توسعه مستربچ‌های جدید در صنعت بسته‌بندی

مرجع پلیمر در بازار ایران: شرکت Clariant، تولید کننده مواد شیمیایی خاص در جهان، فرمولاسیون بهبود یافته‌ای از مستربچ‌های گسترده CESA را ارائه داده که می‌توانند خواص مهم موادی را به پلیمرهای تراکمی بازیافت شده نظیر  PET، PLA و پلی کربنات بازگردانند. این بدان معنی است که حتی درصد بالایی از مواد بازیافتی را می‌توان با رزین خالص ترکیب کرد، بدون اینکه کاهش قابل توجهی در خواص فیزیکی مورد نیاز در تماس با مواد غذایی و دیگر کاربردهای بسته بندی با کارایی بالا رخ دهد.

ویژگی مستربچ‌های جدید

این مستربچ‌های جدید راه حلی ساده و کم هزینه برای افزایش وزن مولکولی را ارائه می‌دهند و همچنین خواص فیزیکی، استحکام مذاب و فرآیند پذیری موادی نظیر PET و PLA را باز می‌گردانند زیرا زنجیره‌های پلیمری این مواد در طی پردازش و بازیافت دچار تغییرات منفی می‌گردد. هنگامی که این مستربچ‌ها به مواد بازیافتی در طی پردازش اضافه می‌شوند، موجب اتصال مجدد زنجیره‌های شکسته پلیمری به یکدیگر شده و باعث افزایش طول زنجیر می‌گردند. طول بلند زنجیرهای PET و PLA به خصوص در فرآیند اکستروژن ضروری می‌باشد، زیرا باعث ارائه استحکام کششی و در نتیجه عملکرد خوب در مواد بسته‌بندی می‌گردد.

مستربچ‌های CESA در فرمولاسیون‌های استاندارد و سفارشی موجود هستند و می‌توانند برای کنترل یا افزایش طیف وسیعی از پارامترهای مواد نظیر شاخص جریان ذوب (MFI)، ویسکوزیته ذاتی، پایداری هیدرولیتی، خواص مکانیکی و وضوح استفاده شوند.

منبع: plasticstoday

تولید پلاستیک از قند و کربن دی اکسید

مرجع پلیمر در بازار ایران: محققان دانشگاه Bath موق به تولید پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر از قند و کربن دی اکسید شده‌اند که می‌تواند جایگزین پلاستیک‌های ساخته شده از نفت خام شود.

پلی کربنات برای ساخت بطری‌های نوشیدنی، لنزهای مخصوص عینک و پوشش‌های مقاوم در برابر خراش برای گوشی‌ها، سی دی ها و دی وی دی ها استفاده می‌شود. در فرآیندهای فعلی تولید پلی کربنات از BPA (استفاده از آن در بطرهای نوزادان ممنوع است) و فسژن بسیار سمی (به کارگیری آن به عنوان یک سلاح شیمیایی در جنگ جهانی اول) استفاده می‌شود.

فرآیند جدید تولید پلی کربنات از قند و کربن دی اکسید در فشار کم و دمای اتاق صورت می‌پذیرد که باعث تولید ایمن‌تر و ارزان‌تر آن می‌شود. پلاستیک حاصل خواص فیزیکی مشابهی نظیر استحکام، شفافیت و مقاومت در برابر خراش با انواع مشتق شده از پتروشیمی دارد. این نوع جدید از پلی کربنات را می‌توان با استفاده از آنزیم‌های باکتریایی درون خاک به کربن دی اکسید  و قند تبدیل کرد.

این پلاستیک عاری از BPA به طور بالقوه می‌تواند جایگزین پلی کربنات موجود در بطری‌های کودکان و ظروف غذا گردد. همچنین به دلیل سازگاری با محیط زیست در آینده می‌تواند برای ایمپلنت‌های پزشکی یا به عنوان داربست برای رشد اندام‌های جایگزین برای پیوند استفاده شود و به علت زیست‌تخریب‌پذیری آن دیگر موجب آلودگی اقیانوس و زمین‌ نخواهد شد.

دانشمندان از قند موجود در DNA تحت عنوان تیمیدین برای تولید این پلاستیک پلی کربناتی جدید استفاده نمودند. بنابراین این پلاستیک می‌تواند به سلول‌های انسانی بچسبد و بر روی آن رشد کند. که این امر می‌تواند برای کاربردهای مهندسی بافت بسیار مفید باشد.

دانلود کامل مقاله:

Polymers from Sugars and CO2: Synthesis and Polymerization of a d-Mannose-Based Cyclic Carbonate

 

تولید لیگنین واکنش پذیر برای کاهش اثرات زیست محیطی محصولات چوبی

مرجع پلیمر در بازار ایران: مرکز تحقیقات فنی VTT فنلاند موفق به تولید لیگنین واکنش پذیر از جریان‌های جانبی صنعت خمیر کاغذ به عنوان جایگزینی برای ترکیبات سمی فنول در چسب‌های چوب شده است که به طورگسترده در محصولات چوبی و مبلمان استفاده می‌شوند. این فناوری تحت عنوان CatLignin خوانده می‌شود.

 

چسب‌های سنتی

چسب‌های سنتی حاوی فنل و فرمالدئید در محصولات چوبی نظیر تخته چندلا، روکش چوب و لمینیت‌ها استفاده می‌شوند. جامعه و تولیدکنندگان محصولات چوبی درصدد هستند تا جایگزینی از چسب‌های پایه زیستی و ایمن برای این چسب های پایه نفتی، سمی و گران بیابند. انگیزه مهم دیگر برای این کار، قانون عمل و تدارکات عامه است که در آغاز سال 2017 تصویب شده و بر این ملاحظات زیست محیطی تاکید دارد.

VTT موفق به توسعه فناوری CatLignin برای تولید لیگنین واکنش پذیر از جریان‌های جانبی صنعت خمیر کاغذ مورد استفاده برای تولید انرژی شده است. بر اثر واکنش پذیری آن، CatLignin یک جایگزین مناسب برای فنل در رزین فنل فرمالدئید می‌باشد و می‌تواند محصول جدید و ارزشمندی برای کارخانجات خمیر کاغذ باشد. علاوه بر این، انتشار CO2 لیگنین تنها در حدود 20 درصد انتشار فنل است. رزین ها تاثیر قابل توجهی بر انتشار CO2 محصولات چوبی مهندسی دارند. به عنوان مثال در تخته چند لا، حدود نیمی از انتشار CO2 بر اثر رزین مورد استفاده می‌باشد. جایگزینی فنل با لیگنین همچنین استفاده از فرمالدئید را کاهش می‌دهد. در حال حاضر، شش میلیون تن رزین فنل فرمالدهید سالانه تولید می‌شود.

برخلاف فناوری‌های موجود، مزیت این فرایند امکان اصلاح ساختار لیگنین پیش از آسیاب خمیر کاغذ می‌باشد. ساختار لیگنین را می‌توان متناسب کرده و درنتیجه برای هر کاربردی به طور خاص بهینه کرد.

این مواد  به طور بالقوه می‌تواند در طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی پایه فسیلی در چسب، لاستیک و پلاستیک جایگزین شود. انتظار می‌رود خواص آنتی اکسیدانی آن به منظور بهبود مقاومت آب و هوایی و کاهش نیاز به مواد افزودنی فسیلی و گران قیمت امروزه مورد استفاده قرار گیرد.

منبع: sciencenewsdaily

ایجاد لاستیک سیلیکون متخلخل و انعطاف پذیر در آب توسط چاپ سه بعدی

مرجع پلیمر در بازار ایران: محققان دانشگاه کارولینای شمالی موفق به ایجاد ساختارهای لاستیک سیلیکونی متخلخل و انعطاف پذیر با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی شده‌اند. در این تکنیک جدید آب با فرم‌های مایع و جامد سیلیکون ترکیب شده و تشکیل جوهر خمیر مانندی را می‌دهد که به چاپگر سه بعدی تزریق می‌شود. این نوآوری جدید می‌تواند در کاربردهای زیست پزشکی و رباتیک نرم مورد استفاده قرار گیرد.

در یک محیط آبی، لاستیک سیلیکون مایع می‌تواند برای تشکیل پلی برای اتصال بین دانه‌های لاستیک سیلیکون کوچک مورد استفاده قرار بگیرد.

جالب است که این تکنیک می تواند در یک محیط خشک یا مرطوب مورد استفاده قرار گیرد و این نشان می دهد که آن را می توان در بافت زنده استفاده کرد. به طور مثال باندهای نرمی که می‌تواند به طور مستقیم بر روی قسمتی از بدن انسان پرینت شود.

در این روش از مواد اکسترود شده بسیار ساده استفاده شده که در چاپگر سه بعدی قرار گرفته و مستقیما تبدیل به ساختارهای متخلخل و انعطاف پذیر حتی در زیر آب می‌شود و نیاز به هیچ شیمی خاص یا ماشین آلات گران قیمتی نمی‌باشد. ترفند این تکنیک استفاده از سیلیکون هم در فاز مایع و هم فاز جامد می‌باشد که آن را تبدیل به ماده‌ای قابل انعطاف پس از شکل‌دهی و پخت می‌کند.

دانلود کامل مقاله:

3D Printing by Multiphase Silicone/Water Capillary Inks

توسعه پارچه پلیمری جهت خنثی کردن سلاح‌های شیمیایی

مرجع پلیمر در بازار ایران: سلاح‌های شیمیایی بسیار خطرناک هستند و در یک میلی ثانیه می‌توانند جان صدها یا حتی هزاران نفر را بگیرند. دانشمندان موفق به توسعه راهی برای پوشش دادن پارچه‌ها با ماد‌ه‌ای سبک وزن  (پارچه پلیمری) شده‌اند که قادر به خنثی سازی سموم می‌باشد. با استفاده از این تکنیک می‌توان جان سربازها و افرادی که در معرض آسیب سلاح‌های شیمیایی هستند محافظت کرد.

 

از زمان اولین استفاده آن‌ها در جنگ جهانی اول، ده‌ها نوع از سلاح‌های شیمیایی با پتانسیل ویرانگر توسعه یافته‌اند. به عنوان مثال، یک قطره از گاز سارین بر روی پوست کشنده است. اخیرا، پژوهشگران در حال بررسی استفاده از پودرهای چهارچوب آلی-فلزی مبتنی بر زیرکونیوم (MOF) برای تخریب و از بین بردن این ترکیبات مضر هستند. MOFs دارای ساختارهای متخلخل و بسیار ریز با مساحت سطح بزرگ هستند که به آنها اجازه می دهد مقدار زیادی از گازها و مواد دیگر را جذب کنند. زیرکونیوم داخل آنها کمک می‌کند تا مواد سمی را خنثی کنند. اما ساخت MOFs به دلیل نیاز به دمای بالا و زمان واکنش طولانی می‌تواند مشکل باشد. علاوه بر این، بیشتر پودرهای MOF ناپایدار هستند و ترکیب کردن آنها بر روی لباس می‌تواند بسیار چالش برانگیز باشد.

پارچه پلیمری

محققان پودر MOF مبتنی بر زیرکونیوم را بر روی پارچه‌ای از جنس پلی پروپیلن (پارچه بافته نشده که معمولا در کیسه‌های خرید و برخی از لباس‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد) پوشش دادند. برای اطمینان از اینکه پوشش به طور مساوی بر روی پارچه قرار می‌گیرد، پارچه‌ها با لایه‌های نازکی از آلومینیوم، تیتانیوم یا اکسید روی کار می‌شوند. این ترکیبات را با دی متیل 4-نیترو فنیل فسفات (DMNP)، یک مولکول نسبتا بی‌ضرر که واکنش پذیری مشابهی با سارین، سومان و دیگر عوامل عصبی دارد، مورد آزمایش قرار دادند. آنها دریافتند که پارچه های کار شده توسط MOF کمتر از 5 دقیقه DMNP را غیرفعال می‌کند.

دانلود کامل مقاله:

Catalytic “MOF-Cloth” Formed via Directed Supramolecular Assembly of UiO-66-NH2 Crystals on Atomic Layer Deposition-Coated Textiles for Rapid Degradation of Chemical Warfare Agent Simulants

 

تولید پلاستیک توسط کاتالیست‌های دوستدار محیط زیست

مرجع پلیمر در بازار ایران: محققان دانشگاه Illinois موفق به توسعه کاتالیست‌های دوستدار محیط زیست برای تولید پلاستیک‌هایی که معمولا از سوخت‌های فسیلی مشتق می‌شوند شده‌اند. آنها خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد فلزات خاص و نحوه واکنش با پراکسید هیدروژن را مورد شناسایی قرار دادند.

بسیاری از پلاستیک ها از مولکول‌هایی به نام اولفین‌ها ساخته می‌شوند که از مواد آلی مانند سوخت‌های فسیلی حاصل می‌شوند. مقدار قابل توجهی از فرم‌های CO2 از تولید پلاستیک حاصل مشتق شده از سوخت‌های فسیلی می‌باشد. در بسیاری از فرآیندهای تولید، از پراکسید آلی یا اکسیدان کلر مضر برای محیط زیست استفاده می‌شود. این نگرانی‌ها موجب شده است محققان برای بررسی گزینه‌های سبزتر برای تولید پلاستیک اقدام کنند.

پژوهشگران موفق به شناسایی فلزاتی خاص تحت عنوان فلزات انتقالی شده‌اند که می‌تواند بر واکنش تاثیر بگذارد، همچنین آن‌ها نشان دادند هنگامی که از هیدروژن پراکسید (یک اکسیدان سازگار با محیط زیست که تنها محصول زائد آن آب می‌باشد نه کلر و CO2) استفاده می‌کنند فرآیند بسیار کارآمدتر می‌شود.

برای تشکیل مونومرهای بحرانی، اولفین‌ها و اکسید کننده‌ها از طریق ساختارهای کوچک، سخت و اسفنج مانند به نام زئولیت ها عبور می‌کنند. زئولیت‌ها حاوی یون‌های فلزی در فضاهای خالی هستند که به عنوان کاتالیزورها عمل می‌کنند تا واکنش شیمیایی را نسبت به مسیر تولید پلاستیک پیش ببرند.

با این حال، دلایل اصلی این که چگونه اتم‌های فلزی، هیدروژن پراکسید را فعال می کنند و چرا برخی از فلزات بهتر از سایرین هستند برای این شیمی به طور کامل درک نشده است.

این واکنش می‌تواند در دو مسیر صورت پذیرد: یکی منجر به تشکیل مونومرها و دیگری منجر به تجزیه هیدروژن پراکسید شود. پژوهشگران در آخرین تحقیقات خود ثابت کرده‌اند که این دو مسیر بسته به نوع فلز مورد استفاده متفاوت خواهد بود و گام بعدی این است که چگونه تغییر اندازه منافذ زئولیت‌ها بر واکنش‌ها تاثیر می‌گذارد.

دانلود کامل مقاله:

Periodic Trends in Olefin Epoxidation over Group IV and V Framework-Substituted Zeolite Catalysts: A Kinetic and Spectroscopic Study

 

توسعه پلیمری جدید با خاصیت آبزدایی استثنایی

مرجع پلیمر در بازار ایران: شرکت Kemira موفق به دستیابی پلیمر لخته ساز کاتیونی با کارایی بالا شده است که به طور خاص برای کاربردهای آبزدایی از لجن طراحی شده است.

Superfloc® XD-7600

این ماده جدید با نام تجاری Superfloc® XD-7600  باعث کاهش هزینه‌های مربوط به حمل و نقل و دفع لجن می‌شود زیرا که محصولات خشک هزینه‌های مربوط به حمل و نقل و ذخیره‌سازی را به حداقل می‌رسانند. همچنین محصول مورد نظر باعث بهبود کیفیت آب تصفیه شده در مقایسه با پلیمرهای کاتیونی مرسوم می‌گردد و و در مقادیر بسیار کم نیز می‌تواند بسیار موثر باشد.

 

پس از آزمایش‌های مختلف تصفیه، این محصول عملکرد آبزدایی استثنایی در جداسازی فاز مایع-جامد از خود نشان داد.

منبع: prnewswire

 

رونمایی از بسته‌بندی پلاستیک سبز در Interpack 2017

مرجع پلیمر در بازار ایران: شرکت Braskem، بزرگترین تولید کننده رزین‌های گرمانرم در آمریکا، در نمایشگاه Interpack 2017 دوسلدرف آلمان از جدیدترین کاربردهای بسته‌بندی پلاستیک سبز I'm green^TM  شامل بسته‌بندی‌های قهوه و بخش لوازم شخصی رونمایی کرد. همچنین رزین پلی پروپیلنی جدید خود را با نام تجاری Amppleo برای تولید فوم‌هایی با کارایی بالا معرفی نمود و کارهای پژوهشی و پیشرفت‌های صورت گرفته در زمینه فناوری بسته‌بندی هوشمند را نشان می‌دهد.

 

بسته‌بندی پلاستیک سبز

پلی اتیلن سبز I'm green^TM از منابع تجدید پذیر نظیر نیشکر بدست می‌آید و منجر به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در جو از طریق حبس گاز کربنیک در طی روند تولید می‌شود. پلاستیک سبز نتیجه مطالعات تحقیق و توسعه بسیاری بوده است و در حدود 300 میلیون دلار هزینه در بر داشته است. این زیست پلیمر در حال حاضر به اروپا، ایالات متحده، آسیا، آفریقا و آمریکای جنوبی صادر می‌شود و در بیش از 150 برند تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همچنین محصول Amppleo رزین پلی پروپیلنی با استحکام مذاب بالا می‌باشد که به عنوان فوم در کاربردهای متنوع در بسته‌بندی، خودرو و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این رزین می تواند درجه حرارت‌هایی تا 130 درجه سانتی گراد را بدون تغییر شکل تحمل کند و قادر به تولید فوم با محدوده‌ی چگالی‌های مختلفی از 30 تا 300 کیلوگرم بر متر مکعب می‌باشد. عایق حرارتی و صوتی بسیار عالی ارائه می‌دهد و 100% قابل بازیافت شدن می‌باشد.

از دیگر نکات برجسته این نمایشگاه پیشرفت  Braskemدر تولید بسته‌بندی‌های هوشمند می‌باشد. این بسته‌بندی‌های هوشمند از طریق تغییر رنگ، کیفیت و حالت برای محدوده‌ی گسترده‌ای از کاربردها از لوازم آرایشی بهداشتی گرفته تا کاربردهای غذایی قابل استفاده خواهند بود.

منبع: packagingmaterials

 

 

تولید آمیزه‌های PVC پایه زیستی توسط Sylvin

مرجع پلیمر در بازار ایران: شرکت Sylvin موفق به توسعه سری‌های جدید و نوآورانه آمیزه‌های PVC پایه زیستی انعطاف پذیر شده‌اند که اجزای تشکیل دهنده آن دارای مجوز FDA می‌باشد.

آمیزه‌های PVC پایه زیستی

این آمیزه‌ها از مواد خام تجدید پذیر تشکیل شده است و در فرمولاسیون آن‌ها از نرم‌کننده‌های پایه گیاهی به جای نرم‌کننده‌های پایه نفتی نظیر فتالات استفاده شده است. همچنین این محصولات انعطاف پذیری و سهولت پردازش محصولات وینیلی انعطاف پذیر سنتی را دارا هستند.

با وجود افزایش مقررات سختگیرانه، آمیزه‌ جدید که سازگاری با محیط زیست دارد جایگزین محصولات پایه نفتی شده و دارای تمام مجوزهای FDA می‌باشد و منجر به کاهش انتشار کربن بدون افت کارایی می‌گردد.

آمیزه‌های مورد نظر برای پردازش هم توسط قالب‌گیری تزریقی و هم اکستروژن مناسب می‌باشند و با سختی  Shore A 59-55 موجود هستند. این محصولات می‌تواند در رنگ‌های روشن یا سفارشی خریداری شده و در طیف وسیعی از کاربردها نظیر لوله، اسباب بازی، پردازش مواد غذایی و تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار گیرند.

منبع: plasticsnewseurope

 

 

کتاب کامپوزیت‌های پلیمری- ماکرو و میکرو کامپوزیت‌ها

مرجع پلیمر در بازار ایران: 

کتاب کامپوزیت‌های پلیمری - ماکرو و میکرو کامپوزیت‌ها

نویسندگان: Sabu Thomas, Kuruvilla Joseph, S. K. Malhotra, Koichi Goda, M. S. Sreekala

سال چاپ: 2012

ناشر: Wiley

این کتاب شامل سه بخش می‌باشد. بخش اول به معرفی کامپوزیت‌های پلیمری، چالش های جدید و روش‌های آماده سازی و ساخت می‌پردازد. بخش دوم شامل بررسی سیستم‌های ماکرو با تاکید بر کامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با الیاف، منسوجات کامپوزیتی وکامپوزیت‌های هیبریدی پلیمری می‌باشد. و بخش آخر مروری بر سیستم‌های میکرو شامل کامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با میکرو ذرات، سنتز، اصلاح سطح و بازیافت کامپوزیت‌های پلیمری سنتزی دارد.

دانلود کتاب