با پیشرفت صنعت پلاستیک، امروزه نایلون‌ها در انواع مختلفی وارد بازار می‌شوند که در صنایع بسیاری کاربرد دارند. بنابراین شناخت مواد اولیه این محصول کاربردی تا حد زیادی به شناسایی ویژگی‌های هر یک و عملکرد آن در شرایط مختلف کمک می‌کند تا مصرف کنندگان قادر به انتخاب محصول مورد نیازشان باشند. در راستای رسیدن به این هدف در این مقاله قصد داریم به بررسی پلیمرهای مورد نیاز تولید نایلون بپردازیم. همراه ما باشید.
آشنایی با نایلون
نایلون یکی از اولین الیاف‌های ساخته شده به دست انسان است که از طریق پیوندهای مولکولی و پلیمر شکل گرفته است. نایلون‌ها از مواد پلیمری به نام پلی اتیلن تهیه می‌شوند که در واقع این پلیمر زنجیره‌ای از پیوندهای دوگانه میان اتم‌های هیدروژن و کربن است. شناسایی فاکتورهای مورد نیاز در طراحی نایلون و بررسی ویژگی‌های پلی اتیلن، دلیل اصلی استفاده از این پلیمر به عنوان مواد اولیه نایلون است. پلی اتیلن با وجود خاصیت گرمانرم بودن، در دما بالا نرم و منعطف است و به دلیل مقاومت در برابر ضربه، عمر بالایی داد. بنابراین این ویژگی‌ها باعث پدید آمدن محصولی به نام نایلون می‌شود که امروزه در صنایع مختلفی کاربرد دارد.
انواع پلیمرهای مورد نیاز نایلون
پلی اتیلن به عنوان پلیمر مورد نیاز برای تولید نایلون، با توجه به نوع زنجیره پلیمر و تعداد شاخه آن در سه گروه زیر تقسیم بندی می‌شود که هر یک از ویژگی‌های متمایزی برخوردار هستند.
- پلی اتیلن سبک خطی: ساختار خطی این نوع پلی اتیلن با افزایش سطح مقاومت آن در برابر ضربه و همچنین بهبود استحکام کششی مزایا بسیاری به همراه دارد که معمولا از این نوع پلیمر برای تولید کیسه فریزر استفاده می‌شود. این پلیمر با فرآیند کوپلیمریزاسیون به کوپلیمر با شاخه هیدروکربن و ساختار خطی تبدیل می‌شود. با تمام ویژگی‌های نام برده شده این نوع پلیمر انعطاف پذیری پایینی دارند و در هر صنعتی نمی‌توان از آن استفاده نمود.
- پلی اتیلن سنگین: در ساختار پلیمرها، هر چه تعداد شاخه‌های فرعی بیشتر باشد، قدرت پیوند بین مولکولی کمتر خواهد بود. پلی اتیلن سنگین با ساختار تک شاخه اصلی، نیروی بین مولکولی قوی دارد و همچنین با استحکام کششی بالا، در تولید گستره وسیعی از نایلون‌های پلاستیکی چون میوه فروشی‌ها، سوپر مارکت و… کاربرد دارد.
- پلی اتیلن سبک: پلی اتیلن سبک با وجود شاخه‌های فرعی در ساختار خود، تعداد کمتری پیوند مولکولی کربن دارد که با کاهش این میزان، پلیمر ضعیف تر خواهد شد. در نتیجه پلی اتیلن سبک ساختاری ضعیف تر از پلی اتیلن سنگین دارد که در اغلب صنایع برای تولید نایلون از هر دو نوع این پلیمرها در کنار یکدیگر استفاده می‌شود.
مواد اولیه تولید نایلون
برای تولید محصولات پلاستیکی با بهره وری بیشتر، مواد اولیه این محصول به حالت گرانولی تبدیل می‌شود. گرانول‌ها همان پلیمر پلی اتیلن به شکل گلوله‌ای هستند که به دلیل سهولت استفاده از آن، اغلب به این شکل وارد دستگاه می‌شوند. علاوه بر گرانول مواد اولیه پودری نیز وجود دارد که به دلیل پراکندگی در هوا و ایجاد مشکلات تنفسی از لحاظ بهداشتی و اقتصادی ممکن است چالش‌هایی به همراه داشته باشد. مواد اولیه گرانولی معمولا به دو صورت نو و بازیافتی تهیه می‌شوند که مواد نو با کیفیت بیشتر باعث تولید نایلون‌های بهداشتی و درجه یک می‌شود و گرانول‌های بازیافتی برای تولید نایلون در صنایع غیر حساس و یا محصولاتی چون لوازم التحریر پلاستیکی، دمپایی پلاستیکی و… کاربرد دارند.
آشنایی با گریدهای پرکاربرد پلیمری در تولید نایلون
همانطور که پیشتر گفته شد برای تولید نایلون از پلی اتیلن‌ها استفاده می‌شود که هر یک با توجه به گریدهای خود از ویژگی‌های متنوعی برخوردار هستند. این گریدها عبارتند از:
- پلی اتیلن سبک 0190: نوعی پلی اتیلن گرید فیلم که با وزن مولکولی بالا برای تولید فیلم‌های مختلف پلی اتیلنی کاربرد دارد.
- پلی اتیلن سبک 2100: این نوع پلی اتیلن با دوام و استحکام بالا برای تولید فیلم‌های بسته بندی در صنایع مختلف کاربرد دارد.
- پلی اتیلن سبک 2420E: از ویژگی اصلی این گرید پلی اتیلن می‌توان به شفافیت بالا اشاره کرد که این محصول را برای تولید فیلم‌های شیرینگ و بسته بندی کاربردی می‌کند.
- پلی اتیلن سبک 2101TN: این پلی اتیلن سبک با گرید فیلم، فاقد هرگونه افزودنی است و خواص کششی و چقرمگی مناسبی دارد.
- پلی اتیلن سبک خطی 235F6: این نوع پلی اتیلن با فرایند گازی تولید می‌شود که معمولا برای تولید انواع فیلم کشاورزی، صنعتی و غذایی کاربرد دارد. از ویژگی‌های این گرید پلی اتیلن می‌توان به خواص مکانیکی و فرایند پذیری خوب آن اشاره کرد.
- پلی اتیلن سنگین EX5: پلی اتیلن EX5 نوعی پلی اتیلن سنگین با استحکام کششی بالا است که می‌توان از آن برای تولید کیسه‌های پلاستیکی و فیلم‌های بسته بندی استفاده کرد.
- پلی اتیلن سبک خطی 0209KJ: این نوع پلی اتیلن برای مصارف عمومی و تولید انواع فیلم کاربرد دارد که در ترکیب با گریدهای دیگر باعث بهبود وضعیت استحکام کششی و مقاومت در برابر پارگی می‌شود.
تقویت کننده پلیمرهای نایلون
با پیشرفته شدن صنعت تولیدات پلاستیکی، مواد تقویت کننده‌ای چون مستربچ‌ها تولید شده است که با عملکردهای مختلف رنگ دهی، افزایش بازدهی، ایجاد خواص جدید و… به ارتقا سطح کیفیت محصولات تولیدی کمک می‌کند. از مهم‌ترین تقویت کننده پلیمرهای نایلون می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- مستربچ رنگی: برای رنگ دادن به محصولات در تنوع رنگی بالا
- مستربچ آنتی یووی: محافظ محصولات در برابر اشعه خورشید
- مستربچ ضد الکتریسیته ساکن: جلوگیری از تجمع گرد و غبار و بهبود خاصیت چاپ پذیری
- مستربچ شفاف کننده: کمک به حفظ براقیت و شفاف بودن نایلون
- مستربچ ضد شعله: افزایش مقاومت نایلون در برابر حرارت و آتش سوزی
- مستربچ ضد بخار: جلوگیری از ایجاد شبنم و بخار بر لایه درونی نایلون
- مستربچ زیست تخریب پذیر: کمک به روند زیست تخریب پذیری با سرعت بالاتر
به طور کلی مستربچ‌ها در گستره وسیعی تولید می‌شوند که مشتریان می‌توانند وابسته به شرایط کاربردی، نمونه های مختلف آن را به صورت سفارشی برای تولید نایلون مورد نیازشان استفاده کنند.
جمع بندی
نایلون‌ها با وجود ویژگی‌هایی چون سبک بودن، قیمت ارزان و در دسترس بودن، امروزه در صنایع بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. با وجود پلیمرها در گریدهای متنوع و همچنین مستربج‌ها، خواص این محصولات روزبه‌روز افزایش یافته و بهتر می‌شود که در نهایت محصولاتی با قیمت مناسب و کیفیت بالا در اختیار مشتریان قرار می‌گیرد. ما در این مقاله پلیمرهای مورد نیاز برای تولید نایلون و ویژگی‌های هر یک را بررسی کردیم تا شما عزیزان اطلاعات بیشتری از این محصول کاربردی و مواد تشکیل دهنده آن داشته باشید.