اختصاصی بسپار/ نرمکنندههای زیستپایدار: گذار سبز در صنعت PVC انعطافپذیر
بسپار/ایران پلیمر نرمکنندههای جدید شامل فناوریهای زیستپایه و زیستتراز (biomass balanced) هستند. در این گزارش دربارهی گزینههای جدید پیشروی فرمولبندی PVC انعطافپذیر میخوانیم.
نرمکنندهها جزء ضروری در فرمولبندیهای PVC انعطافپذیر هستند. با تداوم فشارهای نظارتی بر برخی از ساختارهای شیمیایی نرمکنندهها، آمیزهسازانPVC و مشتریان آنها همچنان به دقت گزینههای نرمکننده را زیر نظر دارند. لازم به ذکر است که اگرچه رعایت مقررات امری الزامی است، اما جایگزینهای محصولات مرسوم باید الزامات کارکردی مرتبط با کاربرد مورد نظر را نیز برآورده کنند. علاوه بر این، نرمکنندههای جدید به دنبال بهبود زیستپایداری و کاهش ردپای کربن هستند. اتحادیهی اروپا روند حذف تدریجی برخی ترکیبات فتالات را ادامه میدهد. در اواخر سال ۲۰۲۳، کارگروه اروپا تاریخ پایان استفاده از بیس(۲-اتیلهگزیل) فتالات (DEHP) را در وسایل پزشکی تحت قانون REACH اصلاح کرد و آن را تا ۱ جولای ۲۰۳۰ تمدید نمود. نرمکنندههای جایگزین قابل بررسی شامل تریاکتیل تریملیتات (TOTM)، دیایزونونیل سیکلوهگزانوات (DINCH) و سیتراتهای زیستپایه مانند استیل تریبوتیل سیترات (ATBC) و بوتیریل تریهگزیل سیترات (BTHC) هستند. برای مثال یکی از چالشها در کیسههای ذخیرهی خون آن است که DEHP به پایدارسازی گلبولهای قرمز کمک میکند، بنابراین هنگام استفاده از نرمکنندههای جایگزین، باید عمر مفید خون در کیسهها نیز مورد توجه قرار گیرد.
شرکت Aurorium (که پیشتر با نام Vertellus شناخته میشد) محصول Citroflex B-6 را ارائه میدهد که نوعیBTHC است و بهطور خاص برای استفاده در PVC بهکاررفته در محصولات انتقال خون فرمولبندی شده است، تا جایگزینی برای DEHP باشد و با الزامات REACH مطابقت داشته باشد. به گفتهی این شرکت، این نرمکنندهی غیرفتالاتی در دارونامهی اروپا (European Pharmacopoeia) به ثبت رسیده و بیش از ۲۰ سال است که توسط تولیدکنندگان کیسههای خون در شرایط واقعی مورد آزمایش قرار گرفته است. مطالعات نشان دادهاند که BTHC در محافظت از گلبولهای قرمز در کیسهها کارکردی برابر یا حتی بهتر از سایر نرمکنندهها از جمله DEHPدارد. به گفتهی مدیر بازاریابی بخش پزشکی شرکت Aurorium این نرمکننده، انعطافپذیری و پایداری مناسبی را در دماهای پایین برای PVC فراهم مینماید که برای نوسانات دمایی محتمل در ترابری کیسهها بسیار اهمیت دارد.
در ایالات متحده، استفاده از DEHP بیشتر از سطوح معینی در اسباببازیهای کودکان و برخی اقلام مراقبت از کودک در سطح ملی محدود شده است. اخیرا نیز، در حوزهی کاربردهای پزشکی قانونگذاران ایالت کالیفرنیا در حال بررسی اعمال محدودیت بر استفاده از DEHP در ظروف و لولههای محلولهای تزریقی (وریدی intravenous) هستند.
کارگزار حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) در اواسط سال ۲۰۲۳ الزامی را برای گزارشدهی مربوط به نرمکنندهی دیایزونونیل فتالات (DINP) به فهرست انتشار مواد سمی (TRI) اضافه کرد و برای گزارش اولیهی آن تا جولای 2025 مهلت داشت. تامینکنندگانی همچون Evonik Oxeno و ExxonMobil و همچنین اعضای گروه فتالاتهای سنگین در شورای شیمی آمریکا (ACC)بیانیههایی را منتشر و مخالفت خود را با این تصمیم اعلام کردند و تاکید نمودند که این تصمیم به معنای ممنوعیت تولید یا استفاده از این ماده نیست. در ماه مه ۲۰۲۴، شورای شیمی آمریکا (ACC) از تکمیل پیشنویس ارزیابی خطر درخواستی تولیدکنندگان برای دیایزودسیل فتالات (DIDP) توسط EPA و انتشار پیشنویس ارزیابیهای خطر برای DINP خبر داد، ACC اعتماد کامل خود از ایمنی DIDP و DINP را اعلام کرد. این سازمان همچنین اظهار داشت رسانههایی که دربارهی نرمکنندههای فتالات گزارش تهیه میکنند، نباید این ترکیبات را بهعنوان یک گروه در نظر بگیرند، زیرا از نظر کارکرد و سمشناسی با یکدیگر متفاوت هستند. همچنین خاطرنشان کرد که DINP و DIDP در دستهی «پر فتالاتها» قرار میگیرند،که دارای هفت یا تعداد بیشتری اتم کربن در زنجیر اصلی خود هستند، ویژگیای که پایداری آنها را میافزاید.
شرکت Baerlocher روشی را توسعه داده است برای نمایش تفاوت در میزان برونریزی سطحی (exudate) نرمکنندهها روی یک پارچه در تماس مستقیم با آنها در طول زمان است. این تفاوتها با استفاده از نور سیاه (black light) قابل مشاهده هستند .در این آزمایش، خطوط مشخصشده عبارتند از: خط ۱: نرمکننده DOTP- خط ۲: نرمکننده DINP- خط ۳: نرمکننده Innoleics FF )که در شرایط عادی با ۳۰ درصد کمتر از مقدار استفادهشده در این آزمایش به کار میرود)- خط ۴: نرمکننده Innoleics GPs 75- خط ۵: نرمکننده Innoleics GPe 9- خط ۶: نرمکننده Innoleics GPe 10- خطوط ۷ تا ۱۰: نرمکنندههای زیستی اصلاحشدهی شرکت Baerlocher که ثبت اختراع آنها با موضوع نرمکنندههای زیستی اصلاح شده در حال بررسی است.
نرمکنندههای گیاهی
شرکت Baerlocher USA در ماه مارس سال جاری توافقنامهای را اعلام کرد که به موجب آن شرکتInnoleics به تنها توزیعکنندهی نرمکنندههای زیستی تولید شده در بازار ایالات متحده تبدیل شده است. این نرمکنندههای گیاهی که بهعنوان جایگزینهایی برای نرمکنندههای سنتی عمل میکنند، فرایند فراورش PVC و خواص آن را بهبود میبخشند و همچنین مشکلات مرتبط با نرمکنندههای گیاهی را کم میکنند یا از بین میبرند. این افزودنیها دارای ۸۵ تا ۱۰۰ درصد محتوای زیستی حاصل از روغن سویا هستند که به دلیل جذب کربن توسط گیاهان، از مبدا تا در کارخانه (cradle-to-gate) ردپای کربن منفی دارند. به گفتهی مدیر واحد افزودنیهای PVC در شرکت Baerlocher USA، اگر این نرمکنندههای زیستپایه همراه با بسپار PVC با منبع زیستی (bio-attributed) استفاده شوند، آمیزهی نهایی PVC نیز میتواند دارای ردپای کربن منفی باشد.
مهندس گلرخ فرد ذوالفقاری، fard.zolfaghari@gmail.com
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره 275 ماهنامه بسپار که در نیمه شهریورماه 1404 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.
