ما هي إضافات البلاستيك؟ ما هي أكثر إضافات البلاستيك شيوعاً المستخدمة اليوم؟

نُشر بتاريخ 27 سبتمبر 2024 بواسطة ييدان تشونغ

إضافات البلاستيك (2)

ما هي إضافات البلاستيك؟

 

إضافات البلاستيك هي مركبات طبيعية أو اصطناعية، عضوية أو غير عضوية، تُغير خصائص البلاستيك النقي أو تُضيف إليه خصائص جديدة. يقوم المصنّعون بخلط الراتنج مع خلطات رئيسية من الإضافات بنسب محددة بناءً على متطلبات المنتج، ثم ينتجون مواد متنوعة. بعد عمليات المعالجة كالصب والضغط والتشكيل وغيرها، يتخذ المزيج الأولي الشكل المطلوب.

يمكن أن يُضفي مزج مواد مضافة مختلفة مع حبيبات البلاستيك خصائص متنوعة عليه، مثل زيادة المتانة، وتحسين العزل، ولمعان السطح. ولا يقتصر تأثير إضافة هذه المواد على جعل المنتجات البلاستيكية أخف وزنًا فحسب، بل يُحسّن لونها أيضًا، مما يجعلها أكثر موثوقية للمستخدمين. ولهذا السبب، فإن 90% منالمنتجات البلاستيكيةتُستخدم الإضافات على نطاق واسع، لأن البلاستيك النقي يفتقر عمومًا إلى المتانة والصلابة والقوة. يجب دمج الإضافات لجعل البلاستيك يدوم طويلًا في ظل الظروف البيئية القاسية.

دوامة ملونة مصنوعة من خرز بلاستيكي

ما هي أكثر الإضافات البلاستيكية شيوعاً اليوم؟

1. إضافات مضادة للالتصاق (مضادة للالتصاق)

قد يؤثر الالتصاق سلبًا على معالجة الأفلام وتطبيقاتها، وقد يجعلها غير قابلة للاستخدام في بعض الأحيان. تعمل المواد المضافة المضادة للالتصاق على زيادة خشونة سطح الفيلم لخلق تأثير تمدد، مما يقلل من التلامس بين الأفلام ويمنعها من الالتصاق ببعضها.

يجب أن تتمتع عوامل منع الالتصاق بفعالية عالية، وجودة وثبات موثوقين، مع تأثير ضئيل أو معدوم على أداء الأغشية، لا سيما أغشية البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) والبولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE). غالباً ما تُستخدم عوامل منع الالتصاق مع عوامل التزليق لخلق بيئة معالجة مثالية للأغشية.

تشمل المكونات الشائعة للمواد المضافة المضادة للانسداد السيليكا الاصطناعية (SiO2) مثل السيليكا المدخنة، والسيليكا الهلامية، والزيوليت، أو السيليكا الطبيعية والمعدنية مثل الطين، والتراب الدياتومي، والكوارتز، والتلك. تتميز المواد الاصطناعية بأنها غير بلورية (مما يمنع تكون الغبار الطباشيري)، بينما تتطلب المواد الطبيعية معالجة خاصة للحد من الغبار.

2. عوامل التوضيح

أثناء عملية التصنيع، قد تؤدي عوامل مثل المواد المالئة أو البلاستيك المعاد تدويره إلى تقليل شفافية المنتج. توفر عوامل التصفية حلاً لهذه المشكلة، حيث تزيد من لمعان المنتج مع تقليل تكاليف التصنيع.

يمكن للمواد المُصفّية أن تُحسّن صفاء المواد بمعدل منخفض، مع توفير فوائد محتملة من خلال تقليل وقت الدورة وتوفير الطاقة. وهي لا تؤثر سلبًا على اللحام أو الالتصاق أو غيرها من عمليات المعالجة.

3. مواد الحشو البلاستيكية

تُستخدم مادة الحشو الرئيسية البلاستيكية، والتي تعتمد عادةً على كربونات الكالسيوم (CaCO3)، في صناعة البلاستيك لتعديل خصائص الراتنجات أو راتنجات البوليمر، مما يقلل من تكاليف المنتج.

يتم صهر خليط مسحوق الحجر والمواد المضافة والراتنج الأساسي وتحويله إلى راتنج سائل ثم تبريده إلى حبيبات، والتي يتم خلطها بعد ذلك مع البلاستيك الخام لعمليات مثل التشكيل بالنفخ والغزل والتشكيل بالحقن لإنتاج المنتجات البلاستيكية.

في معالجة بلاستيك البولي بروبيلين، تؤثر عوامل مثل الانكماش والتشوه بشكل كبير على جودة المنتج. تساعد عوامل التصلب على تسريع عملية التشكيل، والحد من التشوه، وتحسين الشفافية. كما أنها تقصر دورات الضغط، مما يعزز كفاءة الإنتاج.

4. مثبتات الأشعة فوق البنفسجية (مضافات الأشعة فوق البنفسجية)

يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تكسر الروابط في البوليمرات، مما يؤدي إلى تحللها الكيميائي الضوئي وظهور التطبّق وتغير اللون وفقدان الخصائص الفيزيائية. تعمل مثبتات الأشعة فوق البنفسجية، مثل مثبتات الضوء الأمينية المعيقة (HALS)، على معادلة الجذور الحرة المسؤولة عن التحلل، وبالتالي إطالة عمر المنتج.

5. إضافات مضادة للكهرباء الساكنة

أثناء عملية التصنيع، تولد حبيبات البلاستيك شحنات كهربائية ساكنة، مما يجذب الغبار إلى السطح. تعمل الإضافات المضادة للكهرباء الساكنة على تقليل الشحنة السطحية للغشاء، مما يحسن السلامة ويقلل من تراكم الغبار.

الأنواع:

مواد مضادة للكهرباء الساكنة غير دائمة: عوامل سطحية، أملاح عضوية، إيثيلين جليكول، بولي إيثيلين جليكول

مواد مضادة للكهرباء الساكنة تدوم طويلاً: بولي هيدروكسي بولي أمينات (PHPA)، بوليمرات مشتركة من البولي ألكيل

مزيج الألوان الرئيسي - يستخدم للبلاستيك

6. إضافات مضادة للتكتل

غالباً ما تلتصق الأغشية ببعضها البعض بفعل قوى الالتصاق أو الشحنات المتعاكسة أو قوى الفراغ، مما يجعل فصلها صعباً. تعمل إضافات منع التكتل على زيادة خشونة سطح الغشاء للسماح بمرور الهواء ومنع التكتل. وفي بعض الحالات الخاصة، تُستخدم عناصر مضادة للكهرباء الساكنة لمنع تراكم الشحنات.

7. إضافات مثبطة للهب

تُعتبر المواد البلاستيكية شديدة الاشتعال بسبب تركيبها الجزيئي المكون من سلاسل الكربون. تعمل مثبطات اللهب على تحسين مقاومة الحريق من خلال آليات مثل تكوين طبقات واقية أو إخماد الجذور الحرة.

مثبطات اللهب الشائعة:

مثبطات اللهب الهالوجينية

مشتقات DOPO

مواد غير عضوية: هيدروكسيد الألومنيوم (Al(OH)3)، هيدروكسيد المغنيسيوم (Mg(OH)2)، الفوسفور الأحمر

عضوي: فوسفات

8. إضافات مضادة للضباب

تمنع المواد المضادة للضباب تكثف الماء على سطح الأغشية البلاستيكية على شكل قطرات، وهو ما يُلاحظ عادةً في عبوات المواد الغذائية المخزنة في الثلاجات أو البيوت الزجاجية. تحافظ هذه المواد على شفافية الأغشية وتمنع تكوّن الضباب.

المواد الشائعة المضادة للضباب:

حمض البوليلاكتيك (PLA)

لانكسيس إيه إف دي بي 1-1701

9. مواد التبييض البصرية

تُستخدم المُبيّضات البصرية، والمعروفة أيضاً بالمُبيّضات الفلورية، بشكل شائع لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية وإصدار الضوء المرئي، مما يُحسّن مظهر المنتجات البلاستيكية. ويُساعد ذلك على تقليل تغير اللون، خاصةً في البلاستيك المُعاد تدويره، مما يجعل الألوان أكثر إشراقاً وحيوية.

مواد التبييض البصرية الشائعة: OB-1، OB، KCB، FP (127)، KSN، KB.

10. إضافات داعمة للتحلل البيولوجي

تستغرق المواد البلاستيكية وقتاً طويلاً لتتحلل، مما يخلق تحديات بيئية. تساعد إضافات التحلل البيولوجي، مثل ريفيرت، على تسريع تحلل البلاستيك في ظل تأثيرات بيئية مثل الأكسجين وضوء الشمس ودرجة الحرارة.

تساعد هذه الإضافات في تحويل المواد البلاستيكية غير القابلة للتحلل الحيوي إلى مواد قابلة للتحلل الحيوي، على غرار الكيانات الطبيعية مثل الأوراق أو النباتات، مما يساهم في الاستدامة البيئية.


تاريخ النشر: 27 سبتمبر 2024