اختصاصی بسپار/ نقش آزمایش و مشخصهیابی مواد در توسعه آمیزه و فرآیند تولید
بسپار/ایران پلیمر آزمایش مواد، بخش کلیدی در توسعه‌ی آمیزه و فرایند تولید است. اهمیت مشخصهیابی مواد با توجه به تمرکز امروزه روی بسپارهای بازیافتی، افزایش یافته است. در این مقاله، جدیدترین پیشرفت‌‌ها در این حوزه آورده شده است.
آزمایش مواد هم برای توسعه آمیزه‌های جدید لازم است و هم برای دستیابی و کنترل یکنواختی طولانی مدت در فرایند تولید، ضرورت دارد. با تقاضای بیشتر آمیزه‌های زیست‌‌پایدارتر با استفاده از مواد بازیافتی، مشخصهیابی نیز به علت تنوع مواد اولیه، ضرورت دارد.
محقق آزمایشگاه مشخصهیابی موسسه فناورانه‌ی پلاستیک Aimplas در اسپانیا می‌گوید که در دوران جدید، استفاده از پلاستیک بازیافتی بسیار رواج یافته است. این موضوع، کنترل کیفیت جامع را مطابق با مشخصهیابی دقیق مواد می‌طلبد.
به‌‌علاوه، صنعت، کنترل سخت‌‌گیرنه‌‌ای را برای مواد اولیه بر اساس تحلیل‌های استاندارد تعیین شده برای بررسی خواصی چون چگالی، جریان‌پذیری و به‌‌کارگیری آزمون‌های تحلیلی مثل طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) یا گرماوزن‌سنجی (TGA)، درنظر گرفته‌است. هم‌‌چنین مشخصهیابی مکانیکی مواد از طریق آزمون‌های کشش، خمش، سختی و ضربه، به یکنواختی و ضمانت اطلاعات در طول فرایند تولید، اطمینان می‌بخشد. سازندگان میتوانند برای اساس این خواص تصمیمات آگاهانه‌‌ای بگیرند.
استفاده از مواد بازیافتی باعث ایجاد تغییرات در تولید می‌شود. زیرا بسته به منبع‌‌شان، این مواد، شامل ناخالصی‌های غیرپلاستیکی یا مخلوطی از سایر پلاستیک‌ها می‌شوند. برخلاف مواد اولیه نو، همگنی مواد بازیافت‌شده قابل تعیین نیست. بنابراین، مشخصهیابی دقیق و قابل ردگیری خواص نهایی محصول بسیار ضرورت دارد. در سال‌های اخیر، قوانینی در سطوح ملی، اروپایی و بین‌المللی تدوین شده است که دستورکار‌هایی را برای موارد کنترل مواد مشخص می‌کند. اینها بر روش‌های مشخصهیابی مرسوم تکیه می‌کنند.
هم‌‌چنین، محقق دیگری در Aimplas می‌گوید که تعدادی از روش‌های پیشرفته مشخصهیابی بسپار در مواجهه با پلاستیک‌های بازیافتی، به‌ویژه با توجه به شناسایی و تعیین میزان محصولات تخریب‌شده، در حال توسعه هستند. به عنوان مثال، روش‌های سوانگاری یا TGA-FTIR مانند تَف‌کافتی-سوانگاری گازی-طیف‌سنجی جرمی (Py-GC-MS) امکان مطالعه‌ی تخریب محصولات را با افزایش دما، فراهم می‌کند. در حالی که Micro-FTIR اجازه نقشه‌برداری از نواحی خاص ماده را در جهت تشخیص ناهمگنی‌های موجود، می‌دهد. با استفاده از این روش‌ها، محققان میتوانند دید عمیق‌تری نسبت به خواص و عملکرد بسپارهای بازیافتی با هموار کردن راه برای راه‌حل‌های استفاده از مواد زیست‌‌پایدار و ابتکارات اقتصاد چرخشی، به‌‌دست آورند. او می‌گوید که چالش‌ها هم‌‌چنان باقی مانده است و در اصل از تنوع موجود در مواد بازیافتی برگشته به چرخه استفاده، سررشته می‌گیرد.
مدیر بخش بازار مواد پیشرفته در شرکت Waters TA Instruments وجود تنوع در مواد بازیافتی را یک نگرانی مهم برای آمیزه‌سازها می‌داند. او بیان داشت که برای آمیزه‌سازها تغییرات خوراک ورودی مواد بازیافتی و کیفیت متغیر پیمانه به پیمانه، بحرانی است. به عنوان مثال، پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) جمع‌آوری شده از منابع مختلف از نظر وزن مولکولی، توزیع وزن مولکولی و میزان ناخالصی، متفاوت می‌شوند. این عوامل باعث تغییر در بلورینگی، ذوب بلور و گران‌روی مذاب، می‌گردد.
خط تولید محصول شرکت شامل تجهیزاتی است که می‌تواند به آمیزه‌سازها در ارزیابی کیفیت مواد کمک کند. گفته می‌شود که گرماسنج DSC250 این شرکت خط پایه، صافی، حساسیت و وضوح بسیار خوبی را فراهم می‌کند.
مواد نو تجزیه و تحلیل شده با استفاده از گرماسنج DSC250 یک اوج گذار مشخص و با آمیختههای مواد بازیافتی گذارهای کوچکی ایجاد می‌کند. اینها را می‌توان برای تعیین این‌‌که آیا ممکن است آلاینده بسپاری وجود داشته باشد، تحلیل کرد. در همین حال، خط شارش‌سنج تلفیقی Discovery این شرکت امکان شناسایی هر نوع آمیخته بسپاری، از جمله آمیختههای بازیافتی را فراهم می‌کند. تجزیه و تحلیل شارش‌سنج مواد اولیه مختلف PET بازیافتی تفاوت‌های قابل توجهی را در گران‌روی مختلط (complex)، نشان داده است. این شرکت می‌گوید چنین داده‌هایی میتوانند تغییرات مورد نیاز در فرایند را نشان دهند.
اول آزمون
برگرداننده: مهندس مهتاب قاسمی تودشکچوئی
Email: [email protected]
(ادامه دارد …)
متن کامل این گفت و گو را در شماره 262 ماهنامه بسپار که در نیمه مرداد ماه 1403منتشر 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.
