تریتان Tritan

دسته: مقالات منتشر شده در 06 آبان 1399
نوشته شده توسط Admin بازدید: 43

تریتان نوعی کو پلی استر مجهز به ویژگی های متمایز همانند دوام بالا، مقاومت در برابر حرارت و سادگی در تولید

در بازار محصولات مصرفی کاربردهای بسیار زیادی برای پلاستیک های شفاف همانند کو پلی استرها، آکریلیک، نایلون های بدون شکل و پلی کربنات ها وجود دارد و این در حالی است که در تولید محصولات جدید باید موادی به کار برده شوند که از دوام بالا، انعطاف در طراحی و سادگی در تولید برخوردارند و به همین دلیل پلاستیک‌های موجود ممکن است نتوانند پاسخگوی چنین نیازمندی‌های باشند. پلی استرهای تریتان که توسط کمپانی Eastman شکل گرفته ‌اند نوعی ترموپلاستیک بدون شکل می باشند که می توانند این فاصله را به راحتی پر سازند. این ماده در نمایشگاه سال ۲۰۰۷ در دوسلدورف آلمان به نمایش گذاشته شد. تا به کنون کوپلی استرها به دلیل مقاومت پایین خود در برابر حرارت معمولاً بسیار محدود بوده و از مصارف کمی برخوردار بودند ولی رزین های تریتان که به تازگی تولید شدند توانسته اند با این کمبود با افزایش مقاومت حرارتی و استحکام بالا تر روبرو شود. رزین های نامبرده شده از ویژگی‌های بسیار متمایزی برخوردار می باشد همانند شفافیت بسیار بالا و درجه پایان پایین کدری، درخشندگی زیاد و رنگ یکپارچه و علاوه بر آن می تواند با اعمال فشار کمتری عملیات قالب گیری را برای این دسته از رزین ها انجام داد. چنین تعادل منحصر به ‌فردی بین عملکرد و قابلیت فرآوری تناسب بسیار زیادی برای پر سازی فاصله بین خانواده ی پلی استر های قدیمی و سایر پلاستیک های شفاف همانند پلی کربنات دارد. طراحی این دسته از رزین ها به گونه ای است که دمای انتقال شیشه ای آنها در مقایسه با کو پلی استر ها بالاتر می باشد و علاوه بر آن آنها بدون کاهش مقاومت شیمیایی می‌توانند همچنان مقاومت خود در برابر گرما را حفظ کنند و فشار کمتری بر کو پلی استرها وارد خواهد شد. محصولات تولید شده از رزین تریتان در مقایسه با انواعی که توسط سایر ترموپلاستیک های موجود همانند پلی کربنات قالبگیری می‌شوند از تنش پسماند کمتری برخوردارند و این ویژگی به همراه مقاومت فوق العاده شیمیایی در آنها می تواند امکان تخریب این مواد در اثر ترکهای به وجود آمده از فشارهای محیطی را به میزان بسیار زیادی کاهش دهد. در محصولاتی که از پلی کربنات ها ساخته و قالبگیری می‌شوند این دسته از فشارها و تخریب ها معمولاً از طریق فرایند بازپخت و یا تنش زدایی و یا ایجاد تغییراتی در طراحی کنترل می شود. تمامی این دشواری ها با به کارگیری کو پلی استرها از بین خواهد رفت. تریتان ها از نوعی مونومر های جدید و نوین ساخته می‌شوند و در واقع اولین موردی می‌باشند که در خانواده جدیدی از مواد تولید شده است. تا به کنون مشخص شده است که ماده نام برده شده برای قالب گیری تزریقی، قالب گیری بادی تزریقی فیلم و به فالی گیری حرارتی گزینه بسیار مناسبی می باشد. این ماده به میزان تجاری نیز موجود بوده و در درجات متفاوتی برای بازارهای متمایز طراحی شده است ولی این درجات در دمای انتقال شیشه ای، نرخ جریان ذوب و سایر موارد با یکدیگر متفاوت می باشند.

 

تحلیل رزینهای تریتان در شرایط آزمون

رزینهای نام برده شده مزایای بسیار زیادی را برای محصولات آشپز خانگی خانگی و یا تجاری و سایر تجهیزات آشپزخانه های کوچک فراهم می‌کند همانند غذای چند بار مصرف، بطری های اسپرت، شیشه، کاسه ها، پارچ و انواع ظروف برای پخت، غذا ساز ها و یا ترکیب کننده ها. معمولاً چنین محصولاتی به طراحی و شکل های بسیار متفاوت و شفافیت متمایز برای ایجاد زیبایی منحصر به فرد و علاوه بر آن دوام بالا برای قرار گیری در ماشین های ظرفشویی نیاز دارند. به طور کلی ساخت و طراحی وسایل آشپزخانه ای که امکان قرارگیری در ماشین های ظرفشویی داشته باشند با دشواری بسیار زیادی همراه است. ماشین های ظرفشویی در آشپزخانه های خانگی و حرفه‌ ای تمامی این محصولات را در معرض ترکیب بسیار سنگینی از گرما، حملات شیمیایی و هیدرولیتیک و فشار بالا قرار می دهند. در بعضی از موارد هم تمام این محصولات چندین بار در هفته در داخل ماشین های ظرفشویی قرار می‌گیرند و تحمل چنین شرایط محیطی یکی از اهداف اصلی طراحی و توسعه تریتان بوده است. به منظور تولید رزین تریتان آن را در ماشینهای ظرفشویی خانگی و تجاری متفاوتی قرار داد و نمونه ‌ای از این ماده و سایر مواد در معرض شستشوهای چندباره قرار گرفتند و در این شرایط ماشین ظرفشویی با محتوای بسیار بالا شبیه سازی شد. نتایج به دست آمد نشان می‌دهند که رزین نامبرده شده از تعادل منحصر به ‌فردی از خواصی برخوردار است که به تمامی محصولات تولیدی از آن اجازه می دهد تا بتوانند چندین سیکل از قرارگیری در ماشین های ظرفشویی خانگی و تجاری را بدون بروز ترک یا شکستگی تحمل کنند و این خود یک پیشرفت بسیار بزرگ در مقایسه با محصولات پلی کربنات می باشد.

 

تریتان در مقایسه با سایر انواع ترموپلاستیک ها

اگرچه تریتان در دسته ی کو پلی استرها قرار می‌گیرد اما از جهات متفاوت شباهت بالایی با پلی کربنات دارد. پلی‌کربنات شهرت بسیار بالایی برای مقاومت در برابر حرارت و استحکام دارد. اگرچه مقاومت تریتان در مقایسه با پلی کربنات ها برابر و یا حتی بیشتر می باشد اما این همه داستان نیست. در واقع یک ماده ی مستحکم و قوی نمی تواند تضمین کننده یک محصول بادوام باشد و تمامی محصولاتی که از پلی کربنات ها ساخته می شوند به میزان زیادی در معرض تخریب و ترکهای ناشی از فشار می باشند بخصوص اگر طراحی و شکل ظریفی داشته باشد. این موضوع ناشی از آن است که تمامی قطعات تولید شده از پلی کربنات ممکن است تنش پسماند بیشتری در مقایسه با انواعی داشته باشند که از تریتان ساخته شده است. اگر چه محصولاتی که از یک پلی استر سنتی قالب گیری می شوند در مقایسه با پلی کربنات ها از تنش پسماند کمتری برخوردارند اما مقاومت آنها در معرض حرارت نیز پایین تر می باشد. دمای انتقال شیشه ای در بیشتر کوپلی استرها حدود ۸۰ درجه سانتیگراد است و این در حالی است که این مقدار برای پلی کربنات ها برابر با ۱۵۰ درجه سانتیگراد می باشد. جالب است بدانید که دمای انتقال شیشه ای برای تریتان های نوین برابر با ۱۸۰ درجه سانتیگراد است و این به معنی ایجاد تغییری شگرف در ویژگی‌های عملکردی کو پلی استر ها می باشد. افزایش دمای انتقال شیشه ای می‌تواند مزیت‌های نیز به همراه داشته باشد همانند خزش کمتر تحت فشار بالا و کاهش مدت زمان چرخه های قالب گیری و تخریب فیزیکی آرام‌تر.

 

ایمنی بالای تریتان ها برای قرار گیری در ماشین ظرفشویی

همانطور که پیش از این نیز عنوان شد، تمامی محصولاتی که در ماشین های ظرفشویی قرار می‌گیرند باید مقاومت خوبی در برابر حرارت، رطوبت، مواد شیمیایی موجود در پاک کننده ها، فشارهای جانبی و سایش های ناشی از قرار گیری میزان زیادی ظرف در داخل ماشین ظرفشویی و حتی حملات هیدرولیتیک داشته باشند. بالاترین دمای ماشین های ظرفشویی تجاری برابر با حدود ۸۵ درجه سانتیگراد برای چرخه هایی برابر با یک تا دو دقیقه می باشد ولی این مقدار برای واحدهای خانگی حدود ۷۰ درجه سانتیگراد برای چرخه هایی تا حداکثر ۲ ساعت می باشد. علاوه بر آن این امکان نیز وجود دارد که تمامی وسایل آشپزخانه ای کاربردی در رستورانها و آشپزخانه های تجاری چندین بار در روز شسته شوند. تحقیقات انجام گرفته نشان می‌دهند که ظروف ساخته شده از پلی کربنات پس از چرخه های شستشوی ۱۰ عددی فرسوده می‌شود اما تمامی بسته بندی هایی که از تریتان ساخته شده اند حتی پس از چرخه های صدتایی نیز هیچ ترکی نخواهند داشت. جالب است بدانید که تمامی محصولات ساخته شده از این رزین متمایز بیش از ۵۰۰ چرخه شستشوی را تحمل کرده اند بدون آنکه هیچ ترک و یا شکستگی بر روی آنها دیده شود.

 

مزیت های تولیدی

این خبر بسیار مثبتی برای تولید کنندگان اصلی قطعات، طراحان و مصرف کنندگان می باشد ولی علاوه بر آن این دسته از کو پلی استر های نوین مزیت‌های بسیار متفاوتی را برای قالب گیران به وجود می‌آورد. کاهش مراحل تولیدی و استفاده از میزان ماده کاربردی انتقالی از طریق کشتی و حجم مواد ذخیره شده در انبار می تواند به صورت کلی باعث کاهش هزینه های تولید شود. علاوه بر آن این ماده در مقایسه با بیشتر پلاستیک های شفاف چرخه های قالب گیری سریع تری خواهد داشت. یکی از مشتریان عنوان می‌کند که چرخه های تولیدی برای رزین های نوین نام برده شده در مقایسه با سایر محصولاتی که با به‌ کارگیری همان قالب ها و از پلی کربنات ها ساخته شده‌اند، با کاهش مدت زمان ۲۰ درصدی همراه بوده است. جریان مذاب در تیتان ها شباهت بسیار زیادی با پلی کربنات ها دارد و کاهش حجم مشابه در هر دوی آنها باعث می شود که بتوان از قالب های یکسان برای مواد نامبرده شده استفاده کرد. از طرف دیگر به کارگیری روش قالبگیری تزریقی برای تریتان ها بسیار سریعتر از پلی کربنات ها در قالب های ضخیم صورت می‌گیرد و هیچ نگرانی برای بروز تنش های پسماند نیز وجود نخواهد داشت. سطح پایین تنش در این دسته از رزین‌ها نیاز به استفاده از روش های اضافی در تولید همانند تنش زدایی را به صورت کامل از بین خواهد برد و در نهایت میزان مصرف انرژی و زمان فرآوری کاهش پیدا خواهد کرد. از سایر مزایای آن می‌توان به کاهش هزینه ها و افزایش نرخ تولید اشاره کرد. از آنجایی که چگالی این محصولات در مقایسه با پلی کربنات ها به مقدار دو درصد کمتر است این مواد می توانند محصولات بیشتری را از هر پوند از رزین تولید کنند که در نهایت باعث ذخیره بیشتر ماده خواهد شد.

مترجم: ف. ال احمد