Transcript پلی پروپیلن - پارسا پلاستیک نوین|parsa plastic novin

‫پلی پروپیلن‪ :‬جوانترین پالستیک تجاری دنیا‬
‫نام ماده ‪ :‬پلی پروپیلن‬
‫مونومر‪ :‬پروپیلن‬
‫نام های دیگر‪ :‬پلی پروپن‪ ،‬هولستان ‪ ،PP‬موپلن (‪ ،)Mopolen‬نوولن‬
‫(‪ ،)Novolen‬وستون‪ ،‬لوپارن‬
‫حالل‪ :‬تولوئن (‪)Toluene‬‬
‫دانسیته‪ 0.85 :‬تا ‪g/cm3 0.92‬‬
‫دمای ذوب )‪ : (Tm‬برابر با ‪ 173‬درجه سانتی گراد‬
‫دمای انتقال شیشه ای )‪ : (Tg‬برابر با ‪ –17‬درجه سانتی گراد‬
‫تاریخچه ماده‬
‫تا سال ‪ 1954‬کوششهایی که در زمینه تولید تجارتی پالستیکها از پلی الفین‬
‫صورت گرفت موفقیت کمی به دنبال داشت وتنها گروه پلی اتیلن از نطر‬
‫تجارتی مهم بودند‪ .‬ناتا(‪ )F.J.NATTA‬دانشمند ایتالیایی در سال ‪1955‬‬
‫کشف پلی پروپیلن با آرایش فضایی ویژه (‪ )Sterospecific‬را به آگاهی‬
‫عموم رساند‪.‬‬
‫نام این محصول پلی پروپیلن و فرمول شیمیایی آن‬
‫‪ [CH2 – CH -]n‬می باشد‪.‬‬
‫ناتا موفق شد با استفاده از تجربیات زیگلر‪ ،‬کاتالیزوری بسازد که به کمک‬
‫آن بتوان پروپیلن را پلیمریزه نمود و در سال ‪ 1975‬شرکت دولتی کاتینی‪،‬‬
‫توانست پلی پروپیلن را در مقیاس تجارتی به بازارعرضه نماید‪.‬‬
‫ویژگی های این ماده و معرفی مختصر آن‬
‫پلی پروپیلن یکی از پلیمرهایی است که به عنوان ماده اولیه در صنعت‬
‫پالستیک و الیاف مورد مصرف قرار می گیرد‪ .‬عدم قدرت جذب آب توسط این‬
‫پلیمر مشابه نایلون‪ ،‬این محصول را برای مصرف در بخش الیاف مهم نموده‬
‫است ‪ .‬پلی پروپیلن از پلیمریزاسیون منومر پروپیلن در حضور دو نوع مختلف‬
‫از کاتالیست یعنی کاتالیست زیگلر ناتا و یا کاتالیست متالوسن می تواند تولید‬
‫شود‪ .‬این پالستیک جوانترین پالستیک تجاری دنیاست و به علت داشتن‬
‫خصوصیات و ویژگیهای اساسی رشد سریعی را طی سالیان گذشته به همراه‬
‫داشته که انتظار می رود این رشد در سالهای آتی با روند سریعی ادامه داشته‬
‫باشد‪.‬‬
Polypropylene comes from Propylene
‫مشخصات فیزیکی و ترمودینامیکی‬
‫پلي پروپیلن جسمي است جامد‪ ،‬بی رنگ و بی بو‪ ،‬مقاوم در برابر حرارت و‬
‫ضربه (نشکن) و همچنین با سطح خارجی مقاوم در برابر آب و مواد شیمیایی‪.‬‬
‫این ماده از نظر خواص دی الکتریکی بعنوان یک عایق خوب شناخته می شود‪.‬‬
‫ایزومرهای پلی پروپیلن‬
‫پلي پروپیلن داراي سه نوع ایزومر فضایي به شرح ذیل مي باشد‪:‬‬
‫‪ : Isotactic‬با بنیانهاي متیل که همگي بطور مرتب و فقط در یک سمت‬
‫زنجیره اصلي مولکول فضایي قرار گرفته اند‪.‬‬
‫‪ : Syndiotactic‬با بنیانهاي متیل که بطور مرتب یکي در طرف راست و‬
‫دیگري در طرف چپ زنجیره قرار گرفته است‪.‬‬
‫‪ : Atactic‬که بنیانهاي متیل بطور نامرتب روي زنجیره اصلي قرار گرفته‬
‫اند‪.‬‬
‫ایزومر ایزوتاکتیک قابل حل در هپتان نرمال جوشان نبوده ولي سایر ایزومرها‬
‫محلول مي باشند‪ .‬از آنجا که نوع اتکتیک آن نامرغوب و بي ارزش مي باشد‬
‫همواره سعي شده تا نسبت پلیمر ایزوتاکتیک به کل پلیمر تولید شده که به‬
‫شاخص ایزوتاکتیک معروف است‪ ،‬بیش از ‪ % ٩٦‬باشد‪.‬‬
‫گونه های مختلف محصول‬
‫پلي پروپیلن در سه نوع‬
‫پلیمر همگن )‪)Homopolymer‬‬
‫‪.1‬‬
‫پلیمر غیرهمگن رندوم (‪)Random Copolymer‬‬
‫‪2.‬‬
‫پلیمر غیرهمگن فشرده (‪)Impact Copolymer‬‬
‫‪3.‬‬
‫تولید مي شود که با تنظیم شاخص ذوب پلیمر و وزن مولکولي آن در راکتورها‬
‫مي توان گریدهاي مختلف پلیمر را تولید نمود‪ .‬این محصوالت را ‪Reactor‬‬
‫‪ Grades‬می نامند‪ .‬بعالوه با اضافه کردن مواد پایدار کننده و مواد افزودني به‬
‫محصوالت راکتورها‪ ،‬گریدهاي دیگری نیز بدست مي آید که هر محصول با نام‬
‫تجاري تولید کننده و شماره مخصوص نامگذاري مي شود‪ .‬گریدهای مختلف پلي‬
‫پروپیلن دارای مشخصات مختلفي مي باشند كه در جدول صفحه بعد برخي از این‬
‫مشخصات آورده شده است‪:‬‬
‫روش های شناسایی پلی پروپیلن‬
‫از جمله شاخصه هایی که به شناسایی این پلیمر در بین سایر نمونه ها کمک‬
‫می نماید‪ ،‬عدم خراش پذیری سطح آن با ناخن و نیز مقاومت آن در برابر خرد‬
‫شدن است‪ ،‬هر چند در اثر وارد شدن نیروی بیش از حد تحمل خمش‪ ،‬سفیدک‬
‫می زند‪.‬‬
‫بهترین و کاربردی ترین راه شناسایی این پالستیک در میان سایر نمونه ها‪،‬‬
‫به خاطر سپردن ویژگی های بصری‪ ،‬صوتی و بساوایی نمونه ای از محصول‬
‫ساخته شده با این ماده است‪.‬‬
‫ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان)‬
‫در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد‪.‬‬
‫شعله ی زرد با پایه آبی دارد‪.‬‬
‫تقریبا بدون دود می سوزد‪.‬‬
‫به راحتی در شعله چکه می کند‪.‬‬
‫بوی سوختن آن شبیه روغن در حال سوختن است‪.‬‬
‫مشخصات متمایز و برجسته پلی پروپیلن در مقایسه با دیگر‬
‫پلیمرها‬
‫‪ .1‬قیمت نسبتا ارزان منومر پلی پروپیلن در مقایسه با منومرهای دیگر‬
‫پلیمرها‬
‫‪ .2‬استحکام نسبي باال‪ ،‬پایین بودن وزن مخصوص‪ ،‬قدرت کششي باال‪،‬‬
‫شفافیت خوب‪ ،‬مقاومت در برابر شکستگي‪ ،‬مقاومت در برابر مواد شیمیایي‬
‫و مقاومت حرارتي نسبتا خوب‬
‫‪ .3‬افزایش کاربردهای جدید و بهبود خواص گریدهای تولید جدید‬
‫‪ .4‬افزایش مصرف این ماده به صورت آلیاژ با دیگر مواد پلیمری‬
‫‪ .5‬قدرت مکانیکي خوب و قدرت رقابت با پالستیکهاي مهندسي در بسیاري‬
‫از زمینه هاي مصرف‬
‫‪ .6‬مناسبترين پالستيک براي قالبگيري تزريقي‬
‫روش های تولید این محصوالت‬
‫پلی پروپیلن به صورت عمده در شش دسته ‪Injection Moulding‬‬
‫(قالب تزریقی)‪( Fibres ،‬الیاف)‪( Sheet/Film ،‬فیلم و شیت) ‪،‬‬
‫‪( Blow Moulding‬قالب بادی)‪( Pipe ،‬پایپ)‪Extrution ،‬‬
‫‪( Coating‬روکش محافظ) تولید می شود‪.‬‬
‫در صفحات بعد به طور جامع به بررسی هر یک می پردازیم‪.‬‬
‫‪(Injection Moulding‬قالب تزریقی)‬
‫بیشترین کاربرد پلی پروپیلن در این دسته است که در تولید وسایل‬
‫الکتریکی و الکترونیکی‪ ،‬سرپوش وکالهک‪ ،‬اسباب بازی‪ ،‬چمدان‪ ،‬وسایل‬
‫خانگی و صنایع بسته بندی و صنعت اتومبیل استفاده می شود‪.‬‬
‫‪( Fibres‬الیاف)‬
‫دومین کاربرد پلی پروپیلن در این دسته است که در تولید الیاف به کار‬
‫رفته در پشت فرش و زیلو‪ ،‬به عنوان جایگزین در الیاف سیزال و َک َنف‬
‫در موکت و نخ های گونی و همچنین برای تولید الیاف ‪Non-Woven‬‬
‫(الیاف غیر منسوج که شامل صفحات نفوذپذیری می باشند که از الیاف‬
‫پلی پروپیلن و یا پلی استر ساخته می شوند و به دلیل بافت ریز به عنوان‬
‫فیلتر به کار می روند)‪ ،‬پارچه لباس ‪ ،‬عایق های گرما و سرما به کار‬
‫می رود‪.‬‬
‫‪( Sheet/Film‬فیلم و شیت)‬
‫این بخش از کاربرد پلی پروپیلن طی سال های اخیر رشد قابل مالحظه ای‬
‫داشته است‪ .‬صنایع بسته بندی شیرینی و شکالت‪ ،‬سیگار‪ ،‬فیلم های گرافیک و‬
‫چاپ ‪ ،‬شیت های بسته بندی مواد غذایی که با حرارت شکل می گیرند و‪...‬‬
‫همگی جز این دسته می باشند‪.‬‬
‫‪( Blow Moulding‬قالب بادی)‪ :‬برای تولید بطری و قوطی استفاده می شود‪.‬‬
‫‪( Pipe‬پایپ)‪ :‬برای تولید لوله فاضالب و شبکه ی آن ‪ ،‬سیم و کابل قابل استفاده‬
‫می باشد‪.‬‬
‫‪(Extrution Coating ‬روکش محافظ)‪ :‬این بخش از پلی پروپیلن رفته رفته‬
‫جایگزین کاربرد پلی اتیلن سبک ‪LDPE‬می شود‪.‬‬
‫بازار عرضه و تقاضای پلی پروپیلن‬
‫طي سالهاي ‪ ٢٠٠٧‬تا ‪ ٢٠١٢‬معادل ‪ % ٢٥‬از مجموع افزایش ظرفیت هاي پلي‬
‫پروپیلن در منطقه خاورمیانه اتفاق افتاده است‪.‬‬
‫با توجه به رشد شدیدتر تقاضا نسبت به تولید در مناطق اروپاي غربي و‬
‫آمریكاي شمالي‪ ،‬این مناطق از صادركننده محض به واردكننده محض پلي‬
‫پروپیلن تبدیل می شوند‪.‬‬
‫در حال حاضر ظرفیت تولید پلي پروپیلن در ایران ‪ ١٠٩٥‬هزار تن در سال و‬
‫تولید آن تنها ‪ ٧٠٣‬هزار تن مي باشد كه ‪ % ٦٤‬ظرفیت اسمي است كه علت آن‬
‫كمبود پروپیلن در كشور و دشواري واردات آن مي باشد‪.‬‬
‫حجم مبادالت تجاری پلی پروپیلن در دنیا بسیار قابل توجه است‪.‬‬
‫در دنیا بیشترین مصرف پلی پروپیلن در زمینه قالب گیری تزریقی‬
‫است‪ .‬در سال های اخیر نزدیک به ‪ % 35‬پلی پروپیلن در این زمینه‬
‫مصرف شده است‪.‬‬
‫دیگر موارد مصرف پلی پروپیلن تولید الیاف مصنوعی است که‬
‫متجاوز از ‪ % 30‬کل مصرف جهان را شامل می شود‪ .‬تولید فیلم و‬
‫ورق در مرحله سوم قرار دارد‪.‬‬
‫معرفی برخی از محصوالتی که ماده ی اولیه ی آنها پلی‬
‫پروپیلن است‬
‫پارچه های پلی پروپیلن‬
‫امروزه پارچه های پلی پروپیلن جهت بسته بندی محکم ‪ ،‬قابل اعتماد و کم‬
‫هزینه در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند‪ .‬کاربرد اصلی این‬
‫پارچه ها جهت تولید کیسه های پلی پروپیلن و کیسه های جمبو می باشد‪.‬‬
‫با توجه به قیمت مناسب این نوع پارچه ها واستحکام باالی آنها ‪ ،‬عالوه بر‬
‫کاربرد در تولید انواع کیسه های پلی پروپیلن و جمبو بگ‪ ،‬این پارچه ها بعنوان‬
‫پوشش و کاور در بسته بندی بسیاری دیگر از محصوالت کاربرد گسترده‬
‫دارند‪.‬‬
‫جمبو بگ‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫جمبو بگ ها کیسه های انعطاف پذیری هستند که جهت حمل محموالت از‬
‫‪ 500‬تا ‪ 2000‬کیلوگرم و تا حجم ‪ 3‬مترمکعب استفاده می گردند‪ .‬جمبو بگ‬
‫ها جهت حمل انواع مواد جامد وخشکی که بصورت پودری ‪ ،‬دانه ای یا پولکی‬
‫می باشند ‪ ،‬مناسب هستند‪ .‬این کیسه ها با استفاده از جرثقیل یا لیفتراک به‬
‫راحتی از قسمت باال بلند شده و جابجا می شوند‪ .‬جمبو بگ ها کم هزینه ترین‬
‫و مناسب ترین نوع بسته بندی ‪ ،‬حمل و انبارنمودن مواد فله خشک هستند که‬
‫نیاز به بسته بندی دیگر ندارند‪.‬‬
‫هرسال بیش از ‪ 500‬میلیون تن از محموالت درجهان با استفاده از جمبو بگ‬
‫جابجا می شوند‬
‫کیسه های پلی پروپیلن‬
‫کیسه های پلی پروپیلن یا به اختصار کیسه های ‪PP‬ضمن استحکام باال ‪،‬‬
‫دارای وزن بسیار پایین می باشند‪ .‬به همین علت این نوع کیسه ها اقتصادی‬
‫ترین وکم هزینه ترین نوع بسته بندی برای بسیاری از محصوالت هستند‪.‬‬
‫این کیسه ها شامل انواع کیسه های ضد لغزش و سرخوردن‪ ،‬کیسه های مقاوم‬
‫در برابر اشعه ماوراء بنفش خورشید‪ ،‬کیسه های بی رنگ و شفاف که محتویات‬
‫درون آنها قابل مشاهده هستند و ‪ ...‬می شود‪.‬‬
‫فیلم ‪BOPP‬‬
‫فیلم پلی پروپیلن به دو صورت کلی ‪ BOPP‬و ‪ OPP‬یا ‪ CPP‬تولید می شود‪.‬‬
‫‪polypropylene‬‬
‫نوع اول که با عنوان ‪ BOPP‬یا ‪biaxially oriented‬‬
‫نامیده می شود‪ ،‬به مفهوم آن است که در زمان تولید‪ ،‬عالوه بر اکسترود شدن الیه به‬
‫صورت آبشاری‪ ،‬از طرفین نیز کشیده شده است که نسبت به نوع دوم یعنی ‪OPP‬یا‬
‫‪CPP‬از ثبات ابعادی و حرارتی بیشتری در زمان چاپ و بسته بندی برخوردار است‪.‬‬
‫کاربرد عمده فیلم های پلی پروپیلن در تولید بسته بندی های انعطاف پذیر مانند بسته‬
‫بندی چیپس‪ ،‬اسنک‪ ،‬بیسکویت‪ ،‬بستنی‪ ،‬ماکارونی و مانند آن می باشد‪.‬‬
‫تسمه های پلی پروپیلن‬
‫تسمه های پلی پروپیلن نوارهای بافته شده باریک و در عین حال بسیار‬
‫قدرتمندی هستند که کاربردهای متنوع وگسترده ای دارند‪.‬‬
‫از خصوصیات این تسمه ها می توان به مقاومت در برابر اشعه ماوراء‬
‫بنفش خورشید در بازه ی زمانی ‪ 200‬الی ‪ 1600‬ساعت‪ ،‬مقاومت‬
‫کششی ‪ 500‬الی ‪ 2000‬کیلو گرم‪ ،‬استفاده بویژه بعنوان دسته های‬
‫جمبوبگ ها اشاره کرد‪.‬‬
‫معایب پلی پروپیلن‬
‫‪ .1‬مقاومت کم در برابر نور ‪ UV‬و اکسایش (که برای افزایش پایداری آن از‬
‫افزودنی )‪)Additive‬های جاذب ‪ UV‬و ضد اکسیداسیون استفاده می کنند)‬
‫‪ .2‬حالل در بنزن‪ ،‬بنزین و الکل‬
‫‪ .3‬حساس بودن در مقابل حاللهاي كلر دار و آرو ماتیك‬