اختصاصی بسپار/ چگونه پلی پروپیلن هایی شفاف تر داشته باشیم؟

بسپار/ایران پلیمر عوامل شفاف‌‌کننده (Clarifying) و هسته‌‌زا نقش کلیدی در اصلاح بسپار‌‌های نیمه‌‌بلوری ایفا می‌‌کنند، به خصوص استفاده از این عوامل در پلی‌‌پروپیلن (PP)، موجب افزایش خواص فیزیکی و بهبود شفافیت می‌‌شود. در این مقاله، پیشرفت‌‌ها در این حوزه آورده شده است.

عوامل هسته‌‌زا می‌‌توانند یک تفاوت واقعی نظیر کاهش زمان‌‌ چرخه فرایند و افزایش خواص فیزیکی، در بسیاری از بسپار‌‌های نیمه‌‌بلوری ایجاد کنند، هم‌‌چنین این عوامل می‌‌توانند شفافیت را بهبود دهند. مجموعه‌‌ای کامل از هسته‌‌زا‌‌ها (شفاف‌‌کننده‌‌ها) در دسترس هستند که برای تولید PP بهینه شده‌‌اند.
بر اساس گفته شرکت NJC Europe، کووید 19 بر بازار عوامل شفاف‌‌کننده و هسته‌‌زا در پلاستیک‌‌ها تاثیر داشته است. مضرات Covid-19 بر سبک زندگی روزانه‌‌ نیز تاثیر گذاشته است. افزایش کار و فعالیت مردم از داخل خانه و رشد تجارت الکترونیک منجر به تقاضای بالاتر محصولاتی هم‌‌چون 3و4 دی متیل بنزیلیدن سوربیتول (DMDBS) به ویژه برای بسته‌‌بندی مواد غذایی شده است. ظروف و محفظه‌‌های حمل و نگهداری مواد غذایی، خواربار فروشی و خرید‌‌های اینترنتی همگی به بسته‌‌بندی‌‌هایی با مشخصات مهم همانند سفتی و زیست‌‌پایداری (وزن سبک و بازیافت‌‌پذیری)، ظاهری شفاف و مقرون به صرفه و ارزان نیاز دارند. هم‌‌چنین Covid-19 منجر به افزایش ناگهانی و شدید استفاده‌‌ی پلاستیک‌‌های گونه پزشکی از پوشش‌‌های صورت بی‌‌بافت گرفته تا ویال‌‌های آزمایش و سرنگ‌‌های یکبار مصرف، شده است.
به گفته‌‌ی شرکت NJC Europe، عوامل اصلی که اخیرا نیرو محرکه‌‌ی بازار هستند هنوز مربوط به Covid-19 و رکود اقتصاد جهانی حاصل از آن است. راه‌‌حل‌‌های مقرون به صرفه در زمینه‌‌ی شفاف‌‌سازی به علت افزایش تورم و افزایش قیمت مواد اولیه برای بسته‌‌بندی پلاستیک‌‌ها و بسته‌‌بندی و هم‌‌چنین کاربرد‌‌های پزشکی، تقاضای بالایی دارد. روندهای اصلی شامل راه‌‌حل‌‌های مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست، مانند پیشنهادات صرفه‌‌جویی در انرژی که تاثیر مستقیم بر هزینه دارند و هم‌‌چنین اقتصاد چرخشی با پیامدهای آن در تمام صنعت پلی‌‌الفین می‌‌باشد.

برای دستیابی به راه‌‌حل‌‌های صرفه‌‌جویی در انرژی، دو شرکت New Japan Chemical و NJC Europe شفاف‌‌کننده‌‌های جدیدی که در دماهای کم کار می‌‌کنند، ساختند. این دو شرکت می‌‌گویند دو محصول RikAFAST EDX و EDXP را به واسطه‌‌ی همکاری نزدیکی با همکاران صنایع PP برای فراهم کردن نسبت مناسب قیمت به کارایی، تولید کردند. به خصوص گونه‌‌های جدید به سمت بسپارها با آهنگ شارش مذاب بیشتر (MFR) رفته است که در دماهای کمتر از گونه‌‌های استاندارد فرایند می‌‌شوند. آن‌‌ها می‌‌توانند شفاف‌‌کننده و بسپار را در دمای به نسبت کمتری به شکل محلول درآورند در حالی که عدد مه‌‌گونی (haze) خوبی می‌‌دهند و زیبایی ظاهری را در هر دوی همگن‌‌بسپار‌‌ها (Homopolymer) و همبسپار‌‌های تصادفی پلی‌‌پروپیلن بهبود می‌‌بخشند.

RiKAFAST EDX به عنوان شفاف‌‌کننده‌‌ی با کارایی عالی برپایه‌‌ی سوربیتول برای همگن‌‌بسپار‌‌ PP و هم‌‌بسپار‌‌های تصادفی آن است که در ایجاد شفاف‌‌کنندگی خوب و بهبود زیبایی ظاهری در طیف وسیعی از دماهای فرایند نقش ایفا می‌‌کند.
کاربرد‌‌های آن شامل تزریق، قالب‌‌گیری تزریقی و هم‌‌چنین گرماشکل‌‌دهی اقلامی هم‌‌چون محصولات بسته‌‌بندی، لوازم آشپزخانه، ظروف نگهداری مواد غذایی، فنجان‌‌ها، بطری‌‌ها و سینی‌‌ها است. گونه EDX می‌‌تواند در غلظت‌‌های 4/0- 18/0 درصد، در همگن‌‌بسپار‌‌ PP و هم‌‌بسپار تصادفی با محدوده‌‌ی دمایی فرایند توصیه‌‌ شده‌‌ی 240-190 درجه سلسیوس استفاده شود.
گفته شد که محصولات EDX با همه‌‌ی شفاف‌‌کننده‌‌های برپایه‌‌ی سوربیتول موجود سازگار است، اما با شیمی نانیتول‌‌های (nonitol) جدیدتر سازگار نیست. به گفته‌‌ی شرکت NJC Europe، ناسازگاری شفاف‌‌کننده‌‌های سوربیتول و نانیتول می‌‌تواند چالش‌‌برانگیز باشد، زیرا برای جلوگیری از توقف (downtime) ناخواسته باید اقدامات خاصی برای پاکسازی و آلودگی متقابل انجام شود.

تقاضای تغییر
شرکت Adeka Polymer Additives Europe به علت روند مثبت افزایش تقاضا برای غذاهای آماده‌‌ی مصرف که حاصل گسترش تجارت الکترونیک و تغییر عادات غذایی به علت بیماری فراگیر است، با افزایش تقاضا برای شفاف‌‌کننده‌‌ها مواجه شده است.
به گفته‌‌ی شرکت، در این کاربرد، نه تنها شفافیت بلکه سفتی، زیست‌‌پایداری و مقرون به صرفه بودن بسته‌‌بندی نیز مهم است. شفاف‌‌کننده‌‌های Adeka هم‌‌چون ADK STAB NA-21 و NA-71 مزایای بسیاری با رعایت این الزامات در سطح پیشرفته‌‌ای با تعادل خوب در مقایسه با دیگر محصولات موجود در بازار ارایه می‌‌کند. به عنوان مثال، افزایش سفتی امکان تولید بسته‌‌بندی‌‌های نازک‌‌تر را فراهم می‌‌کند که به شفافیت بیشتر و کاهش مصرف بسپار کمک می‌‌کند. هم‌‌چنین آن‌‌ها دمای وارفتگی گرمایی را بهبود می‌‌بخشد و امکان استفاده از بسته‌‌بندی در شرایط دمایی زیاد هم‌‌چون تماس با مواد غذایی داغ، امواج ریزموج و ماشین‌‌های ظرفشویی را فراهم می‌‌کند.
شرکت Adeka اضافه می‌‌کند که انتظار می‌‌رود تقاضا برای بسته‌‌بندی‌‌های دیواره نازک سبک با پایداری شکلی خوب افزایش یابد و شفاف‌‌کننده‌‌ها می‌‌توانند در چنین مواردی برای کاهش ردپای کربن استفاده شوند. برای تحقق این پیش‌‌بینی تقاضای بازار، در آمریکا شرکت Amfine Chemical Corporation که از سرمایه‌‌گذاری مشترک شرکت‌‌های Adeka Corporation و Mitsubishi Corporation تشکیل شده است، سال 2021 ظرفیت تولید ADK STAB NA-71 را در کارخانه‌‌ی تولیدی خود افزایش داد.
عامل شفاف‌‌کننده‌‌ی ADK STAB NA-71 برای کاربرد در همگن‌‌بسپار و هم‌‌بسپار‌‌های PP برای کاربرد در بسته‌‌بندی شفاف مواد غذایی طراحی شده است. آن‌‌ها برای گرماشکل‌‌دهی، قالب‌‌گیری دمشی و قالب‌‌گیری تزریقی محصولات با دیواره‌‌ی نازک مناسب هستند. این افزودنی برای استفاده در PP بدون هیچ محدودیتی در نوع غذا یا شرایط استفاده (A-H) مورد تایید سازمان غذا و دارو آمریکا (FDA) شناخته شده است. هم‌‌چنین از نظر گرمایی پایدار است و در طول فرایند بویی ایجاد نمی‌‌کند.

برگردان: مهسا امیرشاهرخی

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره 255 ماهنامه بسپار بسپار که در نیمه دی 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.