اخباراخبار ویژهمقالات

اختصاصی بسپار/ ظرفیت‌ها و محدودیت‌ها در بازیافت گرماسخت‌های پلیمری

بسپار / ایران پلیمر عملکرد برجسته‌ی گرماسخت‌های رایج از شبکه‌ی اتصالات عرضی این مواد حاصل می‌شود، اما بازیافت آن‌ها را محدود می‌کند. روش‌های تجاری برای مواجهه با این چالش را می‌توان به روش‌های مکانیکی، گرمایی و شیمیایی تقسیم کرد. این روش‌ها به طور معمول انرژی‌بر بوده و بازیافت ماده گرماسخت به تنهایی درنظر گرفته نمی شود. در واقع آن ها بر بازیافت مواد با ارزش تر هم چون پرکننده ها، الیاف یا زیرلایه ها (substrates) متمرکز هستند. به منظور افزایش چرخش پذیری (circularity) مواد گرماسخت، در بسیاری از پژوهش‌های دانشگاهی، روش های ممکن را که در آن ها به واسطه ی استفاده از پیوند‌های اشتراکی پویا یا اتصالات تخریب پذیر به انرژی کمتری نیاز دارند گزارش شده است، هرچند اکثر این تحقیقات امکانات محدودی برای صنعتی شدن دارند.

این مقاله‌ی مروری بنا دارد تا با تمرکز بر فناوری، قابلیت ماندگاری (sustainable) و جنبه‌های اقتصادی، پلی را بین صنعت و پیشرفت های دانشگاهی ایجاد کند. در این مقاله، روش های اخیر برای بازیافت مواد گرماسخت، گسترش گرماسخت‌های بازیافت‌پذیر ذاتی و نمونه‌هایی که ممکن است در آینده‌ی نزدیک تجاری‌سازی شوند، مرور خواهند شد.

مقدمه

یکی از مهم‌ترین مسائل این دهه، افزایش پسماندهای پلاستیکی بر پایه‌ی منابع فسیلی است که در محیط‌ زیست رها می‌شوند. بخشی از اقتصاد چرخشی، که توسط بنیاد Ellen MacArthur  تدوین شده است، آینده‌ی ماندگارتر را برای نسل‌های بعدی به ارمغان می‌آورد. دو اصل اساسی در این مفهوم آورده شده است که عمده‌ی پلاستیک‌ها و نیز موادی که وارد این چرخه می‌شوند باید قابل بازیافت و پایه‌ی زیستی باشند. در حال‌حاضر درصد کمی از مواد پلاستیکی تولید شده بازیافت می‌شوند (میانگین جهانی در سال ۲۰۱۶، ۱۰ درصد بوده است). بازیافت و بازفراورش مواد گرمانرم از نظر علمی و فناوری ساده‌تر است، از سوی دیگر مواد گرماسخت در رده‌ی دشوار‌ترین مواد برای بازیافت قرار می‌گیرند و برای مدت مدیدی این موضوع غیر‌ممکن قلمداد می‌شد. شاخصه‌ی مهم مواد گرماسخت حضور اتصالات عرضی شیمیایی بین مولکولی اشتراکی است، که استحکام و سفتی ماده را به همراه دارد و قابلیت خزش نمونه را در مقایسه با مواد گرمانرم مشابه کاهش می‌دهد، در نتیجه محرک‌های شیمیایی و مکانیکی موجود در محیط پیرامون ماده تاثیر کمتری بر آن خواهند داشت و آن‌ها را برای کاربرد‌های چندسازه ای (کامپوزیتی) مانند ساخت یا حفاظت (در مواردی مانند هوافضا و توربین‌های بادی) مناسب می‌سازد. هرچند که که پیامد این پایداری گرمایی و مکانیکی زیاد، بازیافت دشوار گرماسخت‌ها است. عمده‌ی رزین‌های گرماسخت، ایزوسیانات‌ها، پلی‌استر‌های سیرنشده، فرمالدئید‌ها، اپوکسید‌ها و الکیدها هستند، عمدتا به عنوان فرمول بندی های چندجزئی واکنش‌پذیر برای به  هم چسباندن ذرات و الیاف تقویت کننده به کار گرفته می‌شوند و پس از پخت، مواد مستحکم با وزن کم به وجود می‌آید.

 

برگردان: مهندس محمد صفری، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی پلیمر 

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره ۲۲۱ ماهنامه بسپار که در اسفندماه  منتشر شده است بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است.

لینک خرید متن کامل این مقاله: https://b2n.ir/y71929

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا