اختصاصی بسپار/ حفظ جریان زیست‌‌پایدار با راهگاه‌‌های گرم

بسپار/ایران پلیمر برای داشتن فرایند قالب‌‌گیری تزریقی مقرون به صرفه و کارآمد، فناوری راهگاه گرم نقش اساسی دارد. گسترش اقتصاد چرخشی در صنعت پلاستیک هم‌‌چنان چالش‌هایی را به‌‌وجود می‌آورد، زیرا گزینه‌های زیست‌‌پایدار (sustainable)، مانند بسپارهای پایه زیستی و مواد بازیافتی پسامصرفی (PCR)، به انواع جدید راهگاه‌‌ گرم نیاز دارند. در این مقاله، در مورد تامین‌‌کنندگان پیشرو فناوری قالب و راهگاه گرم که محصولاتی برای این رفع چالش‌ها و سایر چالش‌ها ابداع کرده‌اند، گزارش شده است.

شرکتMold-Masters گزارش می‌دهد که تقاضای رو به رشد قطعات پلاستیکی، ساخته شده از مواد بازیافتی، بازار پررونقی برای سامانه‌های راهگاه گرم در قالب‌گیری تزریقی و پیشرفت‌های فنی جدید فراهم کرده است. شرکتMold-Masters همیشه به دنبال راه‌هایی برای بهبود فراورش از طریق بهبود کیفیت قطعه، افزایش بهره‌‌وری و به حداقل رساندن زمان توقف (downtime، مدت زمانی که دستگاه کار نمی‌‌کند) بوده است. پیشرفت‌های شرکت، فرایند تزریق معمول و هم‌‌چنین کاربردهای خاص، مانند فناوری Symfill را هدف قرار داده است. علاوه بر این، تقاضای مصرف‌کننده و آگاهی زیست‌محیطی در سرتاسر جهان، نیاز شرکت‌ها را برای یافتن راه‌حل‌هایی برای کاربردهای زیست‌‌پایدار تسریع کرده است. شرکت Mold-Masters با رهبری صنعت در فراورش زیست بسپار و مواد بازیافتی پسامصرفی (PCR) از این امر پشتیبانی می‌کند.
شرکت Mold-Masters می‌گوید که دانش کاربرد زیست‌‌پایدار و موفقیت با بسپار‌های زیستی و موادPCR را نیز دارد. نمونه‌‌ای از چنگال تولید شده با استفاده از بسپار پایه زیستی فراورش شده با راهگاه گرم شرکت Mold-Masters در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1: چنگال تولید شده با استفاده از بسپار پایه زیستی فراورش شده با راهگاه گرم شرکت Mold-Masters.

زیست‌‌پایداری نه تنها توسط مقررات دولتی هدایت می‌شود، بلکه تقاضای مصرف‌‌کنندگان و آگاهی زیست محیطی در سراسر جهان، شرکت‌های بیشتری را به سمت کاربردهای زیست‌‌پایدار سوق داده است. این شرکت می‌گوید که با استفاده از فناوری چندلایه هم‌‌تزریق می‌تواند دو بسپار جداگانه را در یک جریان مذاب سه لایه ترکیب کند. این، امکان تزریق مقادیر زیاد محتوای PCR را به عنوان لایه مغزی تا 50 درصد وزن کل قطعه، بدون کاهش کیفیت قطعه یا زمان چرخه فراهم می‌کند.
در برنامه تولید اخیر، شرکت Mold-Masters یک سامانه هم‌‌تزریق برای تولید سطل‌های 5 گالن (20 لیتری) پیاده‌سازی کرد. هر یک از این سطل‌ها حاوی 50 درصد PCR در لایه مغزی خود هستند. این راهکار زیست‌‌پایدار این پتانسیل را دارد که با کاهش استفاده از مواد نو و دی‌‌اکسید تیتانیوم (در مقایسه با سطل‌های تک‌‌لایه مرسوم) صرفه‌‌جویی قابل توجهی برای قالب‌‌گیر (بر اساس قیمت‌های فعلی) فراهم کند. این صرفه‌‌جویی قابل توجه و بازگشت سرمایه مطلوب به این معنی است که ابتکارات زیست‌‌پایداری نیز می‌تواند مفهوم مالی خوبی داشته باشد.
سامانه‌های شرکت Mold-Masters امکان توزیع با کنترل دقیق و ضخامت لایه مغزی را فراهم می‌کند. این همان چیزی است که اجازه می‌دهد درصد بیشتری از محتوای PCR در مقایسه با سامانه‌های رقابتی تزریق شود. Mold-Masters می‌گوید در جایی که می‌تواند تا 50 درصد مغزی PCR را تزریق کند، بسیاری از سامانه‌های رقیب به تزریق تا 35 درصد محدود می‌شوند که می‌تواند اهداف زیست‌‌پایداری را محدود کند و می‌تواند به‌‌طور قابل‌‌توجهی بر اجرای بازگشت سرمایه تاثیر بگذارد. کنترل یکنواخت به Mold-Masters اجازه می‌دهد تا به پر کردن یکنواخت‌‌تر و کامل‌‌تر مغزی دست یابد.
Mold-Masters اضافه می‌کند که قابلیت‌های روی‌‌هم تاشدن (fold-over) آن یک مزیت فنی است که امکان دستیابی به بالاترین درصد مغزی را فراهم می‌کند و توزیع یکنواخت و پوشش کامل بسپار‌های PCR را که از تماس PCR با محصول جلوگیری می‌کند، تضمین می‌کند. تفاوت مهم دیگر، توانایی قرار دادن مغزی در جایی است که مورد نیاز است. به عنوان مثال، در کاربردهای بسته‌بندی مشتریان ممکن است ترجیح دهند هر مغزی PCR را از نقطه تزریق دور نگه دارند تا از قالب‌‌گیری تحت تنش‌ که می‌تواند باعث شکنندگی و منجر به وادادگی در آزمون سقوط (drop test) شود، جلوگیری کنند.

به گفته شرکت Mold-Masters، یکی از مزایای عمده فناوری هم‌‌تزریق این است که انواع مختلف مواد را می‌توان با هم ترکیب کرد، اگرچه مواد با دمای ذوب مشابه برای سازگاری ایده‌‌آل هستند. بسیاری از کاربردها آن‌‌هایی هستند که از مواد مشابهی استفاده می‌کنند، به عنوان مثال، 50 درصد پلی‌‌اتیلن پرچگالی (HDPE) نو با 50 درصد HDPE پسامصرفی. با این حال، چندراهه‌‌های (manifold) عایق شده از نظر گرمایی، ترکیب دو بسپار متفاوت از نظر گرمایی را نیز ممکن می‌سازند.
شرکت Mold-Masters با اشاره به تجربه خود با پلاستیک‌های پایه زیستی می‌گوید که فراورش این مواد در مقایسه با بسپار‌های معمول که قصد جایگزینی آن‌‌ها وجود دارد، می‌تواند چالش‌‌برانگیز باشد و تولید قطعات خوب را دشوار و گاهی غیرممکن سازد. فراورش برخی از گونه‌‌های پایه زیستی آسان‌تر از سایر گونه‌‌ها است، اما برای اکثر گونه‌‌ها معمول است که پنجره‌های فراورشی باریکی به دلیل حساسیت‌های گرمایی یا برشی داشته باشند. طراحی راهگاه گرم باید برای بسپار‌های زیستی بهینه شود. با در نظر گرفتن الگوی جریان، حذف نقاط مردابی (hang-up spots) و سایر الزامات طراحی، عناصر حیاتی هستند که باید در نظر گرفته شوند.

برگردان: دکتر فاطمه خودکار
[email protected]

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره 251 ماهنامه بسپار که در نیمه شهریور ماه 1402 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.