دانشجویی پلیمر

» ادامه مطلب

بهبود کارایی آمیزه های به شدت پرشده

بهبود کارایی آمیزه های به شدت پرشده

پرکننده ها به چندین روش در پلیمرها استفاده می شوند تا خواص را بهبود بخشیده و یا قیمت را کاهش دهند. محدوده وسیعی از انواع پرکننده های مختلف در اختیار فرایندکار می باشد. تقریبا تمامی خواص ماتریس (یعنی خواص مکانیکی، اشتعال پذیری و رفتار حرارتی) را می توان با هدف مشخص و با استفاده از پرکننده های مناسب تحت تاثیر قرار داد. چالش آمیزه کار به خصوص در مورد میزان بالای پرکننده، سختی فرایند کردن آمیزه و نیز تاثیر منفی آمیزه سازی بر مجموع خواص مکانیکی پلیمر می باشد. دلیل این امر را می توان در پراکنش غیر بهینه پرکننده ها و یا استفاده از کمک فرایندها یا سایر افزودنی ها به صورت غیر بهینه جستجو کرد. به تازگی یک مفهوم توسعه یافته در مورد ماده افزودنی از سوی شرکت BYK-Chemie GmbH آلمان، اکنون این امکان را به آمیزه ساز می دهد تا آمیزه های به شدت پرشده را با اطمینان از خواص مکانیکی عالی و صرفه اقتصادی تولید و فرایند نماید. بدین طریق امکان حصول ارزش افزوده بیشتر برای محصول نهایی نیز وجود دارد. بهبود اتصال بین سطحی به خصوص برای فرایندکاران آمیزه های به شدت پرشده استفاده از مواد افزودنی، مانند پلی الفین های پیوند خورده یا سیلان ها، جهت حصول چسبندگی خوب در سطح مشترک پرکننده/ ماتریس امری ضروری به حساب می آید. به هر حال بسته به پرکننده مورد استفاده، همواره امکان حصول نتیجه مطلوب ممکن نخواهد بود. به علاوه اغلب نیاز به افزودن کمک فرایندهای اضافی (مثل واکس ها یا استئارات ها) می باشد تا فرایند تسهیل گردد. البته این مواد افزودنی اغلب تاثیری منفی بر روی خواص مکانیکی دارند. سیستم افزودنی BYK-P 4101 که به تازگی توسعه یافته است جهت تسهیل این سناریوی پیچیده فرایندی طراحی شده است. در آمیزه های به شدت پرشده حاوی BYK-P 4101، پارامترهای فرایندی نظیر گرانروی، گشتاور مورد نیاز و میزان خروجی بهبود می یابد. مشخصات مکانیکی مانند استحکام کششی و مدول کشسانی نیز افزایش می یابند. BYK-P 4101 به عنوان یک کوپلیمر بلوکی یک ساختار به اصطلاح AB دارد. شکل 1 در یک طرف گروه خیس کننده بسیار فعال (آبی) را نشان می دهد که جذب پرکننده می شود. در طرف دیگر یک جزء بلوکی (قرمز) وجود دارد که با محدوده وسیعی از پلیمرها سازگار است. BYK-P 4101 از طریق مکانیسم اتصال خود می تواند کشش بین سطحی در مرز پلیمر/ پرکننده را کاهش دهد. ساختار مولکولی آن در بهبود اتصال بین ذرات پرکننده و پلیمر سهیم است.
از طریق ترکیب بهینه ای از وزن مولکولی و عاملیت، اتصال فازی پرکننده به ماتریس پلیمری تقویت می شود. این امر را می توان به کمک این تئوری توضیح داد که با توجه به خواص مکانیکی، یک وزن مولکولی گره خوردگی بحرانی وجود دارد. این وزن مولکولی گره خوردگی بحرانی بسته به نوع پلیمر متغیر است، برای مثال برای پلی پروپیلن (PP) g/mol 7000 است، برای پلی اتیلن (PE) g/mol 4000 است و برای پلی آمید (PA) g/mol 4000 تا g/mol 5000 می باشد. این اثر با سازگاری گروه لنگر اسیدی برای بیشتر انواع پرکننده های متداول تایید می شود. ساختار شیمیایی آن امکان عملکرد محصول به صورت یک عامل پراکنش مرسوم را میسر می سازد، یعنی هنگامی که برش در حین آمیزه سازی، تجمعات پرکننده را می شکند، سطح جدید پرکننده به سرعت توسط BYK-P 4101 پوشیده می شود. انرژی سطحی پرکننده با انرژی سطحی پلیمر منطبق شده و در نتیجه گرانروی کاهش می یابد. با این فرایند از تجمع مجدد جلوگیری می شود و ذرات پرکننده پایدار می گردند. این امر منجر به آمیزه پلیمری یکنواخت تری نسبت به کمک فرایندهای مرسوم می گردد. جهت نمایش افزایش خوب پرکننده، سطوح شکست آمیزه های پلی الفینی به شدت پرشده توسط یک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی گردید. به عنوان مثالی از این مورد سطوح شکست PP پرشده با تالک در شکل 2 نشان داده شده است. در نمونه کنترلی صفحات تالک به خاطر چسبندگی ضعیف از ماتریس پلیمری جدا شده است (شکل 2 چپ). نمونه حاوی افزودنی در سمت راست شکل 2 کاملا متفاوت است. در اینجا ذرات پرکننده به قدری محکم متصل شده اند که خود پرکننده شکسته است. در این مورد ماده افزودنی در نقش یک عامل اتصال متداول عمل می کند.
تحرک و بهره وری طراحی مولکولی BYK-P 4101 به آن تحرک مذاب خوبی می دهد. این تحرک و خواص کاهشی در گرانروی، برای مثال، منجر به بهره وری بالاتر در حین اکستروژن می گردد (یعنی از طریق زمان چرخه و خروجی بالاتر). پلیمرهای حاوی این افزودنی را می توان در دماهای پایین تری نیز فرایند کرد. این خاصیت به خصوص برای آمیزه هایی که تمایل به تخریب در دماهای بالا دارند می تواند سودمند واقع شود. در حین فرایند، ماده افزودنی به سرعت به تمام لایه های بین سطحی که محل تماس بین پلیمر و دیواره سیلندر اکسترودر به علاوه مرز بین پلیمر و پرکننده است، خواهد رسید. ضریب اصطکاک و در نتیجه مقاومت فرایندی در مذاب کاهش می یابد که منجر به خروجی بالاتری خواهد شد. این خاصیت را به وضوح می توان در قالب گیری تزریقی با جریان حلزونی مشاهده کرد. نمونه کنترلی مسیر جریان کوتاه تری نسبت به نمونه BYK-P 4101 دارد که به وضوح دارای مسیر مارپیچ طولانی تری است و این بدین معنی است که در فشار برابر ماده بیشتری تولید می شود.
با افزودن یک افزودنی پراکنشی جدید برای مثال خروجی آمیزه PP پرشده با کربنات کلسیم افزایش می یابد (چپ: 0%، راست: 1% افزودنی).
مطالعات موردی برای افزودنی ها و پلیمرها یک روند در حال افزایش در آمیزه سازی به طرف استفاده از میزان بالای پرکننده وجود دارد. با استفاده از BYK-P 4101 کیفیت بالاتری از آنچه قابل حصول بوده است به دست می آید. مزایای ماده افزودنی توصیف شده نه تنها در مورد کربنات کلسیم به عنوان یک پرکننده استاندارد قابل حصول است بلکه برای تری هیدروکسید آلومینیوم و تالک نیز کارایی دارد. در واقع بهبود در خواص مکانیکی حتی در مورد وولاسونیت سوزنی شکل نیز مشاهده گردید. البته در اینجا به عنوان مثال تنها پرکننده های متداول مانند کربنات کلسیم و تالک در هموپلیمرهای PE و PP ارائه شده اند. BYK-P 4101 در این فرمولاسیون های پایه در غلظت های مختلف مورد آزمون قرار گرفت تا تاثیر میزان افزودنی به دست آید. در برخی موارد تنها نتایج بهینه نشان داده شده اند. خواص مکانیکی با استفاده از استحکام تسلیم و شکست، ازدیاد طول در نقطه تسلیم و شکست به علاوه مدول کشسانی مورد ارزیابی قرار گرفته است. مقادیر، توسط یک ماشین آزمون جهانی Zwick Material Testing 1465 دارای نرم افزار بروز شده Zmart.Pro به دست آمده اند. تمام آمیزه ها توسط یک اکسترودر Berstdorff ZE 25 UT (مارپیچ 25 میلی متری، LD برابر 40، سرعت مارپیچ rpm 1200، سرعت مارپیچ تغذیه کننده جانبی rpm 450) تهیه گردیدند. قطعات آزمون توسط دستگاه قالب گیری تزریقی Engel ES 200/75 HL-V تهیه شدند.
سیستم PP/ تالک: در مقایسه با آزمونه کنترلی، افزودن BYK-P 4101 منجر به مدول کششی بالاتر به علاوه ازدیاد طول بیشتر در نقطه تسلیم و شکست گردید در حالی که در عین حال خواص جریان (MVR) نیز بهبود یافت. از سوی دیگر استفاده از اسید استئاریک به وضوح مدول کششی را کاهش می دهد. استفاده از BYK-P 4101 در سیستم های واقعی تنظیم فرایند بدون از دست دادن استحکام قطعه نهایی را میسر می کند.
سیستم PP/ کربنات کلسیم: در مقایسه با تالک که یک سیلیکات لایه ای مونوکلینیک با نسبت مشخصه بین 5 و 100 می باشد، کربنات کلسیم یک ماده معدنی بلورین ریز با نسبت مشخصه در حدود 1 است (نسبت مشخصه برابر طول ذره تقسیم بر ضخامت آن می باشد). بنابراین بهبود در خواص سیستم PP/ کربنات کلسیم بسیار سخت تر از سیستم PP/ تالک است. پلی الفین های پیوند خورده تجاری موجود یا سیلان ها برای پرکننده ها اثر مناسبی را در این مورد نشان نمی دهند. از آنجا که کربنات کلسیم از لحاظ اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است، در صنعت نیز ترجیح داده می شود. با استفاده از BYK-P 4101 افزایش قابل توجهی در مدول کششی حتی با این پرکننده نیز قابل حصول است. در آزمون ها نمونه کنترلی مدول کششی GPa 36 نشان داد. با افزودن تنها 5/0% از این افزودنی مدول کششی تا GPa 68 افزایش یافت. بهبود در پارامترهای فرایندی (یعنی MVR از 9 تا 17 سانتی متر مکعب بر 10 دقیقه) در مقایسه با اسید استئاریک حتی واضح تر می باشد .
سیستم PE/ کربنات کلسیم: نتایج در مورد BYK-P 4101 بار دیگر در PE پرشده با کربنات کلسیم مورد تایید واقع شد. در این مورد نیز ماده افزودنی یک افزایش واضح در مدول کششی از 69 تا GPa 90 ایجاد نمود. همانند قبل بهبود در پارامترهای فرایندی بار دیگر مورد تایید قرار گرفت (MVR از 15 تا 34 سانتی متر مکعب بر 10 دقیقه) . به خصوص در مورد کربنات کلسیم یک بهبود قابل توجه در کیفیت محصول نهایی با افزودن BYK-P 4101 قابل حصول است.

برگردان: مهندس ابوالفضل کیانی

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

تکامل بسته‌های نرم‌افزاری طراحی سه بعدی قالب‌ها

تکامل بسته‌های نرم‌افزاری طراحی سه بعدی قالب‌ها

در دهه اخیر بسته‌های نرم‌افزاری طراحی سه بعدی رايانه‌اي در دسترس طراحان قالب‌های تزریقی بوده است. چنین نرم‌افزاری زمان مورد نیاز جهت طراحی قسمت‌های داخلی و خارجی طرح اولیه و بنیادی قالب را از طریق خودکار کردن عملیات‌ تکراری و مشابه کاهش می‌دهد. این نرم‌افزار حاوی طرح‌های اولیه‌ي استاندارد بسیاری از قطعات است و هم‌چنین در جلوگیری از بروز خطا با استفاده از قوانین خاصی که برای کاربران در آن گنجانده شده است در طراحی قالب‌ها بسیار مفید واقع شده است.
پتر دیکن مدیر تجاری شرکت دلکام یک تولید کننده محصولات نرم‌افزاری در انگلستان می‌گوید: " خودکار شدن عملیات‌های تکراری به آن معناست که محاسبات استاندارد ابعاد قالب سریع‌تر و با احتمال بروز خطای بسیار پایین و با سرعت زیاد در طراحی صورت می‌گیرد. "
بیل جک معاون شرکت توزیع‌کننده محصولات نرم‌افزاری طراحی شرکت میسلر فرانسه در امریکا اظهار می‌کند: "هدف اصلی نرم‌افزارهای طراحی قالب، فراهم کردن شرایط مناسب برای کاربران، جهت تمرکز روی طرح‌های پیچیده‌تر است. با استفاده از این نرم‌افزارها می‌توان عملیات تکراری را به سهولت و به‌صورت خودکار انجام داد و همین امر سبب می‌شود تا طراح زمان کوتاه‌تری را صرف نماید و در نهایت کیفیت كلي و بازدهي در طراحي قالب بهبود یابد و قیمت تمام شده‌ي آن کاهش یابد."
امروزه از بسته‌های نرم‌افزاری طراحی قالب، برای طراحی و اندازه گیری و حتی داشتن طرح نهایی و دقیق یک قالب و یا ابزار استفاده می‌شود. این نرم‌افزارها شامل طرح‌های تولید شده از هسته و محفظه قالب مدل است و قابلیت نمایش برش عرضی و بزرگ‌نمایی طرح‌ها و ایجاد تغییراتی در سوپاپ‌ها، مجاری خنک‌کننده، تزریق‌کننده‌ها، بالابرنده‌ها، ستون‌ها، جداکننده‌ها، اتصالات، لوله‌ها و پیچ‌ها را دارد .
نرم‌افزارهای طراحی قالب به‌صورتی طراحی شده‌اند که می‌توان بوسیله آن بصورت مستقیم از طریق اینترنت با مراجع برنامه‌های طراحی حاوی ابعاد و اجزاء استاندارد قالب‌ها که اطلاعات خود را از شرکت‌هایی چون DME و هاسکو و فوتابا گردآوری کرده‌اند، ارتباط برقرار نمود. اطلاعات حاصله از جستجو در چنین وبگاه‌هایی را می‌توان مستقیما، بصورت دو بعدی و یا سه بعدی مورد استفاده قرار داد . تولید کنندگان نرم‌افزارهای طراحی قالب نه تنها ، بسیاری از برنامه های طراحی را بهبود بخشیده اند بلکه قابلیت‌های این برنامه‌ها را نیز ارتقاء داده‌اند. قابلیت‌های گرافیکی و ارائه طرحهای مقدماتی و اولیه برای نمایش سریع و طراحی سریع الکترودها و پیش طراحی قسمت‌های خاص و قابلیت ایجاد حفره‌ها از جمله این قابلیت‌هاست .
از دیگر قابلیت‌های جدید بسته‌های نرم‌افزاری طراحی، برآورد قابلیت و کیفیت اجرایی ابزارها، قطعات و قالب‌هاست و قابلیت سیستم روان‌کننده و کارایی فناوري خنک‌کننده ،زمان‌های چرخه یا تنش‌های ذخیره شده می‌باشد و هم‌چنین راه‌های جدید استفاده اطلاعات ابزاری مانند طرح‌های ایجاد شده توسط خود کاربر که بصورت قوانین ثابت قابل استفاده هستند مانند : زاویه ها و قطر فولاد که در مدلهای متفاوت متغیر است .
طراحان قالب ممکن است در استفاده از مدل‌های مشابه در نرم افزارهای طراحی دیگر با مشکلاتی روبرو شوند. مشکلاتی نظیر انتقال اطلاعات و ابعاد و رواداري‌های صحیح و دقیق و به دور از خطا. انتقال اطلاعات غلط ممکن است منجر به ایجاد فضاهای خالی مابین سطوح ابزار‌ها و قطعات شود. البته چنین مشکلاتی با تغییر اطلاعات و برنامه‌ها قابل حل می‌باشند.
تولیدکنندگان این نوع نرم افزار‌ها به اتفاق معتقدند که سخت‌ترین و حساس‌ترین بخش طراحی قالب‌ها، طراحی هسته و حفره‌ها و ایجاد برش‌های عرضی است. این سختی و حساسیت رابطه مستقیمی با پیچیدگی های هندسی طرح دارد و نیاز به دستیابی نهایی به طرحی ساده و با کیفیت است. با استفاده از نرم افزارهای ابتدایی طراحان می‌بایست سطوح مختلف قسمتهای متمایز قالب و یا ابزار را بصورت دستی تفکیک می کردند و با قرار دادن آنها در مقاطع جداگانه طرحی از هسته و یا حفره‌ها ایجاد می‌کردند. سطوح مختلف و مجزا باید یک به یک از لبه مدل طراحی می شدند و در نهایت یک برش از سطح با پر کردن فضاهای خالی و قطع زواید بدست می‌آمد و لازم به ذکر است که چنین روشی نیازمند صرف مدت زمان زیادی بود. کاربران همچنین باید اتصالات، جدا کننده‌ها و سایر اجزاء را نیز روی سطح هسته و حفره ها به خوبی مشخص می کردند. نرم افزار های جدید به طراحان امکان می دهد که برش‌های عرضی با کیفیت بهتر را با سرعت بالاتری طراحی کنند، هوش‌مصنوعی این نرم‌افزارها در تغییرات هندسی طرح کمک شایان توجهی می‌کند . تولیدکنندگان بر این باورند که چنین پیشرفت‌های تولیدی امروزه برای قالب‌سازان بسیار با اهمیت است. دیکن می‌گوید : " طراحی قطعات قالبهای تزریقی با توجه به ترکیب قطعات، پیچیده تر از قبل شده است و البته استفاده کنندگان از قالب‌ها نیز نیازمند تولید سریع‌تر ابزارها هستند در واقع طراحی قطعات به صورت ترکیبی از طرح‌ها، اشکال کروی و بافت‌ها در آمده است. " مستقل در برابر جمع آوری شده
نرم افزار طراحی قالب از طرح‌های شرکت‌های برنامه نویسی نرم افزاری و منابع مختلفی بدست آمده است. بسته‌های نرم‌افزاری مستقل متفاوتی از شرکت‌هایی چون Cornerstone Technology و یا R&B از این منابع هستند. در واقع، این نرم‌افزارها به تنهایی قابل استفاده نیستند بلکه در ترکیب با برنامه های نرم افزاری دیگر قابل بهره برداری هستند.
طراحی قالب در مقیاس‌های کوچک شاید بخشی از قابلیت‌های یک بسته نرم‌افزاری طراحی باشد مانند Kubotek و البته بسته‌های نرم‌افزاری که غالب تمرکز آنها بروی CAM است مانند سیماترون ، دلکام و Sescoi . طراحان بسته‌های گرد آوری شده CAM/CAD مانند Top solid و نرم افزار Vero و VX Corp. نیز پودمان‌های طراحی قالب را دارند. همچنین چنین پودمان‌های می‌توانند جزیی از طرحی جامع باشند و مجموعه‌ای از ابزار ها برای جمع ساختن این قطعات تا طرح کلی به کار گرفته می شوند که از سوی شرکت های بزرگی چون گروه فناوري پارامتریک و یا زیمنس ارائه می‌شوند.
ترکیب نرم‌افزارهای طراحی قالب با نرم‌افزارهایی که قابلیت تبادل داده‌ها را دارند باعث کاهش درصد اشتباهات در طراحی و تولید قطعات صحیح و دقیق می‌گردد و هم‌چنین سبب تنظیم سریع قطعات در نسخه‌های مختلف می‌شود.
یکی از مهندسان سیماترون و کاربر نرم افزار CAM در طراحی قالب‌های پلاستیکی می‌گوید : " نکته کلیدی در ترکیب نرم‌افزارهای طراحی متفاوت آن است که خود فرد طراح قالب، قطعه را طراحی نمی‌کند. اگر قالب‌ساز و قطعه‌ساز هر دو از یک برنامه نرم افزاری واحد استفاده نمایند از بروز خطا تا حد زیادی جلوگیری می‌شود. هنگامی که تغییری در قطعه تولیدی ایجاد می‌گردد بالطبع باید قالب نیز تغییر یابد. ترکیب نکردن نرم افزارها به معنای صرف زمان زیاد در تغییر داده‌ها و برنامه‌هاست. بنابراین داشتن یک برنامه ترکیبی قابل اجراء با داده‌ها و مقیاس‌های یکسان بسیار حائز اهمیت است . "
پارامتری و یا بدون پیشینه
طراحان قالب می توانند با بهره گیری از نرم افزار طراحی سه بعدی جامدات و یا طراحی سطحی، ابزارهای مورد نیاز برای ساخت مدل خود را با بهره گیری از برنامه هایی که هر دو نوع کارایی را در یک نرم افزار دارند، طراحی نمایند. طراحی سه بعدی شامل طراحی قطعاتی است که دارای ضخامت هستند در حالی‌که ابزارهای سطحی بصورت دو بعدی طراحی می شوند . برای طراحی سطوح خارجی قالب مانند هسته و یا حفره و قسمتهای داخلی مانند سیستم روان کننده می‌توان از هر دوی این روش‌ها استفاده نمود اگر چه روش استفاده از آنها متفاوت است و ممکن است سخت یا آسان باشد.
توسعه اطلاعات در سطوح دو بعدی و سه بعدی به دو طریق امکان پذیر است‌. یک مدل پارامتری پیشینه‌ای زمانبندی شده از طرحهای ایجاد شده برای یک قالب دارد و البته قابلیت ایجاد ارتباط بین این طرحهای متفاوت را نیز داراست. برای مثال اگر یک طراح، یک قالب خاص را با ابعاد مشخص انتخاب نماید می‌توان شماره حفره‌های سوراخ‌كاري شده را که روی سطوح خاص و مشخص ایجاد شده با اندازه‌ها و عمق‌های مشخص مرتبط نمود. فایده یک مدل پارامتریک نو شدن اطلاعات مرتبط بر حسب تغییرات کلی است. هم‌چنین یک مدل پارا متریک به طراح این امکان را می دهد تا تمام اطلاعات و طرح‌های مورد نظر خود را ذخیره نموده و در طراحی ابزارهای دیگر از آنها بهره برد که در حقیقت باعث صرفه‌جویی در وقت نیز می گردد.
یکی از مشکلات استفاده از نرم افزارهای پارامتریک آن است که طراح قادر نیست کوچکترین تغییری در یکی از اجزاء ایجاد کند بدون آنکه کلیه اجزاء تحت تاثیر آن تغییر قرار گیرند. برای مثال با افزایش قطر یک حفره، قطر تمام حفره‌ها به همان نسبت افزایش می‌یابد.
مدل‌کننده‌های بدون پیشینه که ساده، دینامیک و یا مدل مستقیم نیز نامیده می‌شود، مدلها و طرحها را با یکدیگر مرتبط نمی کند. در واقع این نرم افزار اجزاء طراحی شده را به هم مرتبط نمی سازد و موجب میشود که هر طرحی به تنهایی و بصورت مستقل تغییر یابد . با استفاده از این نرم افزار کاربر می تواند تغییرات هندسی دلخواه خود را در هر جزئی به صورت مستقل ایجاد نماید بدون آنکه سایر اجزاء استاندارد تحت تاثیر این تغییر قرار گیرند و البته این نرم افزار را نیز به راحتی می توان به روز كرد.
نکته منفی نرم افزار ساده آن است که در طراحی اجزاء تکراری چون حفره‌ها، اتصالات و یا ستونهای مشابه نمی‌توان مانند نرم افزارهای پارامتریک از یک نمونه بصورت خودکار کپی نمود. بلکه باید اجزاء را یک به یک طراحی کرد حتی اجزاء مشابه را. طراح نیز باید همواره در نظر داشته باشد که اجزاء را باید به صورت مستقل بزرگ و یا کوچک نمود و تغییراتی در آن ایجاد کرد در حالی که نرم‌افزار پارامتریک از بروز خطا جلوگیری می‌کند و در زمان صرفه جویی می‌شود.
پیشرفت چشمگیری که در بسته‌های نوین نرم‌افزاری طراحی ایجاد شده است، کاربر را قادر می‌سازد تا از مدل‌های پارامتریک و غیر پارامتریک بر حسب نیاز بصورت همزمان برای طراحی یک ابزار استفاده کند . برنامه نویسان نرم‌افزارهای طراحی با اضافه کردن مدل‌های بدون پیشینه به نرم‌افزارهای پارامتریک تحول و پیشرفت عظیمی ایجاد کرده‌اند. مدیر تجاری PTC یکی از شرکت‌های برنامه‌نویسی نرم‌افزارهای پارامتریک می‌گوید: " شرکت ما در صدد تلفیق دو نرم افزار و یا توسعه یکی از آنها نیست بلکه در تلاش است تا نرم افزاری مفید و با قابلیت را در دسترس طراحان قرار دهد . "
هر کدام از شرکت‌های طراح روشی را برای طراحی نرم افزار با توجه به خاص مشتریان انجام می دهند. برای شرکت‌هایی که در طراحی محصولات خود از یک مدل خاص استفاده می کنند ، استفاده از نرم افزارهای پارامتریک مناسب است . در شرکتهای الکترونیکی که محصولاتی نظیر تلفن همراه و یا ماشین چاپگر تولید می کنند از آنجایی‌که دوره تولید چنین محصولاتی کوتاه است و احتمال استفاده دوباره از یک مدل خاص وجود ندارد به کارگیری نرم افزار ساده مفید تر است .
تازه های سیستم‌های مستقل
شرکت برنامه نویسی Cornerstone که تولید کننده نرم افزار های تخصصی طراحی قالب است ، به تازگی نرم افزار ی طراحی کرده است که بوسیله آن می توان قابلیت یک قالب را با امتحان ضخامت دیواره ها ، برش های عرضی و ... ارزیابی نمود .معاون شرکت Cornerstone ، پاول کولمن می گوید : " این نرم افزار پیچیدگی‌های یک قالب را به وضوح نمایش می دهد و در واقع تغییراتی که لازم است درآن ایجاد شود و یا اشکالاتی که احتمال دارد در ساختار قالب بروز نماید را به طراح نشان می دهد. " این شرکت نرم افزار جدید دیگری نیز طراحی کرده است که به کاربر امکان می دهد اطلاعات پارامتریک قالب را مستقل سازد . بعلاوه کاربر چنین نرم افزاری می تواند اطلاعات مربوط به اجزاء مرتبط را در سایر مدلها و قالبها استفاده کند ، در حالیکه اغلب نرم افزارها به طراح اجازه نمی دهد تا اطلاعات مربوط به یک ابزار خاص را منتقل نماید و در طراحی ابزارهای دیگر از آن بهره ببرد، لذا این نرم افزار کارایی های بیشتری برای کاربر به ارمغان می‌آورد.کاربران با استفاده از موتور دستور این قابلیت را می یابند که قطعات را همانطور که می خواهند به درستی و دقیق کنار هم قرار دهند. این نرم افزار برای کامل شدن هنوز در مرحله تحقیق و پیشرفت می باشد . یکی از طرح‌هایی که اخیرا در نرم‌افزارهای هوشمند تحت آزمایش قرار گرفته است مربوط به کاربرد اجزاي فنري قالب‌ها است. این نرم افزار قادر است، نوع فنر مناسب برای قالب را تعیین نماید. نرم افزار همچنین امکان دارد این قابلیت را پیدا نماید تا نوع ابزار را بر اساس روش کاری طراح مشخص نماید.
شرکت برنامه نویسی R&B طراح نرم افزارهای طراحی قالب نیز يك بسته نرم افزاری طراحی را بر نرم افزارهای طراحی سه بعدی خود افزوده است . این شرکت برنامه ای طراحی کرده است که بر طبق آن سرد کردن مجاری خنک کننده به صورت کامل صورت می گیرد و این طرح بصورت دو بعدی و سه بعدی قابل استفاده است . در طی دوره قبلی طراحان توان اضافه نمودن و یا اصلاح اتصالات و تیغه ها را بدست آوردند. نرم افزار همچنین یک پودمان تازه برای تولید خودکار الکترود EDM بر اساس طرح به سیستم خود اضافه نموده است.
R&B همچنین نرم افزاری طراحی کرده است که بوسیله آن کاربر می‌تواند یک طرح اولیه و ساده از قالب مورد نظر را با سرعت طراحی نماید تا از کارایی ابزار تصویری کلی داشته باشد. انتظار می‌رود این نرم افزار به زودی به بازار تجاری وارد شود.
پیشرفت سیستم‌های گرد آوری
در ماه جاری نرم افزار میسلر وارد بازار می شود . این نرم‌افزار قابلیت تجزیه ابزارها را در طراحی‌های سه بعدی پارامتریک داراست که کاربر را قادر می سازد تا برش‌های عرضی دقیقی را از قالب‌های بسیار پیچیده با در صد خطای بسیار ناچیز طراحی نماید . این نرم افزار طراحی برش‌های عرضی به طراحان کمک می کند تا موقعیت و مکان هندسی دقیق اجزاء را تعیین نماید. این نرم افزار قسمت‌هایی را که روی سطوح، نامرتب و یا دارای زائده است تشخیص می دهد و زوائد را بر طرف می سازد .
به علاوه زیرمجموعه‌های از پیش تعریف شده جدیدی برای قالب‌ها وجود دارد که به طراح اجازه می‌دهد که قطعات را با ابزار مورد نیاز خود به همراه پیچ و مهره‌ها، پین‌های جازن، اجزای استاندارد سرهم نماید. در چند ماه آینده میسلر نرم افزار شبیه سازی جریان را نیز از گروه Moldflow به این گردآوری اضافه خواهد نمود.
برنامه طراحی مکمل
خبرهای تازه‌ای از تولیدکنندگان برنامه‌های CAD می‌رسد که قصد توسعه بسته‌های نرم‌افزاری خود را دارند. شرکت Kubotek برنامه ای طراحی کرده است که به کمک آن می‌توان به سادگی قسمت‌هایی از طرح را حذف و یا قسمت‌هایی را به آن اضافه نمود .همچنین این برنامه به داشتن برش‌های عرضی دقیق کمک می‌کند. Kubotek همچنین برنامه ارزیابی به نرم افزارهای خود افزوده است که با استفاده از آن می‌توان نسخه‌های متفاوت از یک طرح واحد را با یکدیگر مقایسه نمود و به کوچکترین تغییرات پی برد و آن تغییرات را به رنگ قرمز نمایش داد. جان مک کولگ مدیر تجاری شرکت Kubotek می‌گوید: " نرم افزار جدید شرکت نرم افزاری ساده و غیر پارامتریک است و کارایی‌های بیشتری دارد. در ضمن نسخه آتی نرم افزار این ویژگی را دارد که ابزارهایی برای ساخت مدل‌های بدون پیشینه را به کار گرفته که کارایی بهتری دارند. "
شرکت کوبتک نرم‌افزار دیگری را نیز در دست دارد که قابلیت طراحی دو بعدی و سه بعدی را داراست و 60 عامل جدید پارامتری مربوط به اجزاء قالب‌ها را به‌صورت ذخیره در حافظه خود دارد. این نرم افزار(Visi Mold) طرحهای بهتری ارائه می کند و درعین حال می تواند اجزاء طرح را حرکت دهد . این نرم افزار شامل 8 برنامه خودکار جدید است که در طراحی هسته و حفره های قالب بسیار با اهمیت هستند . کاربران می توانند سطوح جدا شونده با کمک صفحه دینامیکی تشخیص دهند و یا به کمک سازنده صفحه مقسم، صفحه به صفحه بررسی نمایند.
Vero نیز برنامه نرم‌افزاری جدیدی بر اساس شبیه سازی به صورت جمع آوری شده طراحی نموده است. ابزارهای جدید برای طراحی خطوط خنک کننده می توانند در این نرم افزار شبیه سازی شوند.
برنامه نرم افزاری جدید شرکت VX شامل اطلاعات مربوط به تمام اجزاء ابزارهای متعارف است و همچنین از گرافیک بسیار مناسبی برای روشن تر نمودن طرح برای کاربر برخوردار است. این برنامه قابلیت بزرگن‌مایی خودکار طرحها را داراست و قابلیت یافتن و برطرف نمودن زوائد در طرحهای عرضی را نیز دارد. این نرم افزار مخصوصا برای کاربرانی که می‌خواهند سطوح هسته قالب را به صورت برش عرضی طی زمان کوتاهی طراحی کنند مفید است. این برنامه در تجزیه و اصلاح زوایا ، اصلاح ابعاد هندسی و طراحی سطوح بسیار پیچیده بسیار مفید است . هم‌چنین VX ابزاراتی را برای تولید خطوط شکسته روی سطوح مرکب پیشنهاد می‌دهد که قابلیت اصلاح هندسی، اتصال خطوط شکسته به آنها و تحلیل زوایا دارا می‌باشند. در نسخه 13 این نرم افزار یک تحلیل واقعی روی زوایای پیش فرض صورت می‌گیرد که به طراحی مدل واقعی کمک شایانی می نماید.
نرم افزار VX با نرم‌افزار دیگری به نام قالب حرفه‌ای ترکیب شده و اطلاعاتی در مورد اجزاء مانند کانال‌های خنک کننده، لغزاننده‌ها و پران‌ها به صورت هوشمند داراست که قابلیت محاسبه طول و عرض و سایر ابعاد اجزاء را بصورت دقیق و بدون خطا دارد .
ارتباط CAM
شرکت سیماترون نرم افزاری طراحی کرده است که سرعت طراحی برش عرضی در آن بسیار زیاد است و قابلیت طراحی سریع الکترود را تا 80% سریعتر از برنامه پیشین داراست. این دستاورد نیازی به صرف نیروی انسانی ندارد و احتمال بروز خطا در آن بسیار پایین است. سیماترون در این نرم افزار ناظری گنجانده است که مرتبط بین مهندس طراح قالب، سازنده قالب و سازنده ابزار مربوطه قالب می‌باشد. با استفاده از این ناظر نرم‌افزاری می‌توان نمایی از هر سه این مدل‌ها به‌صورت سه بعدی و همزمان داشت. باب فیشر مدیر فروش گروه VX اعلام نموده که این گروه یک طراحی جدید الکترود EDM به صورت wizard ایجاد کرده که در حالت سه بعدی و دو بعدی به سادگی اجرایی می گردد.
شرکت دلکام برنامه نویس نرم افزار که تمرکزش بروی CAM است برنامه ای طراحی کرده است که به کاربر امکان می دهد روش مناسب طراحی قالب مورد نظر را برگزیند برای مثال برنامه نرم افزار ساده و غیر پارامتریک هوشمند را برای هسته ها و حفره ها و سایر اجزاء بوسیله طراحی سه بعدی و پارامتریک. بوسیله این نرم افزار می‌توان تمام اجزایی که بصورت پارامتریک طراحی شده‌اند و ابعاد و رواداري‌های مرتبط با آن اجزاء را طراحی کرد و یا یک به یک آنها را با نرم افزاری خاص طراحی نمود. یک طراح قالب می‌گوید: " آز آنجایی‌که طرح اکثر اجزای قالب‌ها از خطوط ساده هندسی بدست می‌آید، طراحی سه بعدی مناسب‌ترین روش طراحی اکثر قالب‌هاست. اما طراحی هسته و حفره ها نیازمند طراحی دو بعدی و ابزارهای سطحی می باشد . "
آقای جف جاجای مدیر فروش شرکت سسکوی در اظهار نظری تازه اعلام داشته که این شرکت یک بسته طراحی قالب ساده به نرم افزار WorkNC CAM اضافه نموده تا کار برای قالب سازان ساده تر و قابل فهم تر بشود.این نرم افزار به همراه بسته طراحی اکثر پودمان های طراحی قالب را جمع آوری نموده تا کاربران بتوانند سطوح را اضافه، توسعه ویا اصلاح نمایند،همچنین سطوح جدا شونده به طور خودکار تولید و اجزا داخلی قالب به راحتی ایجاد می شوند.همچنین ابزاری برای بازبینی طرح وجود دارد که زوایا و شرایط طرح اولیه را بررسی می نماید. قالب سازان همچنین این قابلیت را می یابند که خودشان نوع الکترود مصرفی را در سیستم طراحی نمایند.هوش جنبه های کاری CAD در کنار کارایی CAM باعث تولید سریعتر و خودکار اسباب خواهد بود.

برگردان: مهندس محرابی

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

PVC تازه هایی از بازیافت

تازه هایی از بازیافت PVC

چکیده: بازیافت PVC مصرفی نیازمند شناسایی دقیق PVC بازيافتي است. آنالیز PVC به‌ویژه از نظر پایداری حرارتی و وزن مولکولی پیش از بازفراوري مفید است. پایدارسازی اضافی PVC بازيافتي با حدود 10 درصد وزنی پرکننده مانند كربنات كلسيم می¬تواند انجام شود که خواص مکانیکی را نیز تغییر نمی¬دهد.

واژه¬های کلیدی: پلی وینیل کلرید، تخریب، پایدارسازی، بازیافت ماده و بازیافت شیمیایی

1. مقدمه امروزه پلی وینیل کلرید(PVC) با ظرفیت تولید سالانه بیش از 30 میلیون پس از پلی¬اتیلن دومین بسپار گرمانرم در صنعت پلاستیک به‌شمار می¬رود. قابلیت اختلاط با افزودنی¬های بسیار و محدوده گسترده¬ای از محصولات سخت و انعطاف پذیر عامل اصلی در کاربردهای گوناگون PVC می¬باشند. قیمت کم و فرایندپذیری با روش¬های متفاوت (مانندٍ کلندرکاری، اکستروژن، قالب‌گیری تزریقی و روش¬های نرماسلي) همراه با خواص فیزیکی، شیمیایی و جوی خوب PVC را به عنوان یک بسپار جهانی مطرح نموده است که کاربردهای بیشماری در لوله¬ها، پروفیل¬ها، پوشش‌های کف، عایق بندی کابل، ورق¬های سقفی، فویل¬های بسته-بندی، بطری¬ها و محصولات پزشکی دارد. به دلیل مشکلات زیست محیطی ناشی از رشد سریع ضايعات پلاستیک در سال¬های اخیر، نحوه برخورد با زباله‌های PVC پرسشی است که در محافل عمومی اهمیت بسیار یافته است. با توجه به فضاهای محدود در کشورهای اروپایی و آمریکا ادامه دفن کردن این مواد آخرین گزینه به نظر می¬رسد. تبدیل انرژی با سوزاندن راه دیگری برای مصرف زباله‌های شهری است. اما به دلیل بحث-های زیست محیطی مانند خروج مواد سمی از تجهیزات ناکافی و شرایط سوزاندن نامناسب، مخالفت¬های عمومی در مقابل این روش¬ها وجود دارد. مخصوصا سوزاندن PVC که در اثر تجزیه حرارتی با خروج مقدار زیادی کلرید هیدروژن همراه است و احتمال تشکیل دی اکسین¬ها و فوران¬های سمی نیز وجود دارد. بازیافت معمولا به دو صورت شیمیایی و بازیافت ماده انجام می¬شود. بازیافت شیمیایی بر اساس تفکر تبدیل بسپارها به زنجیرهای کوچک مواد شیمیایی و استفاده مجدّد در بسپارش و سایر فرایندهای شیمیایی است. چهار فناوری رایج برای بازیافت شیمیایی وجود دارد: مولكول‌شکني(cracking)، تبديل‌كردن به گاز (gasification) ٍ هيدروژنه‌كردن (hydrogenation)و تفكافت. بازیافت ماده سال¬های زیادی است که از طریق عملیات پس‌از ساخت(post-manufacturing) روی زباله انجام می¬شود. مشکل اصلی در بازیافت پلاستیک¬های مصرف شده ناهمگن بودن بسپارهای حاضر در زباله است. مطالعات آماری در اروپای غربی نشان می¬دهد که در حدود 4/7 % از 9 میلیون زباله جامد شهری مواد پلاستیکی هستند. عدم سازگاری این اجزا مهم¬ترین علت فراورش مشکل و خواص مکانیکی نامرغوب فرآورده حاصل است. بنابراین، جداسازی بسپارهای گوناگون ضروری است. یکی از راه¬های ممکن، جداسازی در آب‌چرخند است که بر اساس سوا کردن توسط گريزانه با استفاده از اختلاف چگالی بسپارهای مختلف عمل می¬کند. شناسایی توسط آنالیز IR در یک فرایند پیوسته نیز می¬تواند بکار گرفته شود. برخی موارد، زباله بسپاری قبل از جداسازی باید از وجود آلودگی‌ها مانند خاک، غذا و کاغذ پاک گردد.
شكل1. درصد بسپارهای گوناگون در زباله جامد پلاستیکی شهری
2. مطالعه و شناخت زباله PVC گونه¬ها و انواع مختلف PVC در دسترس هستند که کاربردهایی مانند ورق‌های انعطاف پذیر، لوله¬های تحت فشار، بطری¬های شفاف و محصولات پزشکی را ممکن می¬سازد که در آنها سامانه‌های افزودنی¬ها و پایدارکننده¬های مختلف بر اساس کاربرد برای دستیابی به خواص مناسب بکار می¬رود. علاوه بر این، حین فراورش در دمای بالا و زمان استفاده، بسپار در معرض تخریب قرار می¬گیرد. بنابراین، شناخت زباله PVC برای بدست آوردن اطلاعات در زمینه خواص مانند پایداری باقی‌مانده، وزن مولکولی و میزان افزودنی¬ها در هر گونه PVC ضروری است.
2.1. پایداری حرارتی اشکال اصلی PVC پایداری حرارتی محدود آن است که نیاز به افزودن پایدارکننده¬های حرارتی برای جلوگیری از واهيدروكلرينه‌شدن (dehydrochlorination) و دگررنگی حین فراورش و کاربرد دارد. حذف کلرید هیدروژن در دماهای نسبتا پایین (حدودC 100 ) یا تحت تاثیر نور یکی از مبانی تجزیه PVC است. در مرحله اول، واکنش منجر به تشکیل پيوندهای دوگانه و سپس جداشدن مولکول‌هایHCl و ساختار زیپ مانند و توالی¬های پلی‌ِان می‌گردد . این توالی¬ها با طول متوسط 14-6 باند دوگانه یک در میان باعث تغییر رنگ بسپار به زرد، قهوه‌ای و در نهایت سیاه می¬شود.

سازوكار¬هایی که در طی تخریب اتفاق می¬افتند شامل سازوكار¬های رادیکالی و یونی هستند که بطور کامل شناخته نشده¬اند و به شریط حین تجزیه (مانند دما، حضور اکسیژن، سایر شرایط) بستگی دارند. وظیفه اصلی پایدار کننده¬های حرارتی جلوگیری از تخریب در جریان فراورش است. آنها توانایی واکنش با HCl آزاد شده از بسپار را دارا هستند. وظیفه دیگر آنها جای‌گزین شدن با اتم‌های کلر ناپایدار است که ممکن است واهيدروكلرينه‌شدن گروه‌های پایدار را آغاز کنند. تعدادی از ترکیبات آلی- فلزی و نمک¬های غیر آلی در این زمینه موثر هستند. بخشی از پایدارکننده در جریان فراورش و حتی کاربرد مصرف می¬شود. بنابراین، بازده سامانه‌ پایدارکننده به طور قابل ملاحظه¬ای پس از اختلاط PVC با افزودنی¬ها کاهش می¬یابد. منحنی تخریب نشان می¬دهد که پس از گذشت زمان ti پایدارکننده حرارتی مصرف شده و واهيدروكلرينه‌شدن آغاز می¬شود. این اطلاعات برای تخمین پایداری حرارتی PVC برای بازیافت لازم است.
شکل3. نمایی کلی از منحنی تخریب PVC پایدار شده
2.2. آنالیز پایدارکننده¬ها و سایر افزودنی¬ها همانگونه که ذکر شد به علت پایداری حرارتی محدود PVC، در تمام کاربردها نیاز به استفاده از پایدارکننده¬های حرارتی وجود دارد. بعلاوه، سایر افزودنی¬ها (مانند پایدارکننده¬های نوری، پرکننده¬ها، روان کننده¬ها) برای بهبود خواص PVC و فرایندپذیری آن کار می¬روند. در حال حاضر، 3/1 از همه PVC مصرفی با انواع اصلاح کننده¬ها نرم می¬شود. بنابراین، کسب اطلاعات درباره ترکیب PVC ته¬ماند قبل از استفاده مجدد مفید است. گام نخست استخراج- Soxhlet نمونه پودر شده PVC با دی اتیل اتر برای مجزا کردن نرم-کننده¬هاست. پس از تبخیر حلال، نوع و میزان نرم کننده تعیین می¬شود. سپس بقیه ماده در تترا هیدروفوران(THF) حل می¬شود، و بعد از صاف کردن مواد ليفی بجا می¬مانند. سایر اجزای نامحلول در THF بوسیله گريزانه جدا می¬شوند. ماده باقی‌مانده بوسیله سوزاندن تا تبدیل به خاکستر به پرکننده¬ها و PVC شبکه¬ای شده تقسیم می¬شود. با چکاندن محلول THF بر متانول اضافی، PVC حل شده در آن رسوب می¬کند. با استفاده از انواع روش‌های آنالیز کمی و کیفی مانند طيف‌نمائي فروسرخ سایر افزودنی¬ها نیز شناسایی می¬شوند.
شکل4. آنالیز ورق سقفی PVC
انتخاب سامانه‌ پایدارکننده به عوامل زیادی شامل کاربرد، روند بازار و قوانین محلی بستگی دارد. پایدار کننده¬های سرب به علت قیمت مقرون به صرفه و فراورش آسان همچنان پرمصرف¬ترین پایدارکننده حرارتی PVC هستند. امروزه استفاده از سامانه‌ پایدارکننده کلسیم- روی بجای کادمیم گسترش یافته است و در بسته¬بندی مواد غذایی، بطری¬های آب و محصولات پزشکی بکار می¬رود. گروه دیگری از پایدار کننده¬ها یعنی مونو و دی آلکیل¬های قلع نیز مصرف زیادی دارند. سمی بودن دی آلکیل¬های قلع با طول زنجیر گروه آلکیل به سرعت کاهش می¬یابد. ترکیبات اکتیل قلع برای مصارف در تماس با مواد غذایی مورد قبول هستند. برخی پایدارکننده¬های گوگرددار نیز با توجه به پایداری حرارتی عالی و شفافیت استفاده می¬شوند.
2.3. وزن مولکولی برای روش‌های مختلف فراورش و کابرد، صنعت گونه¬های متفاوت PVC با عدد K بین 55 و 80 را پیشنهاد می‌کند. عدد K واحد مرسوم اندازه¬گیری است که تاکنون تولیدکننده¬گان برای توصیف وزن مولکولی مواد PVC بکار گرفته‌اند. این اطلاعات برای انتخاب شیوه فراورش مورد استفاده در بازیافت ضروری است. هم‌چنین زنجیرهای PVC تحت تاثیر گرما، نور و اکسیژن ممکن است تخریب یا شبکه¬ای شوند که منجر به تغییر در وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی می¬شود. ساده¬ترین روش اندازه¬گیری وزن مولکولی تعیین گرانروی محلول PVC است.PVC معمولا در سیکلوهگزانون حل شده و در C 25 اندازه¬گیری انجام می¬شود. با استفاده از معادله Mark-Houwink وزن مولکولی از نتایج حاصل از گرانروی محاسبه می¬شود. کروماتوگرافي ژل تراوائي(GPC) رایج‌ترین روش اندازه¬گیری وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی است. در این روش از THF به عنوان حلال استفاده می¬شود و با پلی استایرن يا PVC استاندارد واسنجي می¬شوند.
3. پایدارسازی PVC مصرف شده 3.1. افزودن پایدارکننده¬های حرارتی اضافه کردن پایدارکننده¬های جدید با برخی مشکلات همراه است. ابتدا لازم است که سامانه‌ پایدارکننده موجود در زباله PVC تعیین شود چرا که بعضی از پایدارکننده¬ها با یکدیگر سازگار نیستند. به عنوان مثال، پایدارکننده قلع حاوی گوگرد می¬تواند با پایدارکننده سرب در جریان فراورش واکنش دهد و ماده حاصل نقاط تاریکی از سولفید سرب تشکیل شده خواهد داشت. علاوه بر این، به دلیل سمی بودن، احتمال ممنوعیت استفاده از فلزات سنگین از سوی دولتها در سال‌های آتی در برخی کشورها وجود دارد. در این صورت شرکت‌های فراوري برای بازیافت محصولات PVC قدیمی با مشکل مواجه خواهند بود.
3.2. بهبود پایداری حرارتی با استفاده از پرکننده¬ها استفاده از هم‌پایدارکننده یک پیشنهاد دیگر برای بازیافت PVC زباله بدون افزودن پایدارکننده می¬باشد. بدین منظور کربنات کلسیم مناسب است، چرا که توانایی واکنش با کلرید هیدروژن را دارد. به‌علاوه كربنات كلسيم خواص خوبی دارد (انواع متفاوتی از کربنات کلسیم در دسترس هستند، قیمت کم، عدم سایش تجهیزات فراورش، رسوب روي داي يا قالب کاهش یافته، افزایش خواص مکانیکی و توزیع همگون در پوشش) که آن را به عنوان پرکننده رایج PVC مطرح ساخته است. افزودن كربنات كلسيم پایداری حرارتی نمونه PVC را افزایش می¬دهد که نشانه آن طولانی¬تر شدن زمان القای واهيدروكلرينه‌شدن می¬باشد. هم‌چنین، سرعت حذف HCl در حضور کربنات کلسیم کمتر است. بعضی تحقیقات نشان می¬دهد که پرکننده به عنوان تله‌ای برای کلرید هیدروژن جداشده عمل می¬کند، ولی تاثیری در تجزیه PVC ندارد.
شکل5. خروج کلرید هیدروژن ازPVC در C 180 تحت نیتروژن. PVC پرشده با 10 phr كربنات كلسيم ( __ )، PVC بدون پر پرکننده (- - - ) 3.3. فراورش PVC پرشده برخی مطالعات در زمینه تاثیر كربنات كلسيم به عنوان پایدارکننده اضافی صورت گرفته است. نمودار تنش-کرنش نمونه¬های PVC ، رفتار چقرمه همراه با نقطه تسلیم را نشان می¬دهد. افزودن كربنات كلسيم سبب مدول كشسان بالاتر می¬شود. درحالی‌که استحکام کششی کمی تقلیل می¬یابد. ازدیاد طول در نقطه شکست و مقاومت ضربه نمونه¬ها تقریبا یکی هستند. نتایج نشان می¬دهد که استفاده از کربنات کلسیم به عنوان پرکننده اثر نامطلوبی بر خواص مکانیکی PVC بجای نمی¬گذارد در صورتی که در طی فراورش توزیع همگونی از آن در ماده بسپاری صورت پذیرد.
بررسی¬هایی نیز در زمینه تغییر غلظت پرکننده و اندازه ذره انجام شده است. نتایج نشان می¬دهد که اثر پایدارکنندگی با مقدار کربنات کلسیم در مخلوط افزایش می¬یابد. اما بیشترین مقدار موثر پرکننده 30 phr است. پس از آن افزایش گرانروی برشی در دستگاه¬های فراورش منجر به تاثیر مکانیکی حرارتی بر ماده می¬شود. هم‌چنین با افزایش مقدار كربنات كلسيم همراه با کاهش ازدیاد طول در نقطه شکست و مقاومت ضربه¬ای رفتار مکانیکی از چقرمه به شکننده تغییر می¬یابد. روش‌های فراوري جدید راه دیگری برای بازیافت قراضه¬های PVC پیشنهاد می¬کنند. یک نمونه تولید قاب‌های پنجره با روش هم‌راني است. PVC بازیافتی به عنوان هسته و بسپار نو به عنوان پوسته استفاده می¬شوند. در این فرایند تنها 3/1 ماده جدید برای دستیابی به خواص مشابه قاب پنجره تولید شده از 100% PVC بکر مورد نیاز است. فرایند هم‌راني برای تولید لوله¬ها نیز میسر است که در آن لایه¬های خارجی و داخلی از بسپار جدید تهیه می‌شوند و از ماده مصرف شده در لایه ضخیم میانی استفاده می¬شود.
4. تحقیقات اخیر در زمینه بازیافت ماده برخی فرایندها از حل کردن PVC در حلال¬های آلی مانند سیکلوهگزانون، اتیل متیل کتون یا THF استفاده می‌کنند. توجه زیادی به جداسازی PVC و پلی‌استرها مانند پلی‌اتیلن گلیکول ترفتالات (PET) معطوف شده است. جدا کردن گلیکول از PET منجر به چندپارهایی می¬شود که توانایی بسپارش تراکمی با کاپرولاکتون را دارند. دی ال¬های بدست آمده با دی ایزوسیانات¬های آلیفاتیک واکنش داده و تحت شرایط خاص پلی¬يورتان تشکیل می‌شود که غیر قابل حل در PVC است. جداکردن PVC و PET با روش‌های مکانیکی و ابزارهای دسته¬بندی خودکار نیز میسر است. اساس این روش‌ها، ردیابی کلر موجود در PVC با روش‌های مختلف فیزیکی مانند فلوئورتابي، اشعه X یا اموج الکترو مغناطیس است. راه دیگر استفاده از PVC نشاندار ¬شده است که می¬تواند در فراورش واکنشی PVC با سدیم 2- تیو نفتالیت یا سدیم-p- تیوکرسولیت تهیه شود. PVC نشاندار بوسیله جذب UV از پلی اولفین¬ها قابل جداسازی است. محلول¬های قلیایی قوی هیدروکسید سدیم آبگریزی PET را از بین می¬برند در حالی‌که آب‌گریزی PVC حفظ می¬شود. با این روش، 95- 90 % PVC و PET قابل بازیابی است. روش دیگر بازیافت مخلوط¬های PET/PVC، جداسازی الکترواستاتیک است. تحقیقات بسیاری در زمینه استفاده از PVC بازیافتی در آمیخته¬ها صورت گرفته است. ساده-ترین راه آمیخته کردن PVC بازیافتی با ماده نو است. آمیخته PVC برای لوله¬ها با استفاده از PVC بدست آمده از بطری¬های روغن مصرف شده فراورش و خواص مکانیکی خوبی را نشان می¬دهد. در این مخلوط¬ها اندازه ذرات و افزودن پایدارکننده در خواص مکانیکی و همگونی آمیخته تعیین کننده است. درحالت کلی با استفاده از PVC بازیافتی، مدول و مقاومت ضربه-ای تغییر چندانی نمی¬کند، در حالیکه مقاومت ضربه¬ای و فرایندپذیری حتی در برخی موارد بهبود می‌یابد. مطالعات نشان می¬دهد که حضور مقدار کمی ناخالصی حتی کمتر از 5/0درصد، بویژه PET، خواص مکانیکی را کاهش می¬دهد. 2/0 درصد ناخالصی PE در بطری¬ها سرعت تخریب آنها را در بازیافت چند باره بالا می¬برد. ماده PVC بطری¬های بازیافتی در فرمول‌بندي اسفنج PVC پایدار شده با روی- کلسیم با موفقیت قابل استفاده است. PVC بازیافتی برای کاربرد مجدد در پوشش کابل نیز قابل استفاده است. برای این منظور، PVC و مس باید از کابل¬های موتور خودرو جدا شوند. کابل حاوی 50% PVC بازیافتی توسط تولیدکنندگان متعدد برای خودروهای جدید به بازار عرضه شده است.
5. بازیافت شیمیایی علاوه بر بازیافت ماده PVC، تلاش‌های گسترده¬ای برای تهیه محصولات با وزن مولکولی کم از PVC با روش‌های حرارتی و شیمیایی انجام گرفته است. بیشتر این روش‌ها از جداسازی کلرید هیدروژن تحت گرما و محیط قلیایی استفاده می¬کنند. اکستروژن تخریبی بر اساس تخریب PVC در اکسترودر با گرما و انرژی مکانیکی در حضور اکسیژن، بخار یا کنشیار می¬باشد. محصول اصلی تخریب HCl است که می¬تواند برای سنتز تکپار وینیل کلرید استفاده شود. حالت دیگر تخریب اکسیژنی PVC توسط مولکول اکسیژن در محلول قلیایی آبی در دمای بین 150 تا C260 و تحت فشار 10-1 Mpa است. محصولات اصلی این واکنش اسید اکسالیک و دی اکسید کربن هستند که مقدار آنها به شرایط واکنش و غلظت محیط قلیایی بستگی دارد. بیشترین مقدار اسید اکسالیک بدست آمده 45% است. 42% کلر نیز به شکل HCl قابل بازیابی است.
6. نتیجه گیری o مطالات در زمینه قابلیت بازیافت PVC استفاده شده، بیانگر اهمیت شناسایی دقیق آن است. بخصوص اگر PVC مخلوط جدا شده از زباله جامد شهری مورد بازیافت قرار گیرد. آنالیز ترکیب و دانستن تاریخچه حرارتی و وزن مولکولی زباله PVC قبل از فراورش مجدد ضروری است. o پایدارسازی اضافی با کربنات کلسیم روش موثری برای بازیافت زباله PVC با پایداری حرارتی کم است. افزودن كربنات كلسيم تا 10 phr تاثیر محسوسی بر خواص مکانیکی ندارد درحالی‌که پایداری را به شکل قابل ملاحظه¬ای بهبود می¬بخشد. o روش‌های متفاوتی برای جمع‌آوری پلاستیک¬ها و فراورش مجدد آنها برای تولید محصولات مورد نظر آغاز شده است. بهترین شرایط زمانی است که یک نوع ماده به عنوان منبع استفاده شود مانند قراضه¬های بدست امده از بسته بندی، بطری¬ها یا پروفیل پنجره. بدین ترتیب امکان بکارگیری دوباره و تبدیل آنها به محصولات با کیفیت به آسانی وجود دارد.

برگردان: مهندس نازبانو نوروزی

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

آخرين نوآوري‌ها در زمينه پلاستيك‌هاي ضدالكتريسيته‌ساكن و پلاستيك‌هاي اتلاف‌گر

آخرين نوآوري‌ها در زمينه پلاستيك‌هاي ضدالكتريسيته‌ساكن و پلاستيك‌هاي اتلاف‌گر

مقدمه
بطور كلي بيشتر بسپارها عايق هستند. تشكيل الكتريسيته ساكن و تخليه آن يك پديده شايع است كه منجر به مسائل متعددي با درجه اهميت متفاوت، از مسائل با اهميت كم تا بسيار مهم و حتي مسائل بسيار وحشتناك، مي‌شود:
- جذب گرد و غبار و ساير آلودگي‌ها و ايجاد مشكلات در فروش، كاربرد و فرآيند توليد به‌ويژه در فرآيندهاي پيوسته پلاستيك‌هايي چون توليد فيلم‌ها.
- تشكيل يا تخليه الكتريسيته ساكن در هنگام تماس با قطعات پلاستيكي: فرش‌هاي مصنوعي، دستگيره‌ها، دستگيره‌هاي خودرو
توليد، حمل و نقل و تعمير وسايل الكترونيكي
- عيوب رنگ‌آميزي
- آتش‌سوزي يا انفجار در محيط‌هاي اشتعال‌پذير يا قابل انفجار، پودرهاي آلي ريز، حلال‌ها و .... بسته‌بندي مواد آلي پودري، آتش‌سوزي به دليل تخليه الكتريسيته ساكن در خطوط انتقال سوخت خودرو، صاعقه و تداخل در هواپيماها، مسائل بهداشتي، اجراي تئاتر ، فروشگاه‌هاي رنگ و ...
رفتارضد الكتريسيته ساكن، تشكيل و تخليه الكتريسيته ساكن ( به شكل نگاه كنيد) به مقاومت سطحي قطعه بستگي دارد. بطور كلي بسپارهاي ضد الكتريسيته ساكن يا ESD داراي :
- مقاومت سطحي در محدوده 105 يا 106 تا 1012 اهم مي‌باشند.
- نيمه عمر تخليه بار ساكن كمتر از 60 ثانيه مي‌باشند.

روش‌هاي ايجاد قطعات ESD و ضد الكتريسيته ساكن
اين كار يك مسئله دشوار است و يك روش كلي و جامع براي آن وجود ندارد. اما روش‌هاي متعددي استفاده مي‌شوند و گاهي اوقات از تركيبي از اين روش‌ها استفاده مي‌شود. در بين روش‌هاي مختلفي كه براي به حداقل رساندن تشكيل الكتريسيته ساكن استفاده مي‌شوند، چند روش را بيان مي‌كنيم:
- انتخاب يك گونه‌ بسپاري ESD يا ضد الكتريسيته ساكن آماده مصرف
- اضافه كردن عوامل ضد الكتريسيته‌ساكن به گونه‌‌هاي معمولي پلاستيك
مواد افزودني آلي غير دوده‌اي
پركننده‌هاي رسانا: دوده، الياف كربن و فولاد، گرافيت‌ها، نانو لوله‌هاي كربني
- آميزه‌سازي با بسپارهايي كه ذاتا رسانا يا اتلاف‌گر هستند.
- استفاده از پوشش‌هاي خارجي موقت يا دائمي ضد الكتريسيته ساكن
مواد افزودني متعددي شناخته شده‌اند اما تلاش‌هاي مداوم براي توسعه آن، راه را براي توليد گونه‌هاي كاربردي‌تر باز كرده است. كارهاي تحقيقاتي شديد منجر به ابداعات بيشتري شده است براي مثال شبكه‌هاي درهم‌نفوذكرده غير دوده‌اي، نانولوله‌هاي كربن، الياف رساناي نانو يا ميكرو، نانوپودرهاي فلزي، بسپارهايي كه ذاتا رسانا يا اتلاف‌گر(ICT يا IDP ) هستند، پوشش‌هاي اكسيد اينديم قلع و ... تعداد كمي از بسپارها (طبيعي يا مصنوعي) ذاتا ضد الكتريسيته ساكن هستند براي مثال پنبه ، الياف چوب، پلي آميد 11 يا 12 و موارد ديگر.
موارد امتحان شده فوق تنها مثال‌هاي كتابي هستند و تاييد مناسب بودن اين اطلاعات براي موضوع، نيازمندي‌ها و مقرراتي كه بايد اعمال شود به عهده خواننده است. اين فهرست، جامع و كامل نيست و كاربردهاي بسيار ديگري توسعه يافته‌اند يا مطالعه شده‌اند.

تمركز روي بسته‌بندي
استفاده‌كنندگان پودرهاي آلي ريز، حلال‌ها، وسايل الكترونيكي و بسته بندي باروت از خطرات ناشي از تخليه الكتريسيته ساكن مثل انفجار يا آتش سوزي كه به دستگاه‌ها و تراشه‌هاي الكترونيكي آسيب مي‌رساند، آگاه هستند. راه‌حل‌هاي استاندارد رايج براي دوري از اين خطرات شامل استفاده از دوده و پوشش‌ها مي‌شود. بعضي از آنها فقط در حضور رطوبت عمل مي‌كنند در حالي‌كه رطوبت هميشه در زنجير فرآيند، جابجايي و خدمات موجود نيست. عملكرد دوده مستقل از حضور رطوبت مي‌باشد اما مي‌تواند روي خواص مكانيكي بسپار اصلاح شده اثر منفي داشته باشد و هم‌چنين سياه است. استفاده از دوده مي‌تواند باعث شكننده شدن جعبه‌هاي حمل و نقل يا دستگاه‌ها شده در نتيجه عمر آنها كاهش مي‌يابد. هم‌چنين دوده مي‌تواند در اثر شستشو يا اصطكاك از سطح خارج شود. در نتيجه اثر حفاظتي در برابرتخليه الكتريسيته ساكن از دست مي‌رود. هم‌چنين آزاد شدن ذرات رسانا مي‌تواند باعث آلودگي و ايجاد مدارهاي كوتاه روي وسايل الكترونيكي شود. قطعات خاكستري يا سياه مانع كدگذاري بوسيله رنگ مي‌شوند و بنابراين مانع تمايز بهتر بين محصول خطوط مختلف مي‌شوند. با آغاز توليد مواد افزودني اتلاف‌گر جديد كه دائمي، غير مهاجرتي، مستقل از رطوبت بوده و قابليت رنگ‌پذيري دارند، راه حل جديدي بوجود آمده است. دو مثال از مواد افزودني اتلاف‌گر دائمي رنگ شونده غير مهاجرتي مستقل از رطوبت:
- مواد افزودني ضد الكتريسيته ساكن شركت Ciba با نام تجاري IRGASTAT® P
- گونه‌هاي جديد مواد افزودني ضد الكتريسيته ساكن از شركت DuPont با نام تجاري Entira™Antistatic
Ciba® IRGASTAT® P series
IRGASTAT® P series بر اساس يك فناوري انحصاري بوده و پيشرفتي در مواد افزودني ضد الكتريسيته ساكن غير سياه مي باشد و خواص بي همتايي ايجاد مي‌كند: دائمي بودن و مستقل از رطوبت بودن اثر ضد الكتريسيته ساكن، عدم مهاجرت و امكان رنگ كردن. انتخاب صحيح در بين گونه‌هاي مختلف IRGASTAT® P اين اجازه را مي دهد كه حفاظت در برابر تخليه الكتريسيته ساكن در پلاستيك‌هاي مختلفي ايجاد شود.
Ciba ادعا مي كند كه عوامل ضد الكتريسيته ساكن دائمي IRGASTAT® P16, 18, 20, 22 اطمينان مطلق را ايجاد مي‌كنند و باعث تخليه بي خطر (soft) دائمي الكتريسيته از شيئي كه با آن تركيب شده‌اند، مي‌شوند. اثر تخليه بي خطر يك مزيت اضافي است زيرا مانع تخليه تصادفي الكتريسيته ساكن در مورد اشيا مدفون در زير خاك مي‌شود. بر خلاف دوده مي‌توان از رنگ‌ها براي كدگذاري (نشانه‌گذاري) و بنابراين براي تمايز بهتر بين محصول خطوط مختلف استفاده كرد. تاثير كم بر خواص مكانيكي، بر دوام جعبه‌هاي حمل و نقل تاثيري نمي‌گذارد و دوام آنها مشابه جعبه‌هاي پلاستيكي استاندارد مي‌باشد. پلاستيك‌هاي اصلاح شده قابل شستشو و غير خورنده بوده و پوسته پوسته نمي‌شوند.



DuPont Entira™Antistatic Additives
DuPont Packaging & Industrial Polymers اعلام كرده است كه دو گونه‌ جديد به افزودني‌هاي ضدالكتريسيته‌ي دائمي خود اضافه كرده است كه اين دو گونه‌ عبارتند از: Entira™Antistat SD 100 و Entira™Antistat 500
اين دو گونه‌ جديد اين اطمينان را حاصل مي‌كنند كه بطور دائمي عملكرد ضد الكتريسيته ساكن خود را حفظ مي‌كنند و زيبايي ظاهري، شفافيت، عدم زرد شدگي و حفاظت در برابر جذب گرد و غبار را براي بسياري از بسته‌بندي‌هاي مورد نياز از كالاهاي آرايشي تا صنعتي يا اجزاي حساس الكترونيكي تامين مي‌كنند. DuPont ادعا مي كند كه
Entira™Antistat SD 100 و Entira™Antistat 500 مزاياي متفاوتي نسبت به عوامل ضدالكتريسيته‌ي نفوذ كننده (diffusive) دارند. بر خلاف راه‌حل‌هاي رايج كه اغلب روي سطح محصول متمركز هستند و در اثر مالش، آب يا گذشت زمان از سطح خارج مي‌شوند، گونه‌هاي جديد Entira™Antistat مستقيما به محصول اضافه مي‌شوند و عملكرد ضدالكتريسيته‌ي دائمي و فوري به محصول مي‌دهند و يك سطح شفاف و هموار ايجاد مي‌كنند كه باعث چسبندگي بهتر و بهبود قابليت چاپ‌پذيري مي‌شوند. آنها هم‌چنين از زردشدگي در اثر گذشت زمان جلوگيري مي‌كنند و مي‌توانند در يك لايه مجزا بدون مهاجرت به لايه‌هاي ديگر استفاده شوند و به كاهش برداشت قالب كمك مي‌كنند. استفاده ازEntira™Antistat SD 100 و Entira™Antistat 500 در بسته‌بندي وسايل الكترونيكي جرقه زدن را كه مي‌تواند به تجهيزات صدمه بزند، كاهش مي‌دهد. هم‌چنين اين افزودني‌ها براي استفاده در صنايع غذايي كاملا تاييد شده‌اند و مي‌توانند جذب گرد و غبار را كه مانع درزبندي خوب محصول مي‌شود، به حداقل برسانند.

يك بشكه با خواص برجسته و ويژه براياستفاده در مناطق حفاظت شده در برابر انفجار شركت Schtz GmbH & Co. KgaA AG با استفاده از نانولوله هاي كربني Baytubes® محصول شركت Bayer MaterialScience اولين بشكه پلاستيكي (F1-EX-Nano) كه از نانوذرات رساناي الكتريسيته تشكيل شده و براي حمل و نقل استفاده مي شود را طراحي مي‌كند. بشكه براي استفاده در مناطق حفاظت شده در برابر انفجار در نظر گرفته شده است. هدايت الكتريكي بالاي نانولوله‌هاي كربن (CNTs) اين اجازه را مي‌دهد كه براي اتلاف‌گر كردن پلاستيك‌هاي عايق، مواد كمي مصرف شود ، مانع پرداخت كرايه حمل بالا براي مواد اشتعال‌پذير مثل حلال‌ها يا روغن‌ها مي‌شود، هم‌چنين مانع اشتعال ناشي از تخليه الكتريسيته ساكن مي‌شود. حتي در غلظت‌هاي پايين خواص ضد الكتريسيته ساكن را به بشكه مي‌دهند. به‌علاوه مقاومت بشكه در برابر مواد شيميايي و استحكام در برابر ضربه در دماي پايين را بهبود مي‌دهند. بشكه‌هاي پلي‌اتيلن بطور دمشي در يك ساختار سه لايه با لايه نازك خارجي حاوي Baytubes® قالب‌گيري مي‌شوند. علاوه بر ايجاد هدايت خوب، استفاده از نانولوله‌هاي كربن خواص مكانيكي بشكه F1-EX-Nano را نيز افزايش مي‌دهد.

تمركز روي كاربردهاي خودروي
سوخت‌ها به آساني اشتعال‌پذيرند و مي توانند باعث آتش سوزي يا انفجار شوند. براي مثال در ژاپن و در فاصله بين آوريل 2001 تا ژوئن 2002 ، هشت آتش سوزي هنگامي به وقوع پيوست كه بارهاي الكتريكي ساكن روي مردم باعث اشتعال سوخت در پمپ بنزين‌ها شدند. سالانه دو آتش‌سوزي مشابه نيز در آلمان رخ مي‌دهد. اقداماتي كه مي‌توان براي كاهش اين خطرات انجام داد عبارتند از ضد الكتريسيته ساكن كردن خطوط سوخت، صندلي‌ها، دستگيره‌هاي در و ساير قطعات. استفاده از مستربچ هاي دوده شركت Cabot براي ساخت پلاستيك‌هاي رساناي استاندارد استفاده از مستربچ‌هاي دوده مي‌تواند پاسخي به معايب احتمالي مربوط به خواص مكانيكي محصول نهايي باشد. Cabot مستربچ‌هاي مختلفي بر پايه پلاستيك‌هاي مختلف را پيشنهاد داده است.
استفاده از سامانه‌هاي خطوط سوخت هادي الكتريسيته از شركت Arkema براي ايمن‌تر كردن خطوط سوخت خطوط جديد سوخت Arkema بر پايه Rilsan® PA12، Rilperm® 5041 مشخصات جديد شركت Ford براي سوخت‌هاي حاوي اتانول را برآورده مي‌سازد. Rilperm® 5041 بدليل خواص مكانيكي و ممانعتي عالي و رفتار اتلاف‌گر ناشي از وجود لايه هادي داخلي PA12 كه مي‌تواند احتمال جرقه و اشتعال در سامانه سوخت را كاهش و در نتيجه ايمني مسافران را افزايش دهد، توسط Ford انتخاب شده است.
در يك فرآيند مشابه شركت Fraenkische براي افزايش ايمني استفاده كنندگان نهايي، Rilsan® PA11 (از Arkema) را براي خطوط سوخت خودرو رساناي الكتريسيته انتخاب كرده است. اين خطوط جديد سوخت به‌دليل استفاده از Rilsan® PA11، با خواسته‌هاي استاندارد خودروي SAE J1645 كه براي افزايش ايمني مسافر از طريق جلوگيري از ايجاد جرقه و اشتعال در سامانه سوخت و در نتيجه كاهش خطر تصادفات طراحي شده است، مطابقت دارد.
General Motors قطعات غيررسانا پمپ سوخت خود را با قطعات رسانا جديد جاي‌گزين كرده است. به‌علاوه Rilsan® PA11 زيست‌سازگار هستند.
استفاده از Baytubes از Bayerبراي ايمن‌تر كردن خطوط سوخت و ساير قطعات ضد الكتريسيته ساكن Bayer MaterialScience نانولوله‌هاي كربن خود (Baytubes®) را براي ساختن پلاستيك‌هاي مختلف ضد الكتريسيته ساكن يا اتلاف‌گر مورد استفاده در اجزاي سامانه‌هاي سوخت و خطوط لوله (اتصالات، قطعات پمپ، o-ring و لوله ها)و قطعات خارجي بدنه براي رنگ‌آميزي الكتروستاتيك (گل‌گير، محفظه يا قاب آينه، در محفطه سوخت) پيشنهاد مي‌دهد. باير ادعا مي‌كند نانولوله‌هاي كربن نسبت به دوده خواص بهتري ايجاد مي‌كنند و فرايندپذيري قطعات بزرگ در آنها ساده بوده و پايداري ابعاد بالايي ايجاد مي‌كنند.

تمركز بر E&E
يك مجموعه كاملي از راه‌حل‌ها از دوده تا بسپارهاي گران ذاتا اتلاف‌گر (IDPs) و بسپارهاي ذاتا رسانا (ICPs) بسته به نيازمندي‌هاي محصول نهايي، در E&E بكار مي‌روند. يك شركت مشابه براي مثال Premix Thermoplastics Inc (كه زير مجموعه Premix Oy است) تقريبا تمام راه حل‌ها را با يك خط از تركيبات گرمانرم رساناي الكتريسيته با مقادير كنترل شده مقاومت، پيشنهاد مي‌دهد. اين تركيبات جديد( PRE-ELEC ) به مصرف كننده اين اجازه را مي دهدكه محدوده مقاومت الكتريكي(هم حجمي هم سطحي) مورد نياز براي هر كاربرد خاص را مشخص كند. در حالي‌كه رايج ترين مقاومت حجمي در محدوده ohm-cm 109-106 مي‌باشد، Premix مي‌تواند بيشتر بسپارها را در محدوده وسيعي از مقاومت‌ها توليد كند: با استفاده از دوده بسپارهايي با مقاومت بالاي ohm-cm 1 تا ohm-cm 1011 ، با آميزه‌سازي با بسپارهاي ذاتا رسانا (ICPs) بسپارهايي با مقاومت ohm/square 1011-103 و با آميزه‌سازي با بسپارهاي ذاتا اتلاف‌گر (IDPs) بسپارهايي با مقاومت ohm/square 1012-106 را مي‌تواند توليد كند.
براي مثال Premix يك پلي‌پروپيلن بر پايه تركيب اتلاف‌گر كه بدليل داشتن يون‌ها تميز است را براي بسته بندي قالبگيري تزريقي، محصولات اكسترود شده و قالبگيري دمشي شده، سيني‌هاي شكل گرفته از طريق خلا براي موارديكه مواد بسيار تميز مورد نياز مي‌باشد، معرفي كرده است. اين مواد در اصل براي صنايع Hard Disc Drive طراحي شده‌اند و استانداردهاي سخت مربوط به تميزي را برآورده مي‌سازند.
Premix Thermoplastics, Inc ادعا مي‌كند كه ميزان يون‌ها، ميزان رها شدن گازها و مواد باقي مانده غيرفرار در PRE-ELEC® ESD 5500 بسيار كم است. بعلاوه اين مواد خواص الكتريكي را بسيار عالي حفظ مي‌كنند و با استانداردهاي EOS/ESD S20.20-1999 و IEC 61340-5-1 كه براي بسته‌بندي مواد گرم مي‌باشند، مطابقت دارد. مقاومت سطحي مي‌تواند حتي در مناطق با رطوبت نسبي پايين به O 109-108 برسد. اين مساله اثر اتلاف‌گر دائمي را تضمين مي‌كند. تركيبات EDS نيمه شفاف بوده و قابل رنگ شدن مي باشند.

تمركز بر محيط‌هاي در معرض انفجار
Atex براي سامانه هاي حفاظتي و تجهيزاتي كهبراي استفاده در محيط هاي با جو قابل انفجار در نظر گرفته شده‌اند، دستورالعملي ارائه كرده است. براي دستيابي به اين نيازمندي‌هاي سخت‌گيرانه و شديد، شركتRTP اقدام به توليد محدوده خاصي از تركيبات رسانا كرده است و در اين كار از تمام راه‌حل‌هاي ضدالكتريسيته ساكن، اتلاف‌گر و رسانا استفاده كرده است.
- IDPs: مقاومت سطحي ohms 108-107 ، قابل رنگ كردن
- دوده‌ها :مقاومت سطحي ohms 107-103 ، سياه
- نانولوله‌هاي كربن: مقاومت سطحي ohms 106-103 ، سياه
- ICP : مقاومت سطحي ohms 108-105 ، رنگ‌هاي تيره
- الياف كربن: مقاومت سطحي ohms 106-102 ،بعضي از رنگ‌ها
- فلزات و مواد پوشش داده شده با فلز: مقاومت سطحي ohms 104-100 ، بسياري از رنگ‌ها

و بسياري از كاربردها با استفاده از بسياري از روش‌هاي ديگر
روش‌هاي بسيار ديگري براي موضوعات عمومي يا ويژه بكار مي‌روند يا مورد تحقيق هستند. براي مثال فهرستي در ذيل آورده مي‌شود كه البته ادعايي مبني بر كامل بودن آن نداريم:
- نشاسته اسفنجي ضد الكتريسيته ساكن
- بسپارهاي ضد الكتريسيته ساكن از منابع تجديدپذير مثل Fasalex
- PEBA ضد الكتريسيته ساكن
- بسپارهاي آبدوست
- بسپارهايي كه ذاتا در برابر الكتريسيته فعال هستند:
- PEDT كه با پلي استايرن سولفونات پوشش داده شده (PEDT/PSS)
- Poly(3-hexylthiophene
- Poly(ethylene-dioxythiophene) يا PEDT
- Poly(phenylene vinylene)
- Polyaniline
- Polyarylene
- Polypyrrole
- Polyspirobifluorene
- Polythiophene.

-نانوپودرهاي فلزي
عوامل ضدالكتريسيته ساكن بر پايه تيتانات‌ها و زيركونات‌ها
مواد سطح فعال فلوئورينه با نام تجاري Zonyl®

نتيجه
تشكيل و تخليه الكتريسيته ساكن در بسپارهاي عايق منجر به ايجاد مشكلاتي ( از مسائل كم اهميت تا مسائل جدي و حتي بسيار وحشتناك) مي شود كه عبارتند از: جذب گرد و غبار و ساير آلودگي ها، نقص در وسايل الكترونيكي، عيوب رنگ آميزي، آتش سوزي و انفجار در موارد مختلف مثل بسته بندي ، خودرو، E&E ، هوا فضا، مسائل بهداشتي، رنگ آميزي و غيره
تعداد كمي از بسپارها ( چه طبيعي جه مصنوعي) بطور ذاتي ضدالكتريسيته ساكن هستند براي مثال پنبه، الياف چوب، پلي آميدهاي 11 يا 12، نشاسته اسفنجي، Fasalex ، بسپارهاي آبدوست و غيره. خوشبختانه روش‌هاي متعددي براي ضد الكتريسيته ساكن كردن، اتلاف‌گر كردن و رسانا كردن وجود دارد و اجازه مي‌دهد كه مسائل را با توجه به آساني كاربرد، نيازهاي فني، جنبه‌هاي ايمني و محدوديت‌هاي محيطي و اقتصادي حل كرد.
در بين روش‌هاي مختلفي كه براي به حداقل رساندن تشكيل الكتريسيته ساكن وجود دارد، ساده‌ترين روش انتخاب بسپارهاي EDS يا ضدالكتريسيته ساكن آماده مصرف مي‌باشد اما براي آزادي عمل بيشتر مي‌توان به گونه‌هاي معمولي بسپارها مواد رسانا مثل دوده، نانولوله‌هاي كربن، نانوپودرهاي فلزي و عوامل آلي غير سياه ضدالكتريسيته ساكن را اضافه كرد. در نهايت، مي‌توان بسپارهاي استاندارد را با بسپارهايي كه ذاتا رسانا يا اتلاف‌گر (ICPs و IDPs ) هستند آميزه سازي كرد.

برگردان: مهندس حسین شعبانی برزگر

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

چندسازه‌هاي بسپاري تقويت شده با الياف طبيعي

چندسازه‌هاي بسپاري تقويت شده با الياف طبيعي

در دهه گذشته چندسازه‌هاي الياف طبيعي با پلاستيك‌هاي گرمانرم‌ و گرماسخت‌ مورد پذيرش توليدکنندگان اروپايي خودرو و تامين‌کنندگان رودري‌ها، پشتي‌هاي صندلي، روکش سقف، کفي‌هاي پشت صندلي عقب، صفحه کنترل و قطعات داخلي قرار گرفته‌اند. الياف طبيعي هم‌چون کنف، شاهدانه، بزرك، چتايي، سيسال برتري‌هايي هم‌چون کاهش وزن و قيمت و CO2، وابستگي کمتر به نفت و بازيافت‌پذيري دارند. اما چند نکته فني مهم براي اطمينان‌بخشي به جامعه علمي، صنعتي و بازار به جهت پذيرش گسترده به ويژه در قطعات بيروني که در آنها تکميل سطحA لازم است بايد برطرف گردد. چالش‌ها شامل همگن‌سازي خواص الياف و درک کاملي از درجه بسپارش و بلورينگي، چسبندگي بين ليف و بستر، دفع رطوبت و خواص شعله‌درنگي که تنها برخي از آنهاست مي‌باشد. پيش‌درآمد بهره‌گيري از الياف طبيعي سبک و ارزان ظرفيت جاي‌گزيني بخش بزرگي از پرکننده‌هاي معدني و شيشه را در چندين قطعه دروني و بيروني خودرو از خود نشان داده‌اند. در دهه پيش چندسازه‌هاي الياف طبيعي با بستر گرمانرم و گرماسخت مورد پذيرش توليد کنندگان اروپايي خودرو و تامين‌کنندگان رودري، پشتي‌هاي صندلي، روکش‌هاي سقف، کفي‌هاي پشت صندلي عقب، صفحه کنترل و قطعات داخلي قرار گرفته است. الياف طبيعي همچون کنف، شاهدانه، بزرك، چتايي، سيسال تقويت‌کنندگي قطعه را با کاهش وزن، قيمت و CO2 و وابستگي کمتر به منابع نفتي خارجي، بازيافت‌پذيري و اين مزيت که اين الياف "سبز" يا بوم‌سازگار هستند کارآمدتر ساخته‌اند. در حالي که ايالات متحده قوانيني را در زمينه الزامات پايان عمر خودرو تصويب نکرده است، اتحاديه اروپا و کشورهاي آسيايي موازين سختگيرانه‌اي منتشر ساخته‌اند. قوانين اتحاديه اروپا که در 2006 به تصويب رسيده است بر گنجاندن پلاستيک‌هاي تقويت‌شده با الياف طبيعي جديد در خودرو شتاب بخشيده ‌است. در 2006، %80 وسيله نقليه مي‌بايست بازيافت شود و در 2015 اين مقدار به %85 مي‌رسد. ژاپن %88 بازيابي (که شامل سوزاندن برخي قطعات مي‌باشد) را در 2005 الزامي ساخته است که در 2015 به %95 مي‌رسد. براي همين امروزه سازندگان خودرو اثر زيست‌محيطي کل چرخه عمر وسيله نقليه را از مواد اوليه گرفته تا توليد و دفع ارزيابي مي‌کنند. در حال حاضر پلاستيک‌هاي تقويت‌شده با الياف شيشه نشان داده‌اند الزامات دروني و بيروني را برآورده مي‌سازند. خواص مکانيکي خوب و پشتوانه توليدي جاافتاده و کامل به وارد شدن پلاستيکهاي تقويت شده با الياف شيشه در ميان صنعت خودرو کمک کرده است. اما پلاستيک‌هاي تقويت شده با شيشه کاستي‌هايي هم‌چون چگالي به نسبت بالاي ليف (تقريبا %40 بالاتر از الياف طبيعي)، دشواري در ماشين‌کاري و خواص بازيافتي ضعيف دارد چنان‌که ديگرنياز به گفتن مخاطرات بالقوه ذرات ريز شيشه براي سلامتي نيست. يک ارزيابي بومشناختي يا بوم-موازنه نمد ليف طبيعي در مقايسه با نمد الياف شيشه جنبه‌اي ديگر را روشن مي‌سازد. مصرف انرژي لازم براي توليد نمد ليف بزرك(Mj/kg 9.55) شامل کاشت، برداشت و جداسازي ليف به %17 انرژي توليد نمد ليف شيشه (MJ/kg 54.7) مي‌رسد. هرچند قطعات پلاستيکي تقويت شده با ليف طبيعي برتري‌هاي بسياري در مقايسه با الياف شيشه دارند چند نکته فني مهم مي‌بايست پيش از پذيرش آنها در جوامع علمي، صنعتي و بازاريان برطرف شود تا موجب پذيرش گسترده آنها در قطعات بيروني که در آنها تکميل سطحA لازم است گردد. چالش‌ها شامل همگن‌سازي خواص الياف و درک کاملي از از درجه بسپارش و بلورينگي، چسبندگي بين ليف و بستر، دفع رطوبت و خواص شعله درنگي که تنها برخي از آنهاست مي‌باشد. فناوري تبديل الياف طبيعي به تزيينات داخلي توسط تامين‌کننده قطعات Tier I و Tier II نوعا در همکاري با توليدکنندگان الياف پايه-طبيعي در حال گسترش است که ظرفيت‌هايي به شکل نمد و ديگر اشکال پيوسته ماده ايجاد کرده است. قالب‌گيري فشاري، قالب‌گيري تزريقي، گرماشكل‌دهي و قالب‌گيري تزريقي واکنشي ساختاري همگي فرآيندهايي براي فرآيند کردن چندسازه‌هاي الياف طبيعي هستند. بازار خودرو تنها بخشي نيست که در استفاده از الياف طبيعي رشد نشان مي‌دهد. گنجاندن الياف طبيعي در بخش‌هايي از بازار صنعت، ساختمان و تجارت نرخ رشدي %13 در مجموع 10 سال گذشته با رشد ساليانه تقريبا برابر با 275 ميليون کيلوگرم نشان مي‌دهتد. به هرحال استفاده از مواد طبيعي در کاربردهاي خودرويي ايده نوئي نيست. در دهه 1930 و 1940 هنري فورد استفاده از مواد طبيعي شامل شاهدانه براي توليد چندسازه‌هاي تقويت شده سويا در رودري‌هاي بيروني بدنه را قويا پشتيباني مي‌کرد. اگر زمان بلند پخت مواد و دشواري قالب‌گيري نبود ايده فورد براي مواد جايگزين عملي شده بود. اخيرا شرکت‌هاي اروپايي همچون Dieffenbacher(آلمان)، BASF(آلمان) و Rieter Automotive(سوييس) در گسترش چندسازه‌هاي الياف طبيعي پيشتاز گشته‌اند. Rieter Automotive جايزه برتر 2005 نمايشگاه چندسازه JEC را براي عرضه الياف پيوسته Acaba(موز) با صرفه‌جويي اوليه در انرژي به ميزان %60 يا بيشتر کسب کرد. در آمريکاي شمالي Delphi Interior Systems، Visteon Automotive، Kafus Bio-Composites/Flexform Technology و Cargill Ltd. تنها برخي از شرکت‌هاي درگير در ساخت و گسترش چندسازه الياف طبيعي هستند. با پيشرفت سريع در بسپارهاي با پايه کاملا طبيعي که مي‌توانند به همراه الياف طيعي فرآيند شوند زمان کوتاهي در غالب شدن چندسازه‌هاي با پايه کاملا طبيعي در صنعت خودرو مانده است.
نمد الياف طبيعي که قاب دروني در فرآيند شده است. ويژگي‌هاي ماده: [چگالي:] gr/m21600، %50 کنف/%50 پلي‌پروپيلن. بسپارهاي گرمانرم-گرماسخت توليد چندسازه‌هاي الياف طبيعي شامل استفاده از يک سامانه بسپار گرمانرم يا گرماسخت/اتصال دهنده و بچگي يا نمد الياف طبيعي است. در کاربردهاي خودرو امروزه پراستفاده‌ترين سامانه‌اي که بکار مي رود به ويژه در کاربردهاي غيرساختاري پلي‌پروپيلن گرمانرم است. علت اين موضوع چگالي کم، فرآيندپذيري عالي، خواص مکانيکي، خواص الکتريکي عالي، پايداري ابعادي عالي و استحکام ضربه اي است. از مواد گرمانرم ديگر مانند پلي اتيلن، پلي استايرن، پلي آميدها (نيلون 6 و نايلون 6،6) هم استفاده مي شود. خواص عمومي اين مواد در جدول I آمده است. ويژگي‌هاي بسپارهاي گرمانرم نوعي که در ساخت چندسازه الياف بلند بکار مي‌رود در زیر آمده است.

ويژگي PP LDPE HDPE PS Nylon 6 Nylon 6,6

چگالي (g/cm3) 0.920-0.899 0.925-0.910 0.96-0.94 1.06-1.04 1.14-1.12 1.15-1.13

جذب آب در 24 ساعت 0.02-0.01 0.015> 0.2-0.01 0.10-0.03 1.8-1.3 1.6-1.0

Tg(˚C) 10- تا -23 125- 100-تا 133- - 48 80

Tm(˚C) 176-160 116-105 140-120 135-110 215 269-250

كژشكلي در اثر گرما (˚C) 63-50 50-32 60-43 بيشينه 220 80-56 90-75

ضريب انبساط گرمائي (mm/mm/˚C×105) 13.5-6.8 10 13-12 8-6 8.6-8 9-7.2

استحکام کششي (Mpa) 41.4-26 78-40 38-14.5 69-25 79-43 94-12.4

مدول کشساني (GPa) 1.77-0.95 0.38-0.055 1.5-0.4 5-4 2.9 3.9-2.5

ازدياد طولي (%) 700-15 800-90 130-2.0 2.5-1 150-20 300<-35

استحکام ضربه‌اي Izod (J/m) 267-21.4 854<>

توسعه چندسازه‌هاي الياف طبيعي گرمانرم با دو کاستي فيزيکي محدود گشته است: سقف دمايي که در آن الياف مي توانند فرآيند گردند و اختلاف چشم‌گير بين انرژي سطحي چوب و بستر بسپاري. دماي فرآيندي در کاربردهاي الياف طبيعي عامل محدود‌کننده‌اي است. سقف دمايي پذيرفته شده جهت فرآيند کردن براي زمان‌هاي فرآوري طولاني در حد C˚ 150 است هرچند ممکن است الياف در معرض قرار گرفتن دماي C˚ 220 را به مدت کوتاه تاب آورند. حاصل درمعرض دماي بالا قرار گرفتن به مدت طولاني تغيير رنگ، رهايش مواد فرار، چسبنگي بين سطحي ضعيف و شکننده شدن الياف سلولزي است. بنابراين مهم است که سريع‌ترين سرعت واکنش را در پرداخت سطح و فرآوري بسپار، هردو داشت تا با تماس کمتر با اجزاي ديواره از تخريب جلوگيري گردد. گسترش پرداخت سطح با دماي فرآيند کم با ظرفيتهاي خدماتي بالا به عنوان يک فناوري توانمندکننده در بکارگيري الياف طبيعي در مواد چندسازه نگريسته مي شود. از آنجاکه چسبندگي بين سطحي بين الياف طبيعي و بستر خواص فيزيکي چندسازه را تعيين مي سازد معمولا سازگارسازي يا جفت‌كنندگي آلياژ لازم است. سازگارسازي به هر عملياتي گفته مي‌شود که روي الياف يا بسپار انجام مي شود که تر شدن آلياژ را افزايش مي‌دهد. جفت‌كنندگي فرآيندي است که در آن بسپارها يا پرکننده‌هاي غيرهمنوع در يک آلياژ با استفاده از عوامل بيروني با نام عوامل جفت‌كننده در يک آلياژ در کنار هم قرار مي‌گيرند. اين کار مي‌تواند با اصلاح بستر بسپاري، اصلاح ليف، افزودن مواد سطح فعال و آميزه‌سازي در برش زياد انجام گردد. انواع زيادي عوامل جفت‌كننده و مواد شيميايي واکنشگر که در حال حاضربا نام اصلاح کننده‌هاي عامل‌دار شتاخته مي‌شوند. عوامل سطح‌فعال موادي هستند که چسبندگي بين سطحي را با عمل کردن به عنوان سطح‌فعال جامد، بالا مي‌برند و تشکيل پيوند کووالانسي با بستر بسپاري نمي‌دهند. موادي که با بستر يا بستر بسپاري تشکيل پيوندهاي کووالانسي مي‌دهند مي‌توانند درجا در حين فرآيند واکنش دهند. نتيجه بکارگيري سازگارکننده يا جفت‌كننده به چندسازه بهتر شدن خواص فيزيکي و دوام زيست محيطي است. رزين‌هاي گرماسخت اصلي که امروزه در چندسازه‌هاي الياف طبيعي براي کاربردهاي خودرويي بکار مي‌روند رزين‌هاي پلي‌استر، وينيل استر و اپوکسي هستند. مقايسه‌اي از خواص اين گرماسخت‌ها در جدول II آمده است. در الياف طبيعي گروههاي قطبي متشکل از گروه‌هاي هيدروکسيلي، استيل و پيوندهاي اتري (C-O-C) واحدهاي ساختاري اصلي هستند و سهم اصلي را در خواص مکانيکي دارند؛ اين موضوع سلولز را با گروههاي قطبي، اسيدي يا بازي برخلاف بسپارهاي غيرقطبي سازگارتر مي‌سازد. رزين‌هاي پلي‌استر بسيار استفاده دارند به ويژه نوع غير قطبي توانايي پخت از يک مايع به يک جامد را تحت شرايط گوناگون دارد. طيفي از پلي‌استرها از گليکول‌هاي مختلف (پلي اتيلن گليکول، اتيلن گليکول و غيره)، اسيدها (ماليک انيدريد) و تكپارهاي مختلف که همگي خواص گوناگوني دارند تهيه مي‌گردند. پلي‌استر ارتوفتاليک رزين استاندارد اقتصادي است که اغلب بکار مي‌رود و فرآورده‌هاي بسيار سختي با مقاومت گرمايي کم مي‌دهد. پلي‌استر ايزوفتاليک اکنون در مواردي که مقاومت به رطوبت لازم است رايج‌تر است.

ويژگي رزين پلي استر رزين وينيل استر اپوکسي

چگالي (g/cc) 1.5-1.2 1.4-1.2 1.4-1.1

مدول کشساني (GPa) 4.5-2 3.8-3.1 6-3

استحکام کششي (Mpa) 90-40 83-69 100-35

استحکام فشاري (Mpa) 250-90 100 200-100

ازدياد طولي (%) 2 7-4 6-1

جمع‌شدگي در اثر پخت (%) 8-4 - 2-1

جذب آب در 24 ساعت (˚C20) 0.3-0.1 0.1 0.4-0.1

استحکام ضربه Izod فاقدار (J/cm) 3.2-0.15 2.5 0.3

رزين‌هاي اپوکسي کارايي و مقاومت زيست‌محيطي به تخريب بالايي دارند. نوعا تكپار با واکنش اپي‌کلروهيدرين و بيس‌فنول A با مواد پختي مانند آمين‌ها يا انيدريدها در صنعت رايجند. اپوکسي‌ها در صنعت مقبول افتاده‌اند هرچند در صنعت خودرو آنها به سبب زمان پخت طولاني و بهاي بالاي تكپار استفاده زيادي ندارند. رزين‌هاي وينيل‌استر که در خانواده گرماسخت‌ها نسبتا تازه‌وارد هستند معمولا با واکنش ميان رزين اپوکسي و کربوکسيليک اسيد غيراشباع اتيلني به همرا اسيدهاي پراستفاده همچون اسيد اکريليک و متاکريليک توليد مي‌گردد. رزين‌هاي وينيل استر مقاومت شيميايي عالي، خواص حرارتي و مکانيکي خوب و فرآوري نسبتا آسان و ويژگي‌هاي پخت سريع رزين‌هاي پلي‌استر را تلفيق کرده‌اند. اين رزين در هنگامي که در دماي اتاق پخت مي‌شود در مقايسه با اپوکسي مقاومت به رطوبت بهتري دارد. رزين‌هاي وينيل استر به لحاظ ساختار مولکولي شبيه پلي‌استر است اما مکان‌هاي واکنش در دو انتهاي زنجيرهاي مولکولي قرار دارد که امکان جذب انرژي توسط زنجير را مي‌دهد و ماده‌اي چقرمه‌تر در مقايسه با پلي‌استر مي‌دهد. فرآوري چندسازه‌ها محرک اصلي در انخاب فناوري ساخت مناسب در توليد چندسازه الياف طبيعي شامل شکل مطلوب فرآورده نهايي، ويژگي‌هاي کارايي، قيمت و آساني توليد است. دانستن کامل ارتباط ميان مواد، شکل خوراک مواد اوليه، فناوري فرآيندي و طراحي نهايي قطعه ضروري است تا فرآيند با کيفيت، استوار و تکرارپذير گردد. در انتخاب يک فرآيند چندين عامل مي‌بايست در نظر گرفته شود. فرد مي‌بايست مطمئن گردد که ليف به طور يکنواخت در ميان بستر توزيع گرديده است، سازگاري کافي ميان بستر آب‌گريز و الياف آب‌دوست وجود دارد، آسيب به الياف در اثر فرآيند کردن کمترين مقدار را دارد تا تقويت‌کنندگي تضمين گردد، آرايش مطلوب الياف گنجانده شده است، پايداري حرارتي ليف در سرتاسر فرآيند حفظ شده است و اينکه رطوبت درون الياف در سطح مطلوب است تا مسايل مربوط به تورم يا كژشكلي قطعه به حداقل رسد. کنترل رطوبت درون الياف و اثرات آن پس از فرآيند کردن در چندسازه‌هاي ليف طبيعي در خودرو ملاحظات اصلي هستند. سه عامل سرعت خارج شدن رطوبت از ليف را تعيين مي‌نمايند: دما، رطوبت نسبي و سرعت هوا. خشک کردن الياف طبيعي به کمتر از 1 درصد نسبتا پر هزينه است اما گروه –OH در آب نسبت به گروه –OH موجود در اجزاي ليف واکنشگرتر است که آبکافت را نسبت به استخلاف سريعتر مي‌سازد. بهترين شرايط براي شرايطي است که نيازمند مقادير اندک رطوبت است و جايي که آبکافت نسبتا کند است. توانايي کنترل و کم کردن ورودي انرژي در حين اين فرآيند فرصتي است که در مورد فرآوري الياف طبيعي پيش‌بيني مي‌شود. به طور مشابه توانايي حذف جذب آب در هنگام استفاده چندسازه‌هاي اليف طبيعي در کاربرهاي صنعتي بالاست. براي مثال نشان داده شده در چندسازه‌هاي پلي‌استر غير اشباع/ليف سيسال نگهداري در آب منجر به کاهش تا %50 در مدول خمشي مي‌گردد. فرآيندهاي اختلاطي که الياف طبيعي را با بستر گرمانرم ترکيب مي‌سازد به سبب ميزان بالاي ثبات در محصول به شکل دانه‌اي مورد استقبال زيادي قرار گرفته‌اند. هدف فرآيند عمليات اختلاط توليد خوراک دانه‌اي شده که مي‌تواند شبيه هر فناوري فرآوري گرمانرم ديگري همچون تزريق، اکستروژن يا گرماشكل‌دهي بيشتر فرآيند گردد. چندين نوع فرآيند اختلاط وجود دارد که شامل اکستروژن، ورزدهي، و آميزگارساز‌هاي پربرش هستند. در اکستروژن ماده مخلوط شده به سيلندر گرم در اکسترودر خورانده مي‌شود و گرم مي‌گردد تا جريان ماده گرمانرم را بالا برد. انواع اکسترودرها شامل تك‌ماردانه‌ي ساده يا دوماردانه، که مي‌توانند همسوگرد يا ناهمسوگرد باشند و اکسترودرهاي چندماردانه‌ است. همه در اصل به هدف يکساني مي‌رسند: خوراندن مواد، گرمادهي، آميزش پراکنشي، آميزش توزيعي، هواگيري و اکستروژن ماده از درون يک داي. در مورد ورزدهي، يک آميزنده ورزدهنده از دو چرخانه‌ي درهم‌رونده بلند درون سيلندري گرم شده تشکيل شده است. تجهيزات اختلاط پيمانه‌اي ورزدهي داراي دو چرخنده ورزدهي کم سرعت گشتاور بالاست که مصرف انرژي دما و زمان آميزش را کنترل مي‌نمايد و با يک اکسترودر و دانه‌ساز براي توليد دانه تلفيق مي‌گردد. قالب‌گيري تزريقي فرآيند قابلي است و پر استفاده‌ترين فرآيند براي ساختن فرآورده‌هاي چندسازه مي‌باشد به ويژه جايي که قطعات پيچيده لازم است به صورت چرخه‌اي در حجم بالا توليد شوند. مزاياي آن عبارتند از رواداري ابعادي عالي و زمان چرخه [توليد] کوتاه در تلفيق با عمليات تكميلي اندک مي‌شوند. شرکت BMW توليد چندسازه‌هاي زيست‌پايه را که 40 درصد از همتاي پلاستيکي تزريقي خود سبک‌تر است امکانپذير مي‌داند. چالشي که در مورد چندسازه‌هاي الياف طبيعي قالبگيري تزريقي وجود دارد توليد دانه‌هايي با خواص يکسان است. اين موضوع توسط تامين‌کنندگان تجهيزات قالبگيري تزريقي آمريکاي شمالي و اروپا بوسيله فرآيندي موسوم به گرمانرم با ليف بلند مستقيم (Direct Long Fiber Thermoplastic/D-LFT) مورد بررسي قرار گرفته است. در اين فرآيند پيوسته که نخست در مورد الياف شيشه گسترش يافت، الياف کلاف شده و به درون يک ناحيه گرمايش خورانده مي‌شود که در آن گرمانرم با دسته ليف تلفيق مي‌گردد. اين دسته سپس به طول دلخواه بريده شده و به طور پيوسته به قيف قالب‌گيري تزريقي خورانده مي‌شود تا قطعات به طور پيوسته قالبگيري مي‌شوند. منطقي است فرض شود پيشرفت‌هاي اخير در فرآوري فتيله پيوسته الياف طبيعي در مقياس بزرگ مي‌تواند با فرآيند D-LFT تلفيق گردد. پندين شرکت در اين زمينه در حال پيشرفت کار مي‌کنند. گرماشكل‌دهي اغلب براي توليد چندسازه‌هاي گرمانرم الياف طبيعي نمدي بکار مي‌رود. اين فرآيند لايه‌هاي پيش‌بريده ليف (يا نمدها پيش‌شکل‌داده شده که مي‌توانند از الياف تصادفي يا فتيله تشکيل شده باشند) و ورق‌هاي بسپاري را که درون قالب گرم قرار گرفته‌اند را مي‌گيرد و مواد را با انتقال گرما از طريق هدايت جهت ذوب کردن گرمانرم يک‌دست مي‌سازد. گرمانرم جريان مي‌يابد تا در حالي که فشار در هنگام گرمايش و سرمايش اعمال مي‌گردد به درون الياف نفوذ کند. پس از رسيدن به دماي ذوب درون پرس داغ ماده تركيبي در قالب يک چندسازه درون پرس در مي‌آيد. زمان فرآوري به وسيله ترکيب پرس گرمايش-سرمايش به طور موازي بسيار کوتاه است. قالب‌گيري فشاري با بهره‌گيري از بسترهاي بسپاري گرماسخت سکوي مهم ديگري است که براي توليد قطعات بزرگ در صنعت خودرو بکار مي‌رود و ‌قاب‌بندها و سازه‌هاي سبک، مستحکم و باريک توليد مي‌کند. برتري اصلي اين فرآيند آسيب کم به الياف و سرعت فرآيند است. داده‌ها بيانگر آن هستند که خواص در مواردي که ميزان الياف يکسان است در حد همند. ديگر روش قالب‌گيري فشاري فرآيند آميزه قالب‌گيري ورقي (SMC) است که در مورد چندسازه‌هاي [الياف] شيشه‌اي براي سال‌ها استفاده شده است. گونه‌هاي زيادي از قالب‌گيري فشاري گسترش يافته که براي کاربردهاي خودرويي مناسب است و پيشرفت‌هاي اخير که اکستروژن و قالبگيري تزريقي را ترکيب کرده و نخست در مورد الياف شيشه بکار رفت در حال وارد شدن به صنعت خودروست. اين فرآيند دسته‌هاي الياف گرمانرم بزرگ يا توپي‌هاي پيش‌گرم شده را درجا به درون قالب فشاري اکسترود کرده و سپس فشار قطعه را قالبگيري مي‌نمايد. اما هزينه سرمايه‌گذاري بالا از قرار گرفتن اين فرآيند در مقياس گسترده در زنجيره تامين Tier 1 در آينده نزديک جلوگيري مي‌کند.
ويژگي‌هاي چندسازه‌هاي پلي‌استر غيراشباع الياف شيشه و الياف طبيعي

ويژگي الياف شيشه (%30 وزني) الياف طبيعي (%35 وزني)

استحکام خمشي (MPa) 80 70

مدول خمشي (GPa) 6.0 6.0

ازدياد طولي در شکست (%) 2.2 1.9

استحکام ضربه (KJ/mm2) 38 20

چگالي (g/cm3) 1.54 1.42

روش اسفنج‌سازي فرآورده‌هاي اسفنجي توليد مي‌کند که مي‌تواند در کاربردهاي لوازم داخلي و عايق‌ها بکار رود. پس از آميزه‌سازي ليف، گرمانرم و عوامل پف‌دهنده مواد با بهره‌گيري از يک قيف که با نيرو خوراک را وارد مي‌سازد به درون يک اکسترودر تک‌ماردان خورانده مي‌شود. فرآورده اکسترود شده که اکسترودر را ترک مي‌کند از ميان يک آميزنده‌ي خاص عبور داده مي‌شود تا اختلاط کامل بسپار و عامل پف‌دهنده تضمين گردد. دماي اين فرآيند تضمين مي‌کند که عوامل پف‌دهنده واکنش داده و سپس از ميان يک تبادل‌گر حرارتي عبور داده مي‌شود؛ فرآورده اکسترود شده سپس از ميان يک داي عبور داده مي‌شود و به شكل محصول نهايي در مي‌آيد.
مثا‌ل‌هايي از قطعات داخلي و خارجي ساخته شده از مواد طبيعي قطعه خودرو ماده بکار رفته داخلي داشبورد الياف چوب/پنبه قالبگيري شده، بزرك/سيسال رودري بزرك/سيسال به همراه رزين گرماسخت روکش صندلي پوشش چرم/پشم سطح/پشتي صندلي الياف نارگيل/لاستيک طبيعي قاب‌بند صندوق عقب الياف پنبه کف صندوق عقب الياف پنبه با PP/PET عايق‌ها الياف کتان بيروني قاب‌بندهاي کف نمد بزرك با پلي‌پروپيلن در پايان چندسازه‌هاي بسپاري گرماسخت که با قالب‌گيري انتقال رزين و انتقال رزين با کمک خلا مورد توجه صنعت خودرو قرار گرفته‌اند. مزاياي اصلي اين سکوي فرآوري شامل اختلاط در برش و دماي پايين است که تخريب الياف سلولزي را به کمترين
الياف بزرك، شاهدانه، سيسال و پشم و ديگر الياف طبيعي در ساخت 50 قطعه مرسدس بنز کلاس E بکار مي‌رود.
ميزان مي‌رساند. استفاده از درصدهاي بالاتر ليف تا %70 و همچنين هواگيري امکانپذير است. اما اين فرآيندها به سبب الزامات هزينه سرمايه‌گذاري باالا با مقاومت روبرو شده‌اند. کاربردهاي خودرويي علاقه نسبت به مواد زيست-پايه و به طور ويژه چندسازه‌هاي تقويت شده با الياف طبيعي نه تنها با وضع قوانيني که در بازارهاي بزرگي همچون اتحاديه اروپا به تصويب رسيده بلکه با الويت‌هاي بسياري از سازندگان خودروکه به توسعه پايدار جهاني علاقمندند مقارن گشته است. تعريف توسعه پايدار به مسئوليت‌پذيري شرکت که از مسئوليت‌پذيري سازندگان خودرو نسبت به مشتريان و گارگران خود و غيره ريشه مي‌گيرد مربوط مي‌شود. براي نمونه فعاليت‌هاي توسعه پايدار DaimlerChrysler بر گسترش فناوري بيسابقه و شرکتهاي مردمي انتقال فناوري که درگير استفاده از مواد زيست-پايه هستند در فيليپين، آمريکاي جنوبي و آفريقاي جنوبي است. DaimlerChrysler با شناختن مواد زيست-پايه به عنوان يکي از دو بخش کليدي طرح خود جهت ايجاد يک شبکه توسعه پايدار جهاني يک گام فراتر رفته است. بخش کليدي دوم استفاده از انرژي‌هاي تجديد شونده جهت جايگزيني سوخت‌هاي مرسوم است که يک زنجيره تامين خودرو زيست-پايه را دنبال مي‌کند که شامل شبکه‌اي از کشاورز گرفته تا توزيع‌کننده خودرو را شامل مي‌گردد. تامين‌کنندگان جهاني خودرو همچون هوندا استفاده از مواد الياف طبيعي همچون قطعات ليف چوبي در قسمت کف وسايل نقليه تاسيساتي ورزش (SUV) شروع کرده‌اند، تصميمي که با انگيزه آن ملاحظات مهندسي و همچنين فلسفه شرکت است. کلا گوناگوني قطعات زيست-پايه خودرويي که اکنون توليد مي‌شوند شگفت‌آور است. DaimlerChrysler بزرگ‌ترين طرفدار با تا 50 قطعه در وسيله نقليه اروپايي خود از مواد زيست-پايه است. به‌کارگيري تقويت‌کننده الياف طبيعي در تعدادي از قطعات خودرو شدني نشان داده است. بزرك، سيسال و شاهدانه به شکل رودري، آستر پشتي صندلي و ‌قاب‌بندهاي کف فرآيند شده‌اند. الياف نارگيل در ساخت زيري صندلي، بالش عقب و محافظ سر استفاده شده است.
در حالي که پنبه براي ضد صداکردن استفاده شده و از الياف چوب در بالش پشتي عقت بهره گرفته شده است در قاب‌هاي زير کف بدنه استفاده شده و ديگر سازندگان نيز در حال وارد ساختن ترکيبات طبيعي در خودروهايشان هستند. براي مثال گروه BMW مقدار چشمگيري مواد اوليه تجديد شونده در وسايل نقليه خود گنجانده که شامل 10000 تن الياف طبيعي در 2004 بود. در جنرال موتورز مخلوط شاهدانه و بزرك به کفي پشت صندلي عقب و درونه‌هاي قاب در Saturn L 300ها و اپل وکتراهاي بازار اروپا راه يافته و الياف چوب در پشتي عقب کاديلاک Deville و قسمت کف جاي بار GMC Envoy و شورولت TrailBlazer بکار رفته است. فورد تايرهاي Goodyear که از نشاسته‌ي ذرت ساخته شده‌اند در Fiestaهاي اروپا استفاده کرده است که مقاومت غلتشي کمتري نسبت به تايرهاي مرسوم دارند و براي همين در سوخت صرفه‌جويي مي‌شود. Insertهاي در کشويي فورد Freestar از الياف چوب ساخته شده‌اند. تويوتا به بهره‌گيري از شاهدانه در قفسه‌هاي بسته‌بندي Lexus علاقه نشان داده و آن را در ساختار بدنه وسايل نقليه مدل تويوتا i-foot و i-unit وارد ساخته است. شکل 4. تقويت‌کننده جلوپنجره فورد Montageträger در حال حاضر تحقيقات جهاني زيادي در زمينه گنجاندن چندساز‌هاي الياف طبيعي انجام پذيرفته است و سازندگان خودرو پيش نمونه‌هايي را توليد مي‌کنند که آغازي در آينده ساخت است. براي مثال سرويس تحقيقات کشاورزي ايالات متحده کاربردهاي صنعتي و تجاري براي انواع زيادي از فرآورده‌هاي کشاورزي شامل ضايعات گسترش داده است و گروه‌هايي همچون Soybean Checkoff و اتحاديه ملي پرورش‌دهندگان ذرت که بر پژوهش و ارتقاي بازارهاي جديد براي محصولات عضو متمرکزند فعاليت‌هاي تحقيقاتي را در راستاي منابع خوراک پشتيباني مي‌کنند. به علاوه تامين‌کنندگان رتبه‌ي يك ( Tier1 ) فعالانه درگير توليد قطعات پيش‌نمونه هستند: Visteon سامانه‌اي براي ساختنقاب تجهزات برپايه ساقه پنبه گسترش داده است؛ Composite Products فرآيندي براي توليد قاب‌بندهاي در از بزرك عرضه کرده است؛ بالاخره Industries که کفي‌هاي جاي بار براي جنرال موتورز و هوندا SUV و قفسه‌هاي بسته‌بندي براي Saturn و اپل مي‌سازد همچنين براي کاميون‌هاي ماک روکش‌هايي سقفي توليد مي‌کند که از ترکيب الياف شاهدانه، بزرك، شاهدانه و سيسال تهيه شده است؛ و قاب‌هاي بدنه پلاستيك سويا عرضه شده که اکنون در تراکتورهاي John Dere استفاده دارد .

چنان‌چه پيشتر اشاره شد بخش‌هاي آزمايشگاهي زيادي در مورد اشکال پيچيده در حال حاضر در مراحل پيش‌نمونه يا توليد هستند. جمع‌بندي در دهه اخير چندسازه‌هاي الياف طبيعي رشد سريعي را در بازار خودروي اروپا تجربه کرده‌اند و به نظر مي‌رسد اين روند با فراهم بودن توجيه قيمت و کارايي در مقايسه با فناوري‌هاي رقيب به لحاظ مقياس جهاني است. به هرحال کاهش وزن، بازيافت‌پذيري و الزامات کارايي امروزه به‌وسيله سامانه‌هايي رقيب همچون گرمانرم‌هاي تقويت‌نشده قالب‌گيري تزريقي شده برآورده شود. چندسازه‌هاي الياف طبيعي به گسترش نقش خود در کاربردهاي خودرويي تنها در صورتي ادامه خواهند داد که چالش‌هاي فني همچون پايداري رطوبتي، سازگاري سطح مشترک ليف-بسپار و منبع ليف تکرارپذير براي تامين سازندگان خودرو در دسترس باشد. کارهاي در دست اقدام توسط تامين‌کنندگان رتبه‌ي يك دو دوي خودروسازان ( Tier I و II ) براي بررسي سامانه‌هاي تركيبي شيشه-الياف طبيعي و نيز کاربردهايي که ظرفيت‌هايي از الياف طبيعي هم‌چون ويژگي‌هايش ميرايش صدا را بکار گرفته‌اند مي‌توانند اثرات بسزا و بسيار خوبي داشته باشند. به علاوه توسعه مورد نظر در زمينه پلاستيك‌هاي زيست-پايه همچون پلي‌استرهاي زيست‌تخزيب‌پذير پلي‌هيدروکسي آل‌کانوات (PHA) و پلي‌ال‌هاي زيست-پايه مي‌تواند گزينه چندسازه کاملا زيست-پايه را پيش روي طراحان خودروي آينده نهد. در کوتاه مدت گسترش بازار چندسازه الياف طبيعي اثري مثبت بر کشاورزان و صاحبان مشاغل کوچک در مقياس جهاني دارد، از وابستگي به نفت ايالات متحده مي‌کاهد، کيفيت محيط زيست را به وسيله گسترش زنجيره تامين با منبع پايدار مي‌افزايد و به موازنه CO2 بهتري در زمان عمر وسيله نقليه با انتشار گازهاي گلخانه‌اي نزديک به صفر مي‌رسد.

برگردان: عباس شيخ Abbas.sheikh@gamail.com

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

تازه هایی از دنیای پلیمر

تازه هایی از دنیای پلیمر

ماشين حساب انرژي براي شرکت های سازنده اكسترودر

شركت Griner Tool توليد كننده و نصب كننده ابزار آلات و ماشينهاي اكستروژن، با توليد يك دستگاه محاسبه ي مصرف انرژي براي هر جزء جدا در ماشين، ضمن يك تحقيق جامع موفق به كاهش مصرف انرژي شده است. موتورهاي اكسترودر و پمپ‌هاي خلاء از بزرگترين مصرف كننده‌هاي انرژي در خط اكستروژن مي باشند. كشف اين واقعيت زماني براي اولين بار محقق شد كه شركتGeiner Extrausion اقدام به تخمين مصرف انرژي اجزا توسط دستگاه محاسبه مصرف انرژي نمود. اين كار قدمي‌است به سوي تعيين دقيق انرژي مصرف شده در توليد هر تن از مواد و هدف اين امر رساندن انرژي مصرفي جهت توليد هر تن ازمواد به كمترين مقدار ممكن است.

كاهش مصرف انرژي براي اكسترودرها

شركت krauss-maffei berstorff راهكارهاي موجود جهت كاهش مصرف انرژي را به مشتريان ارايه مي‌كند. با توجه به اينكه در طول 8 سال گذشته قيمت برق در آلمان در حدود 120 درصد افزايش داشته است، بيشتر شرکت‌ها در جستجوي راهي براي کاهش مصرف انرژي به منظور كاهش هزينه‌های تولید مي‌باشند. نواحي اتلاف‌گر در اكسترودرها، معمولا محفظه ناحيه نرم كننده پمپ دنده‌اي و موتور DC مي‌باشد. این شرکت در مورد كليه اكسترودرهاي تك پيچه سري هاي اختصاصي 36D پيشنهاد استفاده از موتورهاي سه فازي AC به جاي موتورهاي DC را ارايه داده است. بازده بدست آمده در كاهش مصرف انرژي بين 5 تا 12 درصد بوده كه وابسته به منطقه عملياتي متغیر است. همچنين موتورهاي AC تحت بار مقطعي عكس العمل بهتري نشان مي‌‌دهند.

كمپاني جديد در Kreyen borg Group

شركت جهاني Kreyen borg ، سازنده و عرضه کننده ماشين‌هاي فرآیند صنعت پلاستيك، چهارمين عضو خود را معرفي كرد. شرکت جديد، علاوه بر پيگیري فعاليت‌هاي قبلي خود در زمينه توليد تجاري تجهيزات مادون قرمز و تكنولوژي نصب آنها اقدام به توليد صفحامت فلزي و استيل ضد زنگ Stainless steel نموده است. اين شركت آلماني با بيش از چهل سال فعاليت در توليد مخلوط کن ها، سشورهاي خاص و سيستم هاي تغذيه اكسترودر، در سالهاي اخير تلاش خود را در زمينه تكنولوژي تجهيزات مادون قرمز متمركز كرده است. حاصل اين تلاش ها توليد دستگاه خشك كن مادون قرمز IR است كه به منظور اصلاح حرارتي توده طراحي شده است. در اين دستگاه حرارت دهي، خشك كردن و بلورينگي تنها در طول چند دقيقه صورت مي‌گيرد. اين در حالي است كه در ساير تجهيزات موجود در بازار انجام اين عمل چند ساعت طول مي‌كشد. شركت Krenenborg يك راه حل هاي اقتصادي براي فرآيندهاي فيلتراسيون ناپيوسته يا فشار ثابت نیز ارایه كرده است. اين شركت محصولات خود را با دو عنوان تغيير دهنده غربال (Type HR) و صفحه سر خورنده (Type FS-Y) در سايزها و ساختارهاي متفاوت ارایه كرده است. در تعويض كننده غربال نوع HR يك ضامن دستي براي جابجايي صفحه حلقه گردان به منظور تعويض غربال وجود دارد كه دستي بودن آن افزايش ايمني را تضمین می کند. با توجه به طراحي آن براي حالت پيوسته، كاربرد آن در فرآيند نهايي است كه مواد كاربردي با حداقل آلودگي مي باشند (نظيرخطوط توليد فيلم دمشي). نوع FS-Y با يك سيستم هيدروليك قوي به جاي يك انباشت كننده هيدروليك معمولي استفاده مي شود، نتيجه اين تعويض سريع صفحه سرخورنده در چند ثانيه است كه حاصل آن قطع فرآيند مذاب در مدت زمان بسيار كوتاه است. اين روش نيمه پيوسته براي فرآيندهاي غير حساس به تغييرات فشار مناسب است.

لوله‌هاي پلیمری به سمت چندلايه شدن

شركتBattenFeld Extrusions technik GmbH طرح تولید لوله‌هاي چند لايه را به مرحله اجرا در آورده است. از مزایای لوله هاي چند لايه مي‌توان دو مورد را ذكر كرد: لوله‌هاي HDPE فشار بالا با لایه محافظ بيروني PP براي ايجاد مقاومت در برابر ضربه و لوله‌هاي فاضلابی PP با لايه فوم مياني به منظور ايجاد عايق صوتي و وزن كمتر شركت Battenfeld دستگاه PO 800-2 VSI با بزرگترين داي چند لايه را براي لوله هاي HDPE با لايه محافظ PP در سطح بيروني و بیشینه قطر 800 ميلي متر طراحي نموده است. اين داي ويژه، يك داي پوششي VSI است و با یک PO 800 VSI كه مختص لوله‌هاي تك لايه مي ‌باشد، تركيب شده است. مزاياي ديگر اين دستگاه تميز شدن و نگهداري آسان آن مي‌باشد.

قطعات اسفنجی با سطح براق و كامل

با همكاري شركت‌هاي Kunststoff institute ludenscheid و Battenfeld wittmann‌ براي اولين بار توليد قطعات اسفنجی گرمانرم با سطح كامل و براق امكان پذير شده و در حال حاضر مهمترين هدف در ساخت قطعات اسفنجی دسترسي به خواص مكانيكي مناسب است، درحالي كه ظاهر سطح اهميت كمتري دارد. با فرآيند تهيه اسفنج جديد امكان ايجاد قطعات اسفنجی با سطح يكسان و بدون فرو رفتگي ضمن تزريق ميسر شده و استفاده از عوامل ايجاد اسفنجی فيزيكي يا شيميايي تغييري در نتيجه ايجاد نمي‌كند. يك مزيت فرآيند جديد اين است كه ضمن تزريق مذاب به درون قالب داغ، سطح قطعه نه تنها شكل دقيق طرح قالب را پيدا مي‌كند بلكه پوسته بيروني قطعه به خوبي فشرده مي‌شود. این بدان معناست كه قطعه علي رغم ظاهري مناسب و براق داراي مقاومت مكانيكي بالا نيز مي‌باشد. در اين فرآيند سرمايش و گرمايش قالب توسط دو ورودي آب با دماهاي متفاوت صورت مي‌گيرد.

پلاستیک های جدید در صنعت حمل و نقل

پتروشیمی SABIC به عنوان یکی از شرکت های پیشرو در تولید رزین های گرمانرم، پوشش ها، فیلم ها و ترکیبات خاص، صفحات Lexan*XHR6000 را به منظور تهیه قاب پنجره تولید نموده که مطابق با استانداردهای امریکا در اشتعال پذیری و سمیت برای مواد مات طراحی شده است. صفحات ذکر شده با وزن کمتر به مصرف کمتر سوخت و صرفه اقتصادی در مقایسه با صفحات PVC /اکریلیک اسید معمول کمک می کنند. صفحات مذکور به سبب خاصیت رنگ پذیری بالا و خشک شوندگی سریع در مواردی که رنگ قطعات توسط اسپری صورت می گیرد، مناسب می باشند. خانواده محصولات Ultem از این کمپانی شامل اسفنج، رزین و الیاف می باشند. صفحه Ultem R165G29 در سیستم روشنایی داخل واگن مترو مورد استفاده قرار می گیرد که علاوه بر وزن کمتر دارای مقاومت اتصال بر سطح می باشد و کاربرد آن در مترو هوستون آمریکا منجر به امکان افزایش تعداد مسافران واگن گردیده است. دیگر محصولاتی که با کاهش وزن قطعات به رشد صنعت حمل و نقل کمک کرده اند عبارتند از: رزین PF 100 uz 270 جهت قالب گیری صندلی های اتوبوس و تراموا که از جنس پلی آمید6 با خاصیت تاخیر اندازی شعله می باشد. صفحات Alextra با خواص سختی، مقاومت حرارتی و پایداری ابعادی بالا و امکان کاربرد در دمای پایین با دیگر مواد شکل پذیر بی همتا می باشد و علاوه بر آن دارای مقاومت محیطی و حفظ رنگ و درخشندگی بالا است.

کاربرد PET بازیافتی در بسته های مایعات دارویی

شرکت Rexam تولید کننده بطری های آشامیدنی است که دارای نقشی مهم در بسته بندی پلاستیک های سخت می باشد. این شرکت به منظور پاسخگویی به نیاز کاهش منابع مصرفی و حفظ محیط زیست اقدام به بسته بندی مایعات تجویز شده پزشکی در ساختار بیضوی از PET بازیافتی نموده است. این بسته ها در اندازه های 2 تا 12 انس (هر انس معادل 0.028 لیتر) می باشند و دارای قابلیت بازیافت تا چندین مرحله هستند. این محصول دارای استانداردهای معمول دارو سازی امریکا (usp) و کمیسیون سلامت محصولات مصرفی (cspc)، استاندارد FDA و شاخصه های لازم در عبوردهی نور و نفوذ رطوبت می باشد و در نوامبر 2008 در نمایندگی های فروش محصولات بازیافتی Rexam آماده فروش می باشد.

اسباب بازی های دوستدار محیط زیست Coinstar

یک شرکت چند ملیتی است که در چهار زمینه مرتبط با خرده فروشی راه حل هایی ارایه می دهد. این زمینه ها شامل سرویس خودکار شمارنده پول پرداخت الکترونیک، سرویس های سرگرمی و انتقال پول و سرویس خودکار اجاره DVD هستند. محصولات این شرکت در بیش از 000/50 سوپر مارکت، داروخانه و رستوران قابل عرضه می باشند. اخیرا یکی از توابع شرکت Coinstar اولین مجموعه اسباب بازی از حیوانات دوستدار محیط زیست را معرفی نمود. این مجموعه شامل هشت حیوان بوفالو، زرافه، گوریل، پلنگ، شیر، کرگزدن، ببر و گور خر می باشد. پوشش خارجی این حیوانات مخمل است که درون آنها با پلیمر PET پر شده. این پلیمر حاصل بازیافت بطری آب و سوداست. با افزایش تقاضا برای مصرف مواد بازیافتی، کاهش تعداد بطری های رها شده در طبیعت امری ممکن است.

کاربرد پلی آمید در خودروی منتخب سال 2008

خودرو Fiat 500 با ظاهر مدل قدیمی 500 که سمبل رشد اقتصادی ایتالیا در دهه 1950 تا 1960 می باشد، خودروی سال 2008 شناخته شده و محصول تلاش مهندسان کمپانی فیات می باشد. جایگزینی پلی آمید با فلز در برخی خودروهای ساخته شده منجر به کاهش یک سوم وزن در مقایسه با حالت تمام استیل گردیده که نتیجه آن کاهش مصرف سوخت تا 30 درصد می باشد. به عنوان مثال در سیستم تقویت سوخت از پلی آمید با قابلیت قالب گیری دمشی به منظور کاهش نشت سوخت و گذراندن آزمون های تحت فشار در دمای پایین استفاده شده است. مورد دیگر استفاده از آن در زیر کاپوت خودرو به سبب مقاومت حرارتی بالا و حفظ خواص مکانیکی برای مدت طولانی می باشد. کاربرد دیگر این ماده در قطعات خارجی خودرو به سبب مقاومت بالای تخریب در مدت زمان طولانی تحت اشعه UV است.

استفاده از اسفنج طبیعی در صنعت مبلمان

Minnea Polis- Carpenter بزرگترین تولیدکننده کوسن در جهان امکان تولید اسفنج نرم ساخته شده از پلی ال BioH بر پایه ی سبوس را ایجاد کرد. محصول جدید دارای قابلیت بازیافت کامل می باشد. پلی ال BioH محصول کمپانی Cargil است که از روغن سبزیجات طبیعی نظیر دانه سبوس گرفته شده. کاربرد این ماده در تهیه اسفنج انعطاف پذیر پلی یورتان باعث کاهش صدمات محیطی می گردد.

پلاستیک های شفاف در عکسبرداری سه بعدی

شرکت سیستمهای سه بعدی Rockhill در کارولینای جنوبی تهیه کننده چاپ سه بعدی و نمونه سازی سریع، ابزار جدید سه بعدی سازی با شفافیت عالی و ماندگاری بالا را معرفی کرد. سیستمهای سه بعدی زمان و هزینه طراحی محصولات را توسط ایجاد قطعات واقعی از ورودی دیجیتال کاهش می دهند. پلاستیک Accurara clear Vue برای تولید قطعاتی بی رنگ به منظور کاربردهایی شامل لنزهای نور افکن خودرو ، مدل های ساختاری پنوماتیک (با نیرو محرکه ی هوا) و هیدرولیک (با نیرو محرکه آب) تولید شده است که امکان تجسم ساختار درونی را برای مهندسان و طراحان ممکن می سازد. این پلاستیک دارای انعطاف پذیری و ماندگاری بالا با دامنه مدول بین دو پلیمر گرمانرم ABS و PP می باشد. ویسکوزیته پایین آن منجر به خروج آسان تر می شود که نتیجه آن کاهش هزینه اپراتوری است. علاوه بر این عمل پوشش دهی مجدد را نیز بهبود می بخشد.

بسط های بهداشتی

کمپانی Trell eborg تهیه کننده سیستم های ایجاد اتصال و بستن اجزا فعالیت خود را در زمینه اتصال بهداشتی غذاها و آشامیدنی ها و مواد دارویی اعلام کرد. بندهای اتصال دهنده با دماهای بالا و پایین، بخار و مواد شیمیایی خورنده سازگار هستند. این بندها در ابعاد مختلف و از جنس NBR، EPDM، FKM، PTFE، VMQ، FFKM، PTFE، پر شده با استیل ضد زنگ می باشند. از واشرهای بهداشتی تولیدی این شرکت می توان به PTFE باند شده اطراف هسته درونی لاستیک EPDM، واشرهای بیولوژیکی که استفاده از یک نشانگر خودکار در خطوط فرآیند بهداشتی را ممکن می کند، ردیاب هوشمند جهت ثبت خودکار دما و مهره پیچشی که کنترل کننده فشارهای وارد بر واشر ضممن بسته شدن می باشد، اشاره کرد.

نوار چسب های حساس به فشار

کمپانی AEE تهیه کننده فیلم ها و نوارها، محصول تجاری خود را که نوار چسب حساس به فشار بر پایه فیلم های VICTREX و APTIV است را به بازار معرفی کرده است. این نوار چسبها جایگزین مناسبی برای نوارهای پلی آمید و PTFE پلی تترا فلورو اتیلن، هستند که در دماهای بالا به سبب مقاومت کششی پایین تر از بین می روند. از خواص این نوار چسبها می توان به میزان جذب رطوبت کمتر، مقاومت شیمیایی کششی و پارگی بالاتر در محیط های خورنده و چگالی کمتر اشاره کرد. کاربرد آنها در محیط های خورنده و خطرناک انتخاب مناسبی برای مشتریان صنعتی می باشد.

نسل جدید رزین های چسبنده PE

در پوشش خارجی لوله های استیل شرکت LYOLDELL BASELL رزین پلی اتیلن چسبنده جدیدی با نام تجاری LUCALEN G3710E را به بازار معرفی کرد. این رزین به عنوان باند اتصالی در پوشش سه لایه بین رزین های اپوکسی و لایه بالایی HDPE استفاده می شود و از فرآیند پذیری مناسب و استحکام مذاب بالایی برخوردار است. فیلم حاصل از اکستروژن این رزین پایدار است و نیز در دماهای بین 23 تا 80 درجه سانتی گراد دارای چسبندگی خوب بر سطوح زبر می باشد.

فیلم های بسیار شفاف pp

در بسته بندی های بهداشتی کمپانیBorealis یک کوپلیمر تصادفی ویژه از خانواده فیلم های پلی پروپیلن دمشی و قالب گیری شده را به بازار معرفی نمود. این فیلم با نام تجاری Brolcear Re936CF برای استفاده در بسته بندی های غذایی و کاربردهای پزشکی توسعه داده شده و شفافیت بالای خود را پس از فرآیند شدن به طور تقریبا کاملی حفظ می کند. این نوع جدید از فیلم PP خواص نوری خود را با افزایش سرعت تولید تا 15 درصد نیز حفظ می کند، این در حالی است که سایر فیلم ها با افزایش سرعت تولید دچار زوال می شوند.

راه حل تناسب اندام در سفر

شرکت MILL VALLEY راه حل آسانی برای تناسب اندام افراد پر مشغله که اکثر اوقات در سفر می باشند ارایه نموده است. دستگاه سیار شنای روی زمین با وزن کمتر از دو پوند که در تماس با سطح تخت می شود! فروش این دستگاه از سال 2006 تاکنون به سه میلیون عدد رسیده است. محصول کاملتر بعدی دارای دسته های چرخان بر پایه ای دارای اصطکاک است. دسته ها از آلیاژ پلی کربنات ساخته شده است که ماده ای محکم در ساخت شیشه های ضد گلوله محسوب می شود. این دستگاه در یک کیف ساخته شده از نئوپرن حمل می شود. ضمن کار با آن بازوها، شانه ها، سینه و اندام پشت درگیر می شوند و احتمال کشیدگی عضلات و صدمه آنها به حداقل رسانده شده است.

تولید رزین های فلورین دار شده عاری ازPFOA

شرکت AGC ژاپن محصول خود با نام FIUON PTFEE- SERIES که خط جدیدی از محصولات PTFE (پلی تترا فلورو اتیلن) می باشد را به بازار معرفی نمود. کاربرد این محصول در سیمها، عایق کابلها، پوشش قابلمه، شیلنگ و قطعات الکترونیک می باشد. بر خلاف محصولات PTFE مرسوم، در فرآیند تولید محصول جدید از نمک های آمونیوم پرفلورواکتانوئیک اسید ( PFOA) استفاده نشده است. PFOA ماده ای است که به عنوان عامل سطح فعال در پلیمریزاسیون فلوروپلیمرها و نیز به عنوان ماده ی مورد استفاده در حشره کش ها کاربرد دارد. پخش این ماده در طبیعت به ضرر محیط زیست و حذف آن از فرآیندها امری ضروری است.

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب