اختصاصی بسپار/ کاهش هزینه و ردپای کربن

بسپار/ایران پلیمر اخیرا پژوهشهای زیادی دربارهی پرکنندههای تجدیدپذیر و گیاهی برای کاهش ردپای کربن در ترکیبات گرمانرم انجام شده است، اما پرکنندههای معدنی نیز میتوانند در کاهش ردپای کربن محصولات نهایی و آمیزهها نقش داشته باشند. تأمینکنندگان در حال ارزیابی چرخهی عمر (life cycle assessments) (LCA) محصولات خود و بهینه سازی فرایندها هستند تا از اثرات زیستمحیطی استخراج، خالصسازی، آسیاب و ترابری بکاهند.
کلسیم کربنات مدتهاست که به عنوان پرکنندهای ارزان برای گرمانرمها شناخته شده است و اکنون به عنوان گزینهای پایدار برای جایگزینی بسپارهای پتروشیمی مطرح میشود. شرکت Heritage Plasticکه در میسیسیپی، ایالات متحده واقع شده، بیش از 40 سال است که از کلسیم کربنات در گرمانرمها بهره میبرد. مدیر توسعه و خدمات فنی این شرکت میگوید که برای دستیابی به زیستپایداری، نیاز به راهحلهای مختلفی داریم و استفاده از کلسیم کربنات یکی از این راهحلها برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای است.
شکل 1. Okeanos فناوری کد QR را توسعه داده که میتواند سفر کلسیم کربنات مورد استفاده در بستهبندی را از “زمین تا مغازه” ردیابی کند. یعنی این فناوری نشان میدهد کلسیم کربنات از کجا آمده و چگونه به محصول نهایی رسیده است.
اولین ارزیابی چرخهی عمر (LCA) محصول توسط این شرکت در سال 2008 انجام شد و به تازگی مشاور سومی به نام YellowYellow در تورنتو آن را بهروزرسانی کرده است. نتایج LCA 2023 نشان میدهد که هر کیلوگرم آمیزهی پرکربنات Heritage Plastic از نوع HM10، 56 درصد کمتر از هر کیلوگرم پلیاتیلن کم چگالی خطی سنتی گازهای گلخانهای منتشر میکند. این ارقام نشاندهندهی تأثیر مثبت این آمیزه بر کاهش انتشار CO2 است.
انتشار کربن دیاکسید (CO2) برای سه محصول از خط آمیزه مواد معدنی HM10 (HM10 Max، HM10LC و HM10S) محاسبه شده است. در سال 2023، هر یک از این محصولات به ازای هر تن، 645 کیلوگرم کربن دیاکسید منتشر کردهاند. در مقایسه، پلیاتیلن کم چگالی خطی به طور متوسط 1472 کیلوگرم کربن دیاکسید در هر تن تولید میکند.
مدیر این شرکت میگوید: «LCA در تجزیه و تحلیل خود از سه محصول اصلی ما بسیار دقیق و سختگیرانه بود. این ارزیابی بر انتشار گازهای گلخانهای ناشی از اجزای سازنده، فرایند کلید در دست و همچنین تولید در کارخانه ما در سیلاکاگا تمرکز داشته است.» این امر نشان میدهد که شرکت تلاش کرده است تمامی جنبههای تولید را در ارزیابی خود در نظر بگیرد.
دادههای LCA در یک محاسبهگر جدید برای محاسبهی انتشار گازهای گلخانهای در Heritage Plastics استفاده میشود. ریگز میگوید این ابزار به مشتریان راهی ارائه میکند تا با مزایای زیستپایداری کلسیم کربنات ارتباط برقرار کنند.
اصلاحکنندههای معدنی کلسیم کربنات جدید INCOA نیز از سنگ آهک بسیار خالص ساخته میشوند. فرایند تولید این شرکت توزیع اندازه ذرات باریک و کیفیت بالایی همراه با top-cut کم و کمینه مساحت سطح ویژه را ایجاد میکند.
اصلاحکنندهها برای بهبود فرایند و عملکرد مکانیکی بسپارهای مختلف، از جمله پلیوینیل کلرید و پلیاولفینها، استفاده میشوند. این اصلاحکنندهها حاوی آهن نیستند که به ویژه در جلوگیری از زرد شدن PVC و افزایش پایداری آن مزیت محسوب میشود. اخیراً، INCOA نسخهای به نام InCal را معرفی کرده است که برای فیلمهای قابل تنفس (breathable) طراحی شده است و گونهی دیگری نیز برای بسپارهای زیستی ارائه داده است.
INCOA میگوید اصلاحکنندههای آن به کاهش ردپای کربن محصولات پلاستیکی کمک میکنند. این امر از طریق کاهش مصرف انرژی در زمان فرایند و جایگزینی بخشی از بسپارهای پتروشیمی با این مادهی معدنی انجام میشود. همچنین، این شرکت قصد دارد ظرفیت تولید خود را در سال جاری یا سال آینده به دلیل افزایش تقاضا بالا ببرد.
کلسیم کربنات
آخرین محصول Omya، کلسیم کربنات عاملداری به نام Omya Smartfill است که برای سازگاری با بسپارهای مهندسی مانند پلیآمیدها و پلیکربناتها طراحی شده است. کارستن شولز، مدیر توسعه تجاری بسپارها در Omya، میگوید که این مادهی عاملدار باعث افزایش ضربهپذیری در پلیآمیدها میشود و در ترکیبات PA که با شیشه پر شدهاند، مدول را افزایش میدهد؛ بدون اینکه بر ضربه تأثیر منفی بگذارد.
(ادامه دارد …)
تدوین: مهندس هلیا حیدرینسب [email protected]
متن کامل این مقاله را در شماره 267 ماهنامه بسپار که در نیمه دی ماه 1403 منتشر شده است، می خوانید.
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.