تحولات جدید کاربرد کامپاند از صنایع داروسازی تا مواد غذایی

یکی از روش های موثر بر کیفیت تولید محصولات پلیمری  استفاده از کاماند برای افزایش مقاومت و انعطاف پذیری کالاهای پلیمری نیز میباشد. اگر قصد دارید محصولات پلیمری با کیفیت و طول عمر بالایی را تولید کنید بهترین گزینه برای شما استفاده از کامپاند در تریب اولیه مواد پلیری نیز می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره ویزگی های کامپاند و کاربرد آن در صنایع داروسازی و مواد غذایی در ادامه این مطلب همراه ما باشید.

مختصری درباره کامپاند

کامپاند (Compound) به ماده‌ای گفته می‌شود که از ترکیب دو یا چند ماده مختلف به منظور ایجاد ویژگی‌ها و خواص مطلوب در محصول نهایی به وجود می‌آید. این ترکیبات می‌توانند شامل پلیمرها، پرکننده‌ها، مواد تقویت‌کننده، روان‌کننده‌ها، پایدارکننده‌ها، رنگ‌دهنده‌ها و سایر افزودنی‌ها باشند. کاربرد های کامپاند عبارتند از:

کامپاندهای پلاستیکی: کامپاندها در صنعت پلاستیک به طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند. این کامپاندها معمولاً از پلیمرهای پایه (مانند پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، PVC، و غیره) و مواد افزودنی تشکیل می‌شوند. این افزودنی‌ها می‌توانند خواصی مانند افزایش مقاومت به ضربه، مقاومت در برابر حرارت، پایداری در برابر اشعه UV، و بهبود فرآیندپذیری را به پلاستیک اضافه کنند.

کامپاندهای لاستیکی: در تولید محصولات لاستیکی مانند تایرها، واشرها، و درزگیرها، از کامپاندهای مختلفی استفاده می‌شود. این کامپاندها شامل لاستیک‌های طبیعی یا مصنوعی و مواد تقویت‌کننده مانند دوده، مواد نرم‌کننده، و عوامل ولکانیزه‌کننده (مانند گوگرد) هستند که به لاستیک خواصی مانند انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر سایش و حرارت می‌بخشند.

قطعات خودرو: کامپاندها در تولید قطعات مختلف خودرو مانند داشبورد، سپرها، و قطعات داخلی استفاده می‌شوند. این کامپاندها معمولاً برای بهبود خواص مکانیکی، افزایش مقاومت در برابر ضربه و حرارت، و کاهش وزن قطعات به کار می‌روند.

عایق‌های الکتریکی: کامپاندهای مورد استفاده در این صنعت می‌توانند خواص عایق الکتریکی، مقاومت در برابر حرارت و شعله، و خواص ضدآب را به قطعات الکتریکی و الکترونیکی اضافه کنند.

معرفی ویژگی های کامپاند

همانطور که گفته شد کامپاند همانند مستربچ افزودنی برای بهبود خاصیت و کیفیت مواد پلیمری مورد استفاده قرار می گیرد. بنابرین می توان گفت ویژگی های استفاده از کامپاند در مواد پلیمری و تولید محصولات پلاستیکی بی شمار است. از ویژگی های کامپاند می توان به بهبود فرایند پذیری و کاهش هزینه های تولید محصولات پلیمری اشاره کرد. برای درک بهتر این مطلب در ادامه بیشتر درباره ویژگی های کامپاند صحبت خواهیم کرد.

بهبود فرآیندپذیری: استفاده از کامپاندها می‌تواند فرآیند تولید را ساده‌تر و کارآمدتر کند، زیرا بسیاری از افزودنی‌های مورد نیاز در یک ماده ترکیب شده‌اند.

تنوع در کاربرد: کامپاندها می‌توانند برای کاربردهای بسیار متنوعی از جمله تولید محصولات پلاستیکی، لاستیکی، الکتریکی، و دارویی مورد استفاده قرار گیرند.

خواص مطلوب: ترکیب چندین ماده مختلف باعث ایجاد ویژگی‌های بهینه و مطلوب در محصول نهایی می‌شود که ممکن است از هر یک از مواد به‌تنهایی به دست نیاید.

کاهش هزینه: با استفاده از کامپاندها می‌توان هزینه تولید را کاهش داد، زیرا امکان استفاده از مواد ارزان‌تر با افزودنی‌های مناسب برای دستیابی به خواص مطلوب وجود دارد.

معرفی انواع کامپاند

انواع کامپاند‌ها بسته به موادی که در ترکیب آن‌ها استفاده می‌شود و کاربردهایی که دارند، به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند. در ادامه به معرفی برخی از مهم‌ترین انواع کامپاندها می‌پردازم:

پلی‌استایرن (PS) : با افزودن مواد ضد شعله، پلی‌استایرن به عنوان یک کامپاند در صنایع بسته‌بندی، لوازم خانگی، و محصولات الکترونیکی کاربرد دارد.

پلی‌آمید (PA): به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و سایش، کامپاندهای پلی‌آمیدی (مانند نایلون) در قطعات مهندسی، چرخ‌دنده‌ها، و قطعات خودرو استفاده می‌شوند.

لی‌اتیلن (PE): ترکیبی از پلی‌اتیلن با مواد افزودنی برای بهبود مقاومت در برابر ضربه، اشعه UV، و فرآیندپذیری. این کامپاندها در بسته‌بندی، لوله‌کشی، و فیلم‌های پلاستیکی استفاده می‌شوند.

پلی‌پروپیلن (PP): پلی‌پروپیلن به‌طور معمول با افزودنی‌هایی برای افزایش استحکام و مقاومت در برابر حرارت ترکیب می‌شود. کاربرد این کامپاندها در تولید قطعات خودرو، لوازم خانگی، و بسته‌بندی است.

پلی‌وینیل کلراید (PVC) : ترکیبی از PVC با پلاستی‌سایزرها، پایدارکننده‌ها و مواد تقویت‌کننده برای تولید محصولات انعطاف‌پذیر و مقاوم در برابر عوامل محیطی. این کامپاندها در صنایع ساختمان‌سازی (لوله، درب و پنجره)، سیم و کابل، و محصولات پزشکی استفاده می‌شوند.

کاربرد های کامپاند در صنعت پلیمر

کامپاند به دلیل ویژگی های منحصر به فرد و متنوعی که دارد در صنایع مختلف برای تولید محصولات متنوع استفاده می شود.  کامپاند ها به عنوان مواد پیشرفته و چند منظوره  در صنعت خودروسازی به کار گرفته می شوند. کامپاند ها در صنعت خودروسازی نقش پوشش دهنده و عایق ها را دارند. یکی از دلایل استفاده از کامپاند در صنعت خودرو سازی وزن سبک پلیمر و افزایش خواص مکانیکی و حرارتی قطعات خودرو می باشد.

دلایل مختلف استفاده از کامپاند در صنعت خودروسازی:

سهولت در تولید قطعات پیچیده: استفاده از کامپاندها به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد قطعات پیچیده‌تری را با روش‌های تولید پیشرفته مانند تزریق پلاستیک تولید کنند. این امر نه تنها زمان تولید را کاهش می‌دهد بلکه به تولید قطعات با کیفیت بالا و دقت بیشتر نیز کمک می‌کند.

کاهش هزینه‌های تولید: کامپاندها می‌توانند هزینه‌های تولید را کاهش دهند، زیرا از مواد اولیه ارزان‌تر و فرآیندهای تولید ساده‌تر استفاده می‌شود.

کاهش وزن با حفظ استحکام: یکی از چالش‌های مهم در صنعت خودرو کاهش وزن خودروها به منظور بهبود مصرف سوخت و کاهش آلاینده‌ها است. کامپاندهای پلیمری به عنوان جایگزینی برای فلزات سنگین می‌توانند بدون کاهش استحکام و مقاومت، وزن قطعات را به طور قابل توجهی کاهش دهند.

مقاومت به خوردگی: قطعات فلزی خودروها معمولاً در معرض خوردگی ناشی از رطوبت و مواد شیمیایی قرار دارند. کامپاندهای پلیمری و لاستیکی می‌توانند مقاومت بالایی در برابر خوردگی، زنگ‌زدگی و مواد شیمیایی داشته باشند، که این ویژگی‌ها به طول عمر بیشتر قطعات کمک می‌کند.

کاربرد کامپاند در صنعت الکترونیک

کامپاندها در صنعت الکترونیک به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردی که ارائه می‌دهند، از جمله عایق‌بندی الکتریکی، محافظت در برابر رطوبت و خوردگی، بهبود انتقال حرارت، کاهش نویز الکترومغناطیسی، و افزایش عمر مفید قطعات، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد نقش حیاتی در بهبود عملکرد و دوام دستگاه‌های الکترونیکی ایفا می‌کنند و به توسعه فناوری‌های جدید در این صنعت کمک می‌کنند. استفاده از کامپاندها باعث می‌شود قطعات الکترونیکی در شرایط سخت محیطی (مانند دماهای بالا، رطوبت، و فشار) عملکرد بهتری داشته باشند و طول عمر بیشتری پیدا کنند.کامپاندها با ایجاد عایق‌بندی قوی و محافظت در برابر عوامل محیطی، به کاهش خرابی‌های الکتریکی و افزایش قابلیت اطمینان دستگاه‌های الکترونیکی کمک می‌کنند.

کاربرد کامپاند در صنعت پزشکی

سرنگ‌ها و ابزارهای تزریق: کامپاندهای پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن به دلیل ایمنی بالا و سازگاری با بدن، در تولید سرنگ‌ها، ابزارهای تزریق و تجهیزات یک‌بار مصرف پزشکی کاربرد دارند.

بسته‌بندی‌های استریل: کامپاندهای پلیمری مانند پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن در تولید بسته‌بندی‌های استریل استفاده می‌شوند که باید مقاوم به نفوذ میکروب‌ها و عاری از آلودگی باشند.

بسته‌بندی داروها: کامپاندهای پلاستیکی مخصوصی برای تولید بسته‌بندی‌های دارویی استفاده می‌شوند. این بسته‌بندی‌ها باید مقاوم به نور، رطوبت و اکسیژن باشند تا از تجزیه و فساد داروها جلوگیری کنند.

لوله‌ها و کاتترها: کامپاندهای پلیمری مانند PVC و سیلیکون به دلیل انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر مواد شیمیایی و سازگاری زیستی، در تولید لوله‌های پزشکی، کاتترها و تجهیزات انتقال مایعات استفاده می‌شوند.

ایمپلنت‌های ارتوپدی: کامپاندهای پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE) به دلیل مقاومت بالا در برابر سایش و سازگاری زیستی، در ساخت ایمپلنت‌های مفصلی مانند جایگزین‌های زانو و لگن استفاده می‌شوند.

پروتزهای دندانی و بدن: کامپاندهای سیلیکونی و پلی‌یورتانی در تولید پروتزهای دندانی، پستان و اندام‌های مصنوعی به کار می‌روند. این مواد به دلیل انعطاف‌پذیری و شباهت به بافت‌های طبیعی بدن محبوب هستند.

سیستم‌های انتقال دارو: برخی کامپاندهای پلیمری در تولید سیستم‌های انتقال دارو مانند پچ‌های پوستی و دستگاه‌های تزریق خودکار استفاده می‌شوند که دارو را به طور پیوسته و کنترل‌شده به بدن تحویل می‌دهند.

دستکش‌های پزشکی: کامپاندهای لاستیکی مانند لاتکس و نیتریل برای تولید دستکش‌های پزشکی استفاده می‌شوند. این مواد انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت در برابر سوراخ شدن دارند و در عین حال به خوبی با پوست سازگار هستند.

مزایای استفاده از کامپاند در تولید لوله های فاضلاب

کامپاندهای پلیمری مانند پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PP) و PVC مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی و خورنده‌ها دارند. این ویژگی باعث می‌شود لوله‌های ساخته‌شده از این کامپاندها در برابر زنگ‌زدگی و پوسیدگی که در لوله‌های فلزی معمول است، مقاومت کنند. لوله‌های فاضلاب اغلب با مواد شیمیایی و آلاینده‌های قوی در تماس هستند. کامپاندهای پلیمری به دلیل ساختار شیمیایی خود، در برابر این مواد مقاومت نشان می‌دهند و طول عمر بیشتری دارند.لوله‌های ساخته شده از کامپاندها به دلیل وزن سبک‌تر نسبت به لوله‌های فلزی یا بتنی، حمل و نقل و نصب آسان‌تری دارند. این امر هزینه‌های اجرایی پروژه‌ها را کاهش می‌دهد و سرعت نصب را افزایش می‌دهد. نصب لوله‌های کامپاندی به تجهیزات سنگین کمتری نیاز دارد که این موضوع هزینه‌های کلی پروژه را کاهش می‌دهد.کامپاندهای پلیمری مانند PE و PP انعطاف‌پذیری بالایی دارند، که این ویژگی به لوله‌ها اجازه می‌دهد تا در مقابل فشارهای ناشی از حرکت زمین و ارتعاشات، مقاوم باشند و ترک نخورند.  لوله‌های فاضلاب کامپاندی در برابر ضربات فیزیکی مقاوم هستند، که این امر خطر شکستگی در هنگام نصب یا در طی دوره بهره‌برداری را کاهش می‌دهد.

ادامه مطلب

نقش مهم مستربچ‌ در نوآوری و پیشرفت در صنعت پزشکی و طب

مستربچ در پزشکی و طب از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که بسیاری از محصولات پزشکی پلیمری با استفاده از انواع مستربچ تولید می شوند. یکی از روش های جدید برای افزایش کیفیت محصولات پلیمری پزشکی استفاده از مستربچ های افزودنی و کامپاند می باشد که کمک بسیاری به بهبود کیفیت و مقاومت این محصولات کرده است. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره ویژگی و کاربرد های مستربچ در پزشکی و  طب در ادامه این مطلب همراه ما باشید.

کاربرد مستربچ در پزشکی و طب

در صنعت پزشکی و طب از مستربچ برای تولید انواع تجهیزات پزشکی از جمله: سرنگ، بطری دارویی، لوله پزشکی، بسته بندی استریل، لنز چشمی، تجهیزات جراحی، قطعات پروتز و .. استفاده می شود. بنابراین می توان گفت که کاربرد مستربچ در این حوزه بسیار گسترده است. در بسیاری از محصولات پزشکی و بهداشتی، جلوگیری از رشد باکتری‌ها و میکروب‌ها اهمیت زیادی دارد. مستربچ‌های حاوی افزودنی‌های آنتی‌باکتریال به کار گرفته می‌شوند تا سطح محصولات مانند کاتترها، سرنگ‌ها، دستکش‌ها و بسته‌بندی‌های دارویی دارای خواص ضد میکروبی باشد. این ویژگی‌ها به کاهش خطر عفونت‌های بیمارستانی کمک می‌کند و ایمنی بیمار را افزایش می‌دهد.مستربچ‌ها با اضافه کردن ویژگی‌های خاص به مواد پلیمری، به تولید تجهیزات پزشکی و محصولات دارویی با کیفیت بالا کمک می‌کنند. این ویژگی‌ها شامل افزایش ایمنی، بهبود کارایی، و اطمینان از سازگاری زیستی محصولات است که همه این‌ها در نهایت به بهبود سلامت و رفاه بیماران منجر می‌شود.

مزایای استفاده از مستربچ در تولید تجهیزات پزشکی

بهبود خواص مکانیکی:مستربچ‌ها می‌توانند شامل افزودنی‌هایی باشند که خواص مکانیکی پلیمر را بهبود می‌بخشند، مانند افزایش مقاومت به ضربه، سایش، و خستگی مواد. این ویژگی‌ها به ویژه در تولید قطعاتی که باید دوام و مقاومت بالایی داشته باشند، مانند تجهیزات جراحی یا قطعات پروتز، اهمیت دارد.

 کد های رنگی مختلف:یکی از کاربردهای اصلی مستربچ‌ ها در تولید تجهیزات پزشکی، رنگ‌دهی به قطعات پلاستیکی است. از آنجا که تجهیزات پزشکی باید قابل تشخیص و دسته‌بندی باشند، مستربچ‌ رنگی به کار گرفته می‌شوند تا قطعات و ابزارها به راحتی با کدهای رنگی قابل شناسایی باشند. این کدگذاری رنگی به افزایش دقت و سرعت در استفاده از تجهیزات پزشکی کمک می‌کند.

بهبود خواص ضد باکتری:در تجهیزات پزشکی، جلوگیری از رشد باکتری‌ها و میکروب‌ها بسیار حیاتی است. مستربچ‌های حاوی مواد ضد میکروب و ضد باکتری به پلیمرها اضافه می‌شوند تا سطح قطعات تولید شده خاصیت ضد میکروبی داشته باشند. این خاصیت به جلوگیری از عفونت‌های بیمارستانی و افزایش ایمنی در استفاده از تجهیزات پزشکی کمک می‌کند.

افزایش مقاومت در برابر حرارت:برخی از تجهیزات پزشکی نیاز به مقاومت بالا در برابر حرارت یا تابش اشعه (مانند اشعه ایکس یا فرابنفش) دارند. مستربچ‌های خاص می‌توانند به پلیمرها این قابلیت را بدهند که در برابر این شرایط مقاومت کنند. به عنوان مثال، در تولید سرنگ‌ها، لوله‌های پزشکی یا بسته‌بندی‌های استریل، استفاده از مستربچ‌های مقاوم در برابر حرارت و اشعه ضروری است.

شفافیت و ویژگی‌های نوری: در برخی تجهیزات پزشکی، مانند لنزهای چشمی یا لوله‌های انتقال مایعات، شفافیت و ویژگی‌های نوری مواد بسیار مهم است. مستربچ‌ها می‌توانند برای بهبود شفافیت یا ایجاد خصوصیات نوری خاص در مواد پلیمری به کار گرفته شوند.

بهبود فرآیندپذیری و کیفیت تولید:مستربچ‌ها می‌توانند به بهبود فرآیند تولید کمک کنند. آن‌ها می‌توانند ویژگی‌های پلیمر پایه را بهبود دهند تا فرآیند قالب‌گیری، اکستروژن یا تزریق بهینه‌تر و سریع‌تر انجام شود. این موضوع به کاهش هزینه‌های تولید و افزایش کیفیت نهایی محصولات کمک می‌کند.

انطباق با استانداردهای پزشکی:مستربچ‌های مورد استفاده در تجهیزات پزشکی باید با استانداردهای سختگیرانه‌ای مانند FDA یا ISO 10993 مطابقت داشته باشند. این استانداردها تضمین می‌کنند که مواد مورد استفاده در تماس با بدن انسان ایمن هستند و هیچ واکنش مضری ایجاد نمی‌کنند.

مستربچ و افزودنی چه تفاوت هایی با یک دیگر دارند؟

مستربچ و افزودنی دو مفهوم مهم در صنایع پلاستیک و پلیمر هستند که هر کدام نقش خاصی در بهبود و اصلاح ویژگی‌های مواد پلیمری ایفا می‌کنند. اگرچه هر دو برای تغییر یا بهبود خصوصیات مواد پلیمری به کار می‌روند، اما تفاوت‌های مهمی بین آن‌ها وجود دارد.  افزودنی یک ماده شیمیایی است که به مواد پلیمری به عنوان یک حامل رنگ یا خواص اضافه می شود. از انواع افزودنی می توان به پایدار کننده ها، نرم کننده ها، آنتی اکسیدان، عوامل ضد الکتریسیته ساکن و .. نیز می توان اشاره کرد.

جمع بندی

در نهایت، مستربچ و افزودنی هر دو ابزارهای مهمی برای بهبود و تغییر ویژگی‌های مواد پلیمری هستند، اما با رویکردهای مختلف و در شرایط متفاوتی استفاده می‌شوند. انتخاب بین این دو به نیازهای خاص تولید و نوع محصول نهایی بستگی دارد.

ادامه مطلب
گرانول مستربچ بازیافتی

گرانول مستربچ بازیافتی و کاربرد های آن

گرانول مستربچ بازیافتی به مخلوط غلیظی گفته می شود که ظاهری گرانولی دارد. از گرانول مستربچ بازیافتی برای تولید محصولات پلیمری بازیافتی استفاده می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره گرانول مستربچ بازیافتی در ادامه مطلب همراه ما باشید.

گرانول مستربچ چیست؟

در فرایند تولید محصولات پلاستیکی درجه دو و سه از گرانول مستربچ استفاده می شود. از دلایلی که به این گرانول بازیافتی گفته می شود می توان به نحوه تولید آن با استفاده از ضایعات و پلاستیک اشاره کرد. شاید برای شما این سوال یپش بیاید که چطور می توان با استفاده از مواد بازیافتی محصول با کیفیت و خوش رنگی را تولید کرد برای پاسخ به این سوال باید بگوییم که با وجود مستربج های رنگی و مواد افزودنی و کامپاند به راحتی می توان محصولات پلیمری با کیفیت و مقاوم را تولید کرد.

گرانول مستربچ بازیافتی

اجزای تشکیل دهنده مستربچ

به طور کلی مستربچ از سه جز اصلی پلیمر پایه، افزودنی و عامل سازگار کننده تشکیل می شود. مواد اصلی تشکیل دهنده مستربچ شامل: پلی اتیلن، پلی استایرن، پلیمر آلکیدی، پلیمر های مخصوص می شوند.

عامل سازگار کننده: با توجه به این مسئله که محصولات پلاستیکی از ترکیب پلیمر ها تولید می شوند استفاده از عامل سازگار کننده به افزایش مقاومت محصولات تولید شده کمک بسیاری می کند. عامل سازگارکننده (Compatibilizer) نوعی افزودنی است که برای بهبود سازگاری بین دو یا چند ماده مختلف در فرآیند تولید کامپوزیت‌ها یا مخلوط‌های پلیمری استفاده می‌شود. این مواد به ویژه زمانی کاربرد دارند که پلیمرها یا مواد مورد استفاده، به‌طور طبیعی با یکدیگر ناسازگار هستند و به‌خوبی مخلوط نمی‌شوند. ویژگی های استفاده از عامل سازگار کننده عبارتند از :

بهبود چسبندگی بین فازها:در مخلوط‌های پلیمری که دو پلیمر با خواص متفاوت (مثلاً یک پلیمر آبدوست و یک پلیمر آبگریز) با هم ترکیب می‌شوند، ممکن است این مواد به‌طور طبیعی از هم جدا شوند و مخلوط یکنواختی را تشکیل ندهند. عامل سازگارکننده به ایجاد پیوندهای شیمیایی یا فیزیکی بین این پلیمرها کمک می‌کند و باعث می‌شود فازهای مختلف به‌خوبی به هم بچسبند.

افزایش پایداری مکانیکی:با بهبود سازگاری بین پلیمرها، ساختار مخلوط به‌طور کلی یکنواخت‌تر و پایدارتر می‌شود، که بهبود خواص مکانیکی مانند مقاومت کششی و ضربه‌ای را به دنبال دارد.

افزایش پایداری حرارتی:عامل سازگارکننده می‌تواند پایداری حرارتی مواد را افزایش دهد، به این معنی که مخلوط‌های پلیمری می‌توانند در دماهای بالاتر پایداری خود را حفظ کنند و تغییر شکل یا تجزیه نشوند.

بهبود فرآیندپذیری:مواد سازگارکننده می‌توانند فرآیندهای تولید مانند اکستروژن، تزریق پلاستیک و فشرده‌سازی را آسان‌تر و کارآمدتر کنند. با بهبود همگنی مخلوط‌ها، این فرآیندها به‌طور کلی سریع‌تر و با کیفیت بالاتر انجام می‌شوند.

افزودنی : برای تولید محصولات پلیمری با کیفیت و مقاوم در برابر عوامل مختلف از جمله ضربه نیاز است که در فرایند تولید محصولات پلیمری از افزودنی ها استفاده شود. مزایا ی استفاده از افزودنی در تولید محصولات پلیمری شامل: بهبود خواص، پر کنندگی و بالا بردن پیگمنت می شود. افزودنی‌ها مواد شیمیایی یا ترکیباتی هستند که به محصولات پایه، مانند پلیمرها، لاستیک‌ها، رنگ‌ها، مواد غذایی، سوخت‌ها و غیره اضافه می‌شوند تا ویژگی‌ها و عملکردهای آنها را بهبود بخشند یا خواص خاصی را در آنها ایجاد کنند. این مواد به میزان کمی به مواد پایه اضافه می‌شوند، اما تأثیرات قابل‌توجهی در بهبود کیفیت، افزایش کارایی و کاهش هزینه‌ها دارند.

مزایای استفاه از افزودنی‌ها

بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی: افزودنی‌ها می‌توانند خواص محصول نهایی مانند استحکام، انعطاف‌پذیری، دوام و مقاومت به شرایط محیطی را بهبود بخشند.

افزایش کارایی فرآیند تولید: افزودنی‌ها می‌توانند فرآیندهای تولید را بهبود دهند، زمان تولید را کاهش دهند و کارایی را افزایش دهند.

افزایش ماندگاری و پایداری: افزودنی‌ها می‌توانند ماندگاری محصولات را افزایش دهند و از تخریب آنها در طول زمان جلوگیری کنند.

کاهش هزینه‌ها: افزودنی‌ها می‌توانند به کاهش هزینه‌های تولید کمک کنند، مثلاً از طریق کاهش مصرف مواد پایه یا افزایش عمر مفید محصول.

گرانول مستربچ بازیافتی

معرفی انواع مستربچ و کاربردهای آن

در حالت اولیه مستربچ از پلیمر پایه تشکیل می شود سپس برای تولید محصولات متنوع به مواد اولیه ترکیب های دیگری مانند پیگمنت و .. اضافه می شود که باعث شده تا امروزه مستربچ دارای انواع مختلفی باشد. برای آشنایی با انواع مستربچ در ادامه با معرفی انواع آن ها همراه ما باشید.

مستربچ مقاوم به شعله:این مستربچ‌ها حاوی مواد مقاوم به شعله هستند و برای کاهش یا جلوگیری از گسترش آتش در محصولات پلاستیکی استفاده می‌شوند.

مستربچ تقویت کننده:این نوع مستربچ‌ها برای افزایش مقاومت مکانیکی، سفتی و سختی محصولات پلاستیکی استفاده می‌شوند. این مستربچ‌ها معمولاً حاوی الیاف شیشه یا کربن هستند.

 مستربچ آنتی باکتریال:این مستربچ‌ها برای جلوگیری از رشد باکتری‌ها و میکروب‌ها روی سطح پلاستیک‌ها استفاده می‌شوند و به خصوص در صنایع بهداشتی و بسته‌بندی مواد غذایی کاربرد دارند.

مستربچ پر کننده:مستربچ‌های پرکننده با هدف کاهش هزینه تولید و بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی به پلیمرها اضافه می‌شوند. این مستربچ‌ها حاوی مواد معدنی مانند کربنات کلسیم یا تالک هستند.

مستربچ بایو:مستربچ‌های بایو حاوی افزودنی‌های زیست‌تخریب‌پذیر هستند که به محصولات پلاستیکی امکان می‌دهند پس از مصرف، در طبیعت به سرعت تجزیه شوند. این مستربچ‌ها برای کاهش اثرات زیست‌محیطی پلاستیک‌ها استفاده می‌شوند.

مستربچ رنگی: مستربچ رنگی برای افزودن رنگ به محصولات پلاستیکی استفاده می‌شوند. مستربچ‌های رنگی در انواع مختلف رنگ‌ها موجود هستند و می‌توانند به‌طور دقیق به‌صورت سفارشی تولید شوند تا به رنگ خاصی که مشتری نیاز دارد دست یابند.

مستربچ افزودنی:این نوع مستربچ‌ها حاوی افزودنی‌هایی هستند که بهبود خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی پلیمرها را ممکن می‌سازند. افزودنی‌ها می‌توانند شامل موادی مانند آنتی‌اکسیدانت‌ها، ضد اشعه UV، ضد الکتریسیته ساکن، مقاوم‌کننده‌های حرارتی و موارد دیگر باشند.

ادامه مطلب
طبقه بندی مواد از لحاظ رئولوژی

طبقه‌بندی مواد از لحاظ رئولوژی

طبقه‌بندی مواد از لحاظ رئولوژی (Rheology) به مطالعه رفتار جریان و تغییر شکل مواد تحت تاثیر نیروهای اعمال‌شده می‌پردازد. این طبقه‌بندی بر اساس ویژگی‌های جریان و تغییر شکل مواد در پاسخ به نیروها و تغییرات زمانی انجام می‌شود در ادامه به طور دقیق تر درباره طبقه بندی مواد از لحاظ رئولوژی صحبت خواهیم گرد با ما همراه باشید.

مختصری درباره رئولوژی

رئولوژی به عنوان یک علم میان‌رشته‌ای، با تحلیل رفتار مکانیکی مواد در شرایط مختلف، نقش مهمی در بهبود فرآیندهای تولید و کاربردی مختلف ایفا می‌کند. با فهم عمیق‌تر این علم، مهندسان و دانشمندان می‌توانند مواد و محصولات جدیدی با خواص مطلوب‌تر و کارایی بالاتر طراحی کنند.طبقه‌بندی مواد از لحاظ رئولوژی (Rheology) به مطالعه رفتار جریان و تغییر شکل مواد تحت تاثیر نیروهای اعمال‌شده می‌پردازد. این طبقه‌بندی بر اساس ویژگی‌های جریان و تغییر شکل مواد در پاسخ به نیروها و تغییرات زمانی انجام می‌شود در ادامه به طور دقیق تر درباره طبقه بندی مواد از لحاظ رئولوژی صحبت خواهیم کرد با ما همراه باشید.

معرفی دسته بندی مواد از لحاظ رئولوژی

رئولوژی به مهندسان و دانشمندان کمک می‌کند تا مواد را بهینه‌سازی کرده و فرآیندهای تولید و استفاده از آنها را بهبود بخشند. به طور کلی سه دسته بندی اصلی مواد از لحاظ رئولوژی وجود دارد که در این بخش قصد داریم درباره آن ها صحبت کنیم.

 مواد ویسکوز: موادی که با تنش دچار تغییر شکل می شوند و در حالتی که تنش از روی آن ها برداشته شود به حالت اولیه خود باز نخواهند گشت. بنابراین مواد ویسکوز به نوعی کل انرژی وارد شده بر مواد را هدر می دهند. مواد ویسکوز دارای دو دسته بندی نیوتنی و غیر نیوتنی هستند. 

سیالات نیوتنی :سیالاتی که ویسکوزیته‌ی ثابت دارند و با نرخ کرنش تغییر نمی‌کند. تنش برشی به صورت خطی با نرخ کرنش تغییر می‌کند. از نمونه سیالات نیوتنی می توان به آب، هوا، روغن های معدنی نیز اشاره کرد.

سیالات غیرنیوتنی : سیالاتی که ویسکوزیته‌ی آن ها با نرخ کرنش تغییر می‌کند.

جامدات ویسکوالاستیک:موادی که هم رفتار ویسکوز و هم رفتار الاستیک از خود نشان می‌دهند. تغییر شکل آن ها تحت بارگذاری و باربرداری به صورت همزمان شامل اجزای الاستیک و ویسکوز است. پلیمرها، لاستیک‌ها، بعضی از انواع ژل‌ها جز ویسوالاستیک به حساب می آیند.

 

به چه نوع موادی الاستیک گفته می شود؟

مواد الاستیک به موادی گفته می‌شود که دارای ویژگی انعطاف پذیری و بازگشت به شکل اولیه پس از اعمال نیروی خارجی هستند. این نوع مواد از جمله لاتکس، کاوچوک، نئوپرن و سیلیکون هستند. از آنجا که این مواد از قابلیت تغییر شکل و بازگشت به حالت اولیه برخوردارند، به آنها مواد الاستیک یا اصطلاحاً مواد ارتعاشی هم می‌گویند.

 آشنایی با ویژگی های مواد الاستیک:

 مواد الاستیک به دلیل انعطاف پذیری بالا دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند. از ویژگی های مواد الاستیک می توان به مقاومت در برابر خوردگی و خرابی، عایق بودن، قابلیت تولید و فرم دهی آسان، مقاومت در برابر شیمیایی ها، سبک وزن و نرمی و .. نیز اشاره کرد که در ادامه بیشتر درباره هر یک از آن ها صحبت خواهیم کرد.

انعطاف پذیری و ارتجاع: مواد الاستیک از ویژگی اصلی انعطاف پذیری بالا برخوردارند و پس از اعمال نیروی خارجی به سرعت به شکل اولیه خود باز می‌گردند. این ویژگی باعث می‌شود که بتوانند به عنوان جوانه‌ها و پدیده‌های جاذب ارتعاشات در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار گیرند.

مقاومت در برابر خوردگی و خرابی: مواد الاستیک معمولاً مقاومت خوبی در برابر خوردگی، سایش و شکستن دارند که از آنها گزینه‌ای مطلوب برای استفاده در شرایطی هستند که نیاز به استحکام و پایداری طولانی مدت دارد.

عایق بودن: بسیاری از مواد الاستیک دارای ویژگی عایق بودن هستند، یعنی می‌توانند در برابر جریان الکتریکی، حرارت و صدا مقاومت کنند. این خصوصیت آنها را در بسیاری از کاربردهای الکترونیکی و صنعتی ارزشمند می‌سازد.

قابلیت تولید و فرم‌دهی آسان: این مواد به راحتی می‌توانند شکل‌پذیری بالایی داشته باشند و به سادگی می‌توانند به اشکال مختلف تولید و فرم داده شوند.

مقاومت در برابر شیمیایی‌ها: بسیاری از مواد الاستیک مقاومت خوبی در برابر تماس با مواد شیمیایی نظیر روغن، اسیدها و بازها دارند که آنها را در برخی از برنامه‌های خاص، مانند مهندسی پزشکی، استفاده پذیر می‌سازد.

سبک وزن و نرمی: این مواد به طور عمومی سبک وزن هستند و از لحاظ نرمی و آسانی در دسترس بودن، کاربرد وسیعی دارند.

ادامه مطلب
پوشرنگ‌ ضدباکتری

پوشرنگ‌ ضدباکتری و فناوری نانو

تنها با تغییرات شیمیایی می توان اندازه ذرات را بسیار کوچک در حد نانو کرد. بنابراین زمانی که صحبت از فناوری نانو می شود بدون شک محصول بدست آمده یک تغییر فیزیکی یا شیمیایی داشته که باعث بوجود آمدن خاصیت های کاربردی در آن شده است. تغییرات شیمیایی و فیزیکی توسط فناوری نانو تنها زمانی اتفاق خواهد افتاد که محصولات به اندازه بسیار کوچک 100 نانومتری برسند در ادامه بیشتر درباره فناوری نانو در پوشرنگ‌ ضدباکتری صحبت خواهیم کرد با ما همراه باشید.

پوشرنگ‌ ضدباکتری چیست؟

پوشرنگ‌ ضدباکتری ماده‌ای است که برای پوشش دادن و محافظت سطوح مختلف به کار می‌رود. این ماده معمولاً شامل یک یا چند نوع رنگدانه معلق در یک ماده بَست (بایندر) است که وقتی روی سطح اعمال می‌شود یک لایه‌ی سخت و مقاوم تشکیل می‌دهد. پوشرنگ‌ها می‌توانند برای تزیین، محافظت، و یا هر دو هدف به کار روند. از ترکیبات اصلی پوشرنگ می توان به رنگدانه ها، بایندر، حلال ها و  افزودنی ها اشاره کرد. رنگ دانه ها به دو دسته کلی رنگ دانه های آلی و معدنی تقسیم می شوند. رنگ دانه ها می توانند طبیعی یا مصنوعی باشند و به پوشرنگ ها رنگ دهند. بایندر نیز ماده ای است که رنگدانه ها به یکدیگر  و به سطح مورد نظر وصل می کنند. بایندر معمولاً نوعی پلیمر است که پس از خشک شدن، یک فیلم پیوسته و محکم را تشکیل می‌دهد. حلال ها مایعاتی هستند که برای حل کردن یا پخش کردن بایندر و رنگدانه‌ها به کار می‌روند و به پوشرنگ خاصیت سیالیت می‌بخشند تا به راحتی بتوان آن را روی سطوح اعمال کرد. پس از اعمال پوشرنگ، حلال تبخیر می‌شود و یک لایه خشک و سخت باقی می‌ماند. افزودنی ها مواد شیمیایی اضافی هستند که برای بهبود خواص مختلف پوشرنگ مانند مقاومت در برابر اشعه UV، مقاومت در برابر آب، چسبندگی، و… به آن اضافه می‌شوند.

پوشرنگ‌ ضدباکتری

دلایل استفاده از رنگ های آنتی باکتریال

 امروزه با استفاده از فناوری نانو مواد جدیدی به نام پوشرنگ‌ ضدباکتری تولید شده است که بسیار مناسب تولید تجهیزات پزشکی هستند. از خاصیت های رنگ آنتی باکتریال می توان به اثر ضد باکتری و ضد ویروسی نیز اشاره کرد. محصولات پزشکی مختلف مانند: ماسک محافظ، لباس پزشکی و .. با استفاده از پوشرنگ ها ساخته می شوند. از ویژگی های پوشرنگ می توان به ایجاد سطوح عاری از هر گونه آلودگی، جلوگیری از گسترش و انتقال بیماری ها، جلوگیری از رشد وانتقال انواع سرطان ها، افزایش سلامت فردی، کاهش هزینه های پاکسازی و ضد عفونی کردن محیط و.. نیز اشاره کرد.

تفاوت بین روش‌های سنتی ضد­عفونی­ کننده و فناوری نانو

روش‌های سنتی ضدعفونی‌کننده و فناوری نانو هر دو مزایا و معایب خاص خود را دارند. در حالی که روش‌های سنتی به دلیل سادگی و دسترسی گسترده هنوز به طور گسترده استفاده می‌شوند، فناوری نانو با ارائه خواص ضدعفونی‌کنندگی پیشرفته و پایدارتر می‌تواند در آینده جایگزین مناسبی برای بسیاری از کاربردها باشد. هر دو روش بسته به نیاز و شرایط خاص می‌توانند به صورت مکمل یکدیگر استفاده شوند تا به بهترین نتایج دست یابند. بدون شک مزایای استفاده از فناوری های جدید( نانو) بسیار بیشتر از روش های قدیمی و سنتی است. از ویژگی های استفاده از فناوری نانو برای ضد عفونی کردن محیط های مختلف می توان به اثربخشی بالای آن ها اشاره کرد. پوشرنگ‌ ضدباکتری به دلیل اثربخشی بالا قابلیت حفظ فعالیت های ضد باکتری را برای مدت زمان طولانی تری را خواهد داشت. همچنین به دلیل مکانیزم‌های چندگانه اثرگذاری، احتمال ایجاد مقاومت میکروبی در برابر نانوذرات کمتر است. نانوذرات می‌توانند در طیف گسترده‌ای از محصولات، از جمله پوشرنگ‌ها، منسوجات، و پوشش‌های سطحی استفاده کنند. 

پوشرنگ‌ ضدباکتری

پوشرنگ‌ ضدباکتری و اثرات زیست محیطی آن

سازگاری با محیط زیست جز آن دسته عوامل بسیار مهم است که در تولید انواع محصولات به آن توجه می شود. چرا که تولید برخی از محصولات ممکن است سلامتی افراد و محیط زیست را به خطر می اندازد. به همین ترتیب تولید کنندگان برای ساخت  یک محصول باید دقت بسیاری به استاندارد ها داشته باشند. به خصوص در تولید رنگ نیز مقررات سختگیرانه ای وجود دارد. تا کنون ثابت شده است که نانو مواد مزایای بسیاری را به همراه دارند. یکی از مزایای استفاده از رنگ هایی که توسط نانو مواد ساخته شده اند کاهش نیاز به رنگ آمیزی مکرر به دلیل بهبود دوام رنگ می باشد. 

ادامه مطلب
فرآیند ترموفرمینگ

معرفی فرآیند ترموفرمینگ و کاربرد های آن

ترموفرمینگ یک فرآیند تولیدی است که در آن ورق‌های پلاستیکی ( مستربچ ها ) گرم شده و به اشکال دلخواه شکل داده می‌شوند. این فرآیند به دلیل توانایی در تولید قطعات بزرگ و پیچیده با هزینه نسبتاً کم و دقت بالا بسیار محبوب است. ترموفرمینگ در صنایع مختلفی مانند بسته‌بندی، خودروسازی، الکترونیک و پزشکی استفاده می‌شود در ادامه بیشتر درباره کاربرد های فرایند ترموفرمینگ توضیح خواهیم داد همراه ما باشید.

 ترموفرمینگ چیست و کاربر های آن

ترموفرمینگ یک فرآیند تولیدی برای شکل‌دهی ورق‌های پلاستیکی است که با استفاده از حرارت انجام می‌شود. در این فرآیند، ورق پلاستیکی گرم شده و به اندازه کافی نرم می‌شود تا به وسیله قالب به شکل دلخواه درآید. پس از شکل‌دهی، ورق خنک شده و سخت می‌شود تا فرم نهایی خود را حفظ کند. ترموفرمینگ در صنایع مختلی مانند: بسته بندی، خودروسازی، پزشکی، لوازم خانگی و .. کاربرد دارد. فرآیند ترموفرمینگ با توجه به مزایا و محدودیت‌هایش، یک روش موثر و اقتصادی برای تولید قطعات پلاستیکی با کیفیت و دقت مناسب است.

بسته‌بندی: تولید بسته‌بندی‌های مواد غذایی، ظروف و بسته‌بندی‌های صنعتی

خودروسازی: تولید قطعات داخلی خودرو، مانند پانل‌ها، داشبوردها و قطعات تزیینی

لوازم خانگی: تولید قطعات مختلفی مانند بدنه‌های لوازم خانگی و پوشش‌های دستگاه‌ها

صنایع پزشکی: تولید قطعات و تجهیزات پزشکی، مانند سینی‌های جراحی و بسته‌بندی‌های استریل

فرآیند ترموفرمینگ

دستگاه ترموفرمینگ چیست؟

دستگاه ترموفرمینگ ابزاری است که برای شکل‌دهی ورق‌های پلاستیکی به اشکال دلخواه از طریق حرارت‌دهی و استفاده از قالب‌ها استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها در صنایع مختلفی مانند بسته‌بندی، خودروسازی، لوازم خانگی و پزشکی برای تولید قطعات پلاستیکی به کار می‌روند. دستگاه‌های ترموفرمینگ به دو دسته اصلی وکیوم فرمینگ و دستگاه‌های فشار فرمینگ تقسیم می شوند.

آشنایی با مراحل فرایند تولید به روش ترموفرمینگ

ورق پلاستیکی به وسیله دستگاه‌های گرمایی (معمولاً از نوع مادون قرمز یا هوای گرم) تا دمای نرم شدن ماده گرم می‌شود. دما باید به گونه‌ای باشد که ورق به اندازه کافی نرم شود تا به راحتی شکل‌پذیر باشد، اما نباید به حدی برسد که پلاستیک ذوب شود.ورق گرم شده روی قالب قرار می‌گیرد و با استفاده از روش‌های مختلفی شکل‌دهی می‌شود. در این روش، هوای بین ورق و قالب با استفاده از یک پمپ وکیوم تخلیه می‌شود تا ورق به قالب بچسبد و شکل آن را بگیرد. ورق پلاستیکی بین دو نیمه قالب قرار می‌گیرد و با استفاده از فشار، ورق به شکل قالب در می‌آید.هوای فشرده به ورق پلاستیکی گرم شده وارد می‌شود تا آن را به دیواره‌های قالب فشار دهد و شکل قالب را به خود بگیرد.پس از شکل‌دهی، ورق پلاستیکی باید خنک شود تا شکل خود را حفظ کند. این کار معمولاً با استفاده از جریان هوای سرد یا آب انجام می‌شود. پس از خنک شدن قطعه شکل داده شده از قالب جدا می‌شود و اضافات آن برش داده می‌شود. این کار می‌تواند به صورت دستی یا با استفاده از دستگاه‌های اتوماتیک انجام شود.ممکن است فرآیندهای تکمیلی دیگری مانند سوراخ‌کاری، مونتاژ و افزودن قطعات جانبی نیز انجام شود.

مزایای استفاده از روش ترموفرمینگ

سرعت بالا: تولید قطعات با سرعت بالا انجام می‌شود.

تولید قطعات بزرگ: این فرآیند برای تولید قطعات بزرگ مناسب است.

انعطاف‌پذیری در طراحی: امکان تولید قطعات بزرگ و پیچیده با این روش وجود دارد.

هزینه کمتر: این فرآیند نسبت به روش‌های دیگر تولید مانند تزریق پلاستیک هزینه کمتری دارد.

نکته: همانطور که استفاده از فرایند ترموفرمینگ مزایای بسیاری دارد باید بدانید که محدودیت هایی را هم ایجاد می کند از محدودیت های فرایند ترموفرمینگ می توان به  ضخامت محدود ورق ها اشاره کرد.  ورق‌های پلاستیکی باید دارای ضخامت مناسبی باشند زیرا ضخامت‌های بسیار کم یا بسیار زیاد ممکن است به درستی شکل نگیرد. دقت ابعادی قطعات تولید شده با ترموفرمینگ معمولاً کمتر از روش‌هایی مانند تزریق پلاستیک است. همچنین در این فرایند با محدودین در مواد مواجه هستید و همه نوع پلاستیک‌ها برای ترموفرمینگ مناسب نیستند و برخی مواد خاص ممکن است نیاز به شرایط ویژه‌ای داشته باشند.

انواع روش های ترموفرمینگ

ترموفرمینگ فرآیندی است که در آن ورق‌های پلاستیکی تحت حرارت و فشار به شکل‌های دلخواه تبدیل می‌شوند. روش‌های مختلفی برای ترموفرمینگ وجود دارد که هر یک مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند. از انواع روش های ترموفرمینگ می توان به وکیوم فرمینگ ، فشار فرمینگ ، فرمینگ با فشار هوا، فرمینگ مکانیکی، فرمینگ با قالب‌های چند مرحله‌ای، فرمینگ با فشار مثبت و منفی، فرمینگ با قالب‌های دو طرفه اشاره کرد که در ادامه به معرفی هر یک از آن ها خواهیم پرداخت.

وکیوم فرمینگ چیست؟

وکیوم فرمینگ (Vacuum Forming) یکی از روش‌های محبوب و پرکاربرد در ترموفرمینگ است که برای تولید قطعات پلاستیکی استفاده می‌شود. این فرآیند به دلیل ساده بودن، هزینه کمتر و توانایی تولید قطعات بزرگ و سبک با جزئیات کمتر، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در فرایند وکیوم فرمینگ ورق پلاستیکی انتخاب شده باید دارای ضخامت و ویژگی‌های مناسب برای تولید قطعه مورد نظر باشد. این ورق‌ها معمولاً از جنس‌های پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌کربنات، ABS، PVC و غیره تهیه می‌شوند. ورق پلاستیکی توسط هیترهای مادون قرمز یا المنت‌های گرمایشی گرم می‌شود تا به دمای نرم شدن برسد. این مرحله بسیار مهم است و دمای ورق باید به اندازه‌ای باشد که به خوبی نرم شود اما نباید ذوب شود. پس از گرم شدن، ورق پلاستیکی نرم شده بر روی قالب قرار می‌گیرد. قالب معمولاً از جنس آلومینیوم یا رزین ساخته شده و دارای شکل و جزئیات مورد نظر برای تولید قطعه نهایی است.با استفاده از پمپ وکیوم، هوای بین ورق پلاستیکی و قالب تخلیه می‌شود. این عمل باعث می‌شود که ورق به قالب بچسبد و شکل آن را به خود بگیرد. وکیوم ایجاد شده، ورق را به قالب فشار می‌دهد و جزئیات قالب را به ورق منتقل می‌کند.

فرمینگ مکانیکی و کاربرد های آن

فرمینگ مکانیکی یکی از روش‌های مهم در فرآیند ترموفرمینگ است که برای شکل‌دهی ورق‌های پلاستیکی به قطعات دلخواه استفاده می‌شود. این روش به دلیل دقت بالا و توانایی تولید قطعات با جزئیات پیچیده، در صنایع مختلف بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این فرایند ابتدا ورق پلاستیکی با ضخامت و جنس مناسب برای تولید قطعه مورد نظر انتخاب می‌شود. این ورق‌ها می‌توانند از موادی مانند ABS، پلی‌کربنات، پلی‌پروپیلن، و دیگر پلیمرهای ترموپلاستیک تهیه شوند. ورق پلاستیکی در این مرحله توسط هیترهای مادون قرمز یا المنت‌های گرمایشی گرم می‌شود تا به دمای نرم شدن برسد. دمای ورق باید به اندازه‌ای باشد که به خوبی نرم شود ولی ذوب نشود.این روش به دلیل استفاده از قالب‌های دقیق و اعمال فشار مکانیکی، می‌تواند قطعاتی با جزئیات بالا و دقت ابعادی خوب تولید کند. فرمینگ مکانیکی مناسب برای تولید قطعات با اشکال پیچیده و ترکیبی است. قطعات تولید شده با این روش معمولاً دارای استحکام و مقاومت خوبی هستند.فرمینگ مکانیکی یکی از روش‌های مؤثر و دقیق در تولید قطعات پلاستیکی است که با توجه به مزایا و محدودیت‌هایش، در بسیاری از صنایع به کار می‌رود. این روش امکان تولید قطعات با کیفیت و دقت بالا را فراهم می‌کند و برای کاربردهای مختلفی مناسب است.

صنایع هوافضا: تولید قطعات مقاوم و دقیق برای هواپیماها و فضاپیماها

صنایع پزشکی: تولید تجهیزات و قطعات پزشکی که نیاز به دقت و کیفیت بالا دارند

صنایع الکترونیک: تولید قطعاتی مانند بدنه‌های محافظ، قاب‌ها و پوشش‌های دستگاه‌های الکترونیکی

صنعت خودروسازی: تولید قطعات داخلی و خارجی خودرو که نیاز به دقت و استحکام بالایی دارند، مانند پانل‌ها، داشبوردها و قطعات تزیینی

روش های فرم دهی در فرمینگ با فشار هوا

فرمینگ با فشار هوا (Air Forming) یک فرآیند شکل‌دهی فلزات است که در آن از فشار هوا برای ایجاد شکل‌های دلخواه در ورق‌های فلزی استفاده می‌شود. این روش به دلیل دقت بالا و توانایی ایجاد اشکال پیچیده در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هوافضا، و تولیدات صنعتی کاربرد دارد. در روش  فرمینگ با فشار هوا با استفاده از فناوری‌های پیشرفته و کنترل دقیق فشار هوا، امکان تولید قطعات با کیفیت بالا و دقت بی‌نظیر را فراهم می‌کند.

ادامه مطلب
پلیمر های پر مصرف تجهیزات پزشکی

پلیمر های پر مصرف تجهیزات پزشکی

در صنعت تجهیزات پزشکی استفاده از پلیمرها به عنوان مواد اصلی یا جزئی از ترکیبات مواد تشکیل‌دهنده این تجهیزات بسیار رایج است. این پلیمرها به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردی که دارند، از جمله سبکی، انعطاف‌پذیری، شفافیت، قابل‌تعقیم بودن، مقاومت در برابر حرارت و شیمیایی، قابلیت ساختاردهی دقیق و سازگاری با بافت‌های بیولوژیکی، برای ساخت تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه با معرفی پلیمر های پر مصرف تجهیزات پزشکی همراه ما باشید.

 تاریخچه تولید تجهیزات پزشکی

در زمان قدیم برای تولید تجهیزات پزشکی از فلز استفاده می کردند. از معایب تجهیزات پزشکی فلزی می توان به وزن سنگین و احتمال انتقال بیماری اشاره کرد. همچنین هزینه تولید تجهیزات پزشکی فلزی بسیار بالا بوده است. امروزه پلاستیک جایگزین بسیار مناسبی برای تولید تجهیزات پزشکی است چرا که مزایای بسیاری را با خود به همراه دارد. یکی از مهم ترین دلایل استفاده از پلاستیک در تولید تجهیزات پلاستیکی مقرون به صرفه بودن آن می باشد.

معرفی چند نمونه تجهیزات پزشکی پلاستیکی

تجهیزات پزشکی پلاستیکی به عنوان یک بخش مهم از صنعت تولید تجهیزات پزشکی، شامل انواعی از وسایل و تجهیزاتی است که از مواد پلاستیکی تولید می‌شوند و در انجام روندهای مختلف در مراحل مختلف مراقبت از سلامت انسان مورد استفاده قرار می‌گیرند. این تجهیزات برای مصارف مختلفی از جمله تشخیص، درمان، جراحی، مراقبت و پوشش مورد استفاده قرار می‌گیرند. در زیر چند نمونه از تجهیزات پزشکی پلاستیکی را معرفی می‌کنم.

وسایل بهداشتی و ایمنی: انواع دستکش‌ها، ماسک‌های جراحی، کاورهای کنترل حفظ، بطری‌های دست‌بندی و ..

ابزارهای جراحی: برخی از ابزارهای جراحی مانند پنس، ابزارهای جراحی لیزری و .. از مواد پلاستیکی مانند پلی‌کربنات تولید می‌شوند.

سیستم‌های تنفسی: لوله‌ها و ماسک‌های تنفسی از پلی‌پروپیلن و PVC ساخته می‌شوند و برای ارائه اکسیژن به بیماران استفاده می‌شوند.

کاتترها: این وسایل از مواد انعطاف‌پذیر مانند PVC یا سیلیکون تولید می‌شوند و برای انجام جراحی‌های داخلی یا تخلیه مایعات از بدن استفاده می‌شوند.

بطری‌ها و سرنگ‌ها: بطری‌ها و سرنگ‌ها از پلی‌پروپیلن یا PVC تولید می‌شوند و برای انتقال و مصرف داروها و مواد پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بسته‌بندی‌ها و محافظتی‌ها: انواعی از بسته‌بندی‌ها و پوشش‌ها از پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن و PETG تولید می‌شوند که برای نگهداری و حمل‌ونقل ایمن تجهیزات پزشکی و داروها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

معرفی پلیمر های پر مصرف تجهیزات پزشکی

در صنعت تجهیزات پزشکی، استفاده از پلیمرها به عنوان مواد اصلی یا ترکیبی از مواد تشکیل دهنده این تجهیزات بسیار رایج است. پلیمرها به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارند مانند سبکی، انعطاف‌پذیری، شفافیت، ضدعفونی، قابل‌تعقیم بودن و قابلیت‌های بالینی مانند سازگاری با بافت‌های بیولوژیکی و کاهش احتمال ایجاد عوارض جانبی، برای ساخت تجهیزات پزشکی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. در زیر چند نمونه از پلیمرهای پرمصرف در ساخت تجهیزات پزشکی را معرفی می‌کنیم.

پلی‌استرها (Polyesters): پلی‌استرها مانند پلی‌استرهای آلیفاتیک و اشباع شده از جمله PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol) در تولید بطری‌های بیولوژیکی و ظروف دارویی مصرف می‌شوند.

سیلیکون (Silicone): سیلیکون به دلیل انعطاف‌پذیری، ضدعفونی، و عایقی بودن، در تولید وسایلی مانند تتون‌ها، لوله‌های تنفسی، بندانهای سیلیکونی و بخش‌هایی از ابزارهای جراحی استفاده می‌شود.

پلی‌پروپیلن (Polypropylene): پلی‌پروپیلن به عنوان یک پلیمر ساختاری و با دوام، در تولید انواع تجهیزات پزشکی مانند سرنگ‌ها، شیلنگ‌ها، وسایل اتوکلاو پذیر و انواع بسته‌بندی‌های تک‌بار مصرف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پلی‌وینیل کلراید (PVC): PVC به دلیل انعطاف‌پذیری و قابلیت‌هایی مانند مقاومت در برابر عوامل شیمیایی و حرارت، در تولید لوله‌ها، تجهیزات تنفسی، سیستم‌های تغذیه مایع، بطری‌های خون و سیستم‌های اطراف بدن (مثل کاتترها) استفاده می‌شود.

پلی‌کربنات (Polycarbonate): این پلیمر به دلیل شفافیت بالا، ضدضربه بودن، و مقاومت در برابر حرارت و شوک، در تولید وسایلی مانند پنجره‌های ماسک های حفاظتی، ستون‌های اتاق عمل و سایر تجهیزات تحت فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پلیمر های پر مصرف

میزان اهمیت مستربچ در تولید تجهیزات پزشکی

برای تولید تجهیزات پزشکی از مواد پلیمری استفاده می شود. با توجه به این مسئله که بحث ایمنی در تولید تجهیزات پزشکی بسیار اهمیت دارد برای رفع بروز خطرات احتمالی لازم است که از مستربچ در تولید تجهیزات پزشکی استفاده شود. مستربچ های افزودنی این قابلیت را دارند که ویژگی های لازم را به مواد پلیمری اضافه کنند. بنابراین برای جلوگیری از ایجاد شدن الکتریسیته ساکن می توان از مستربچ افزودنی مرتبط با آن استفاده کنید. به طور کلی تولید تجهیزات پزشکی که دچار جرقه و آتش سوزی نشوند از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین برای تولید تجهیزات پزشکی در رنگ های خاص می توان از مستربچ رنگی استفاده کرد برای آشنایی با مفهوم مستربچ رنگی در ادامه این مطلب همراه ما باشید.

مستربچ رنگی چیست و بررسی ویژگی های آن

باید بدانید که مواد پلاستیکی به تنهایی رنگ خاصی ندارند و برای انتقال رنگ به آن ها لازم است که از برخی پیگمنت ها استفاده شود. یکی از کاربردی ترین نوع مستربچ ها، مستربچ رنگی به حساب می آید. با استفاده از مستربچ های رنگی می توانید تجهیزات پزشکی پلاستیکی در رنگ های متنوعی تولید کنید. برای تولید محصولات پلاستیکی در رنگ های سفید و مشکی نیاز است که از مستربچ های سفید و مشکی استفاده شود که در ادامه درباره آن ها صحبت خواهیم کرد.

مستربچ رنگی

ویژگی های مستربچ سیاه و سفید

از مستربچ سیاه و سفید در صنایع مختلف بسته بندی، چاپ و.. استفاده می شود. بیشتر ظروف غذا یکبار مصرف با استفاده از مستربچ سیاه و سفید تولید می شوند. مستربچ سیاه و سفید معمولاً از مواد پلیمری انعطاف‌پذیری مانند پلی‌اتیلن یا پلی‌پروپیلن ساخته می‌شود، که این ویژگی انعطاف‌پذیری را به آن می‌دهد و امکان استفاده از آن در بسته‌بندی محصولات با اشکال و اندازه‌های مختلف را فراهم می‌کند. مستربچ سیاه و سفید دارای مقاومت خوبی در برابر شکستن است، که این ویژگی به آن امکان می‌دهد تا محصولات را در طول مدت زمان حمل و نقل محافظت کند. یکی از ویژگی‌های مهم مستربچ سیاه و سفید، عدم نفوذ نور است. این فیلم به خوبی نور را جذب می‌کند و اجازه نمی‌دهد تا نور به محتویات داخل بسته‌بندی نفوذ کند، که این ویژگی مخصوصاً برای محافظت از مواد حساس به نور مانند داروها یا مواد غذایی حیاتی است. مستربچ سیاه و سفید قابلیت چاپ بر روی سطح آن را دارد، که این امکان را به شرکت‌ها و برندها می‌دهد تا برند خود را بر روی بسته‌بندی محصولات خود نمایان کنند و اطلاعات مورد نیاز را به مشتریان منتقل کنند. بسیاری از مستربچ‌های سیاه و سفید از موادی تهیه می‌شوند که قابلیت بازیافت دارند، که این ویژگی آن‌ها را به گزینه‌ای پایدار برای محیط‌زیست تبدیل می‌کند. مستربچ سیاه و سفید معمولاً دارای مقاومت خوبی در برابر شرایط محیطی مختلف مانند رطوبت، حرارت، و شرایط نوری مختلف است، که این ویژگی آن را برای استفاده در شرایط مختلف کاربردی مناسب می‌سازد. در نهایت، ویژگی‌های مستربچ سیاه و سفید می‌تواند بسته به نوع مواد اولیه و فرآیند تولید، متفاوت باشد. یکی از پلیمر های پر مصرف تجهیزات پزشکی مستربچ سیاه و سفید به حساب می آید.

مستربچ سفید

 کاربرد های مستربچ سیاه و سفید

بسته‌بندی مواد غذایی: مستربچ سیاه و سفید برای بسته‌بندی مواد غذایی مانند گوشت، میوه و سبزیجات، نان، تنقلات و … استفاده می‌شود. این فیلم به دلیل ویژگی‌هایی مانند عدم نفوذ نور، انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر شکستن، محافظت لازم را برای محتویات داخلی فراهم می‌کند.

بسته‌بندی محصولات صنعتی: از مستربچ سیاه و سفید برای بسته‌بندی محصولات صنعتی مانند لوازم خانگی، قطعات الکترونیکی، لوازم یدکی، وسایل ورزشی و … استفاده می‌شود. این فیلم به عنوان یک لایه حفاظتی برای محصولات در مقابل خطرات مانند ضربه، خشک شدن، گرد و غبار و … عمل می‌کند.

بسته‌بندی محصولات پزشکی: مستربچ سیاه و سفید در بسته‌بندی محصولات پزشکی مانند داروها، وسایل پزشکی، کاتترها، سرنگ‌ها، وسایل جراحی و … استفاده می‌شود. این فیلم به عنوان یک لایه حفاظتی برای محتویات داخلی فراهم می‌کند و از آلودگی، نور، و شرایط محیطی غیرمطلوب محافظت می‌کنند.

 

ادامه مطلب
آشنایی با آزمون کشش پلیمرها

آشنایی با آزمون کشش پلیمرها

آزمون کشش پلیمر شامل تست های می شود که مواد پلیمری را از هر جهت نسبت به نیروی وارد شده و کشش بررسی می کنند تا به نقطه پارگی و شکست برسد در ادامه بیشتر درباره انواع آزمایش ها بر روی مواد پلیمری صحبت خواهیم کرد با ما همراه باشید.

بررسی میزان اهمیت کشش در پلیمر ها

 در بحث فرایند تولید محصولات پلاستیکی کشش پلیمر ها از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین قبل از تولید محصولات پلاستیکی یکی از مهم ترین آزمایش هایی که انجام می شود آزمون کشش پلیمر نیز می باشد. در طی این آزمایش مواردی مانند: خواص حرارتی، نوری، رئولوژیکی، مقایسه مواد، کنترل کیفیت نیز مورد بررسی قرار می گیرد. سپس راه کار هایی برای بهبود خواص پلیمر ها در نظر خواهند گرفت.  مهم ترین عواملی که در آزمون کشش پلیمر در نظر گرفته می شوند شامل میزان استحکام، سفتی، تردی، سفتی، سختی و ارتجاع پذیری می شوند.

 آزمون کشش چگونه انجام می شود؟

اولین مرحله برای شروع آزمون کشش قرار دادن یک تیکه پلیمر در بین دو گیره GRIP است. در ابتدای آزمایش ماده پلیمری شکل ثابتی  دارد و ابعاد آن مشخص است. برای شروع آزمون کشش پلیمر ابتدا یکی از گیره ها را باز می کنند. سپس در حالتی که مواد پلیمری از یک طرف ثابت است کشش پلیمر شروع خواهد شد. برای تست میزان استحکام مواد پلیمری در برابر کشش، نیروی کششی را کم کم افزایش می دهند. میزان کشش مواد پلیمری تا زمانی ادامه پیدا می کند که مواد پلیمری به نهایت مرحله کشش و شکستن برسد. در این آزمون میزان مقاومت مواد پلیمری و زمانی که به مرحله شکست می رسد  به طور دقیق محاسبه خواهد شد.

 

همان­ گونه که در شکل مشاهده می ­شود، نمونه­ های آزمون کشش معمولاً به شکل دمبل هستند تا از تأثیر گیره نگه دارنده بر روی نمونه جلوگیری شود. نتیجه این تست، نمودار بار (نیروی کشش) بر حسب جابجایی (میزان کُرنش) است. از آنجا که میزان کشش ماده به ابعاد ماده (و البته به خواص ماده) بستگی دارد، مقایسه مواد در این مورد می­ تواند بسیار چالش­ برانگیز باشد. این مقایسه در طراحی محصولات جدید و کنترل کیفیت محصولات، تأثیر بسزایی دارد.

 آشنایی با مواد و روش های تولید محصولات پلیمری

امروزه برای تولید محصولات پلیمری از پیشرفته ترین دستگاه ها مانند دستگاه تزریق پلاستیک استفاده می شود. دستگاه تزریق پلاستیک جایگیزین بسیار مناسبی برای روش های سنتی و قدیمی است و سرعت و دقت تولید محصولات پلیمری را بسیار افزایش می دهد. در روش تزریق پلاستیک برای تولید محصولات پلیمری از انواع مستربچ ها ماننند مستربچ سیاه و سفید، مستربچ افزودنی، مستربچ رنگی استفاده می شود. همچنین برای بهبود کیفیت محصولات پلیمری حتی بعد از تولید و در صورت وجود نواقص از کامپاند ها استفاده می شود. یکی از دیگر روش های مهم برای تست میزان مقاومت محصولات پلیمری استفاده از  تست کشش است که در ادامه به طور کامل درباره آن توضیح داده ایم.

مختصری درباره تنش و کرنش مهندسی

از آزمون کشش برای محاسبه میزان استحکام  انواع مواد پلیمری می توان استفاده کرد. اما اگر قصد داشته باشید درباره میزان استحکام مواد پلیمری به صورت دقیق تری آزمایشات را انجام دهید باید به سراغ تنش و کرنش مهندسی بروید. تنش مهندسی از تقسیم بار اعمال شده به سطح مقطع عرضی و کرنش مهندسی از تقسیم تغییر طول به طول اولیه به دست می­ آید. معمولاً تنش مهندسی را با نماد σ و کرنش را با نماد ɛ نمایش می ­دهند. با مشاهده عکس ­العمل تنش-کرنش مواد مختلف، می ­توان استحکام آن ­ها را مستقل از ابعاد ماده اندازه­ گیری کرد. برای مثال یک قطعه پلیمری با سطح مقطع مربعی شکل با مساحت mm2 10 تحت آزمون کشش در نیروی N 500 دچار پارگی می­ شود. در این نقطه تنش نمونه     N/m2 50,000,000 خواهد بود.

 

شکل (2): نمودار شماتیک تنش-کرنش نمونه پلیمری

بررسی مفهوم استحکام کششی و سایر پارامتر های خارجی

چقمرگی: به مساحت زیر نمودار  تنش-کرنش گفته می شود که بیانگر مقداری از انرژی است که ماده باید بدست بیاورد تا دچار شکستگی نشود. باید بدانید که چقمرگی و استحکام دو مفدار مختلف با خاصیت های متفاوت از یک دیگر هستند. هر یک مواد پلیمری که تست شوند و چقرمه نباشند جز ترد ها (BRITTLE) قرار می گیرند. ترد ها نیز می توانند از استحکام بالایی برخوردار باشند. اما این مسئله بدین معنی نیست که شکننده نخواهند بود اگر تحت فشار تنش های بسیاری قرار بگیرند احتمال شکست آن ها بسیار بالا است.

مدول یانگ: در نمودار شماتیک تنش کرنش چقمرگی با رنگ زرد نشان داده شده است. چقمرگی به معنی مقداری از انرژی است که ماده باید دریافت کند تا دچار شکست نشود.

استحکام کششی : اگر یک ماده پلیمری در برابر نیروی کششی قرار بگیرد و دچار پارگی و شکست نشود می توان گفت که آن ماده پلیمری دارای استحکام بالایی است.

کرنش نقطه شکست: هر ماده پلیمری دارای یک نقطه شکست است. نقطه شکست در انواع مواد پلیمری درصد مختلفی دارد.


شکل(3): تغییرات زنجیره های پلیمر تحت آزمون کشش

ساختار مواد پلیمری به شکل مجموعه ای از زنجیره های در هم تنیده شده نیز می باشد. طبق تصویر بالا مشاهده می کنید که ساختار مواد پلیمر به گونه ای است که الاستیک ها با استفاده از اتم ها در حالت فنری به یکدیگر متصل هستند. فنر های درون مواد پلیمری باعث می شوند که این مواد به خوبی کشش داشته باشند.پدیده necking پیشروی می­ کند تا تغییر شکل زنجیره­ ها هم راستا شوند. افزایش استحکام نقطه گردن (neck) به دلیل جهت گیری زنجیره­ ها در راستای کشش بین 2 تا 5 برابر حاصل خواهد شد. در نتیجه گردن گیری در امتداد نمونه گسترش می ­یابد و در نهایت، به نقطه شکست می­ رسیم که ماده در این نقطه پاره می­ شود (شکل3).

انواع منحنی تنش کرنش

منحنی‌های تنش-کرنش نمایانگر رفتار مکانیکی مواد تحت بارگذاری هستند. این منحنی‌ها اطلاعات ارزشمندی در مورد مقاومت، انعطاف‌پذیری، و سایر خواص مکانیکی مواد ارائه می‌دهند. انواع مختلف منحنی تنش-کرنش عبارتند از:

منحنی اول، یک ماده الاستیک خطی و تُرد را نشان می­ دهد (در مورد تردی قبلاً در قالب نکته صحبت شد). موادی از قبیل اپوکسی و پلی­ استایرن از این دسته­ اند.

منحنی دوم برای مواد نیمه چکش ­خوار (semi-ductile) است مانند PMMA.

منحنی سوم برای مواد چکش ­خوار است که مدول کمتری نسبت به مورد قبل دارد ولی در مقایسه سطح زیر نمودار، مشخص است که چقرمگی بالاتری را دارا هستند. موادی مثل PET و پلی­ کربنات از این دسته ­اند.

منحنی چهارم برای مواد الاستومر نظیر یورتان انعطاف پذیر استفاده می شود.

همان طور که از منحنی ­ها برداشت می­ شود، هرچه از منحنی اول به منحنی ­های بعدی پیش می ­رویم شاهد موادی انعطاف­ پذیرتر و با مدول کمتر خواهیم بود.

در مقاله بعدی با انواع نمودار­های کشش و مقایسه آن­ها و پارامتر­های مؤثر بر آن آشنا خواهیم شد.

ادامه مطلب
English