1. پیشینه:

پلی‌اتیلن‌ترفتالات (PET) به‌صورت گسترده‌ای در ساخت رزین‌ها، بسته‌بندی، نوارهای مغناطیسی، بطری‌های نوشابه و موارد دیگر کاربرد دارد. این ماده را می‌توان از واکنش اتیلن‌گلایکول با دی‌متیل‌ترفتالات (DMT) یا ترفتالیک‌اسید (TPA) تولید نمود. کلیه مواد موردمصرف باید از خلوص بالایی برخوردار باشند. در هر دو روش یادشده، نخستین مرحله واکنش تشکیل یک پیش‌پلیمر (بیس-هیدروکسی‌اتیل‌ترفتالات bis-HET) است. درادامه، پلیمریزاسیون این ماده (با خارج‌کردن اتیلن‌گلایکول) تشکیل پلیمر پلی‌اتیلن‌ترفتالات خواهد داد. ادامه پلیمریزاسیون (که از وزن مولکولی پلیمر مشهود است) تابع شرایط پلیمریزاسیون است و اثر قابل‌توجهی بر ویژگی‌های رزین تولیدی دارد. با افزایش طول زنجیرهای پلیمر، وزن‌مولکولی و ویسکوزیته مایع درحال‌واکنش افزایش می‌یابد و ازاین‌رو برای اندازه‌گیری وزن‌مولکولی پلیمر از ویسکوزیته ذاتی بهره گرفته می‌شود. هنگامی که نیاز به تولید پلیمر با وزن‌مولکولی بسیار بالا باشد (مانند رزین‌های مناسب گرید بطری)، پلیمریزاسیون در مراحل جداگانه با شرایط متفاوت انجام می‌گیرد.

1. پیشینه:

پلی‌اتیلن‌ترفتالات (PET) به‌صورت گسترده‌ای در ساخت رزین‌ها، بسته‌بندی، نوارهای مغناطیسی، بطری‌های نوشابه و موارد دیگر کاربرد دارد. این ماده را می‌توان از واکنش اتیلن‌گلایکول با دی‌متیل‌ترفتالات (DMT) یا ترفتالیک‌اسید (TPA) تولید نمود. کلیه مواد موردمصرف باید از خلوص بالایی برخوردار باشند. در هر دو روش یادشده، نخستین مرحله واکنش تشکیل یک پیش‌پلیمر (بیس-هیدروکسی‌اتیل‌ترفتالات bis-HET) است. درادامه، پلیمریزاسیون این ماده (با خارج‌کردن اتیلن‌گلایکول) تشکیل پلیمر پلی‌اتیلن‌ترفتالات خواهد داد. ادامه پلیمریزاسیون (که از وزن مولکولی پلیمر مشهود است) تابع شرایط پلیمریزاسیون است و اثر قابل‌توجهی بر ویژگی‌های رزین تولیدی دارد. با افزایش طول زنجیرهای پلیمر، وزن‌مولکولی و ویسکوزیته مایع درحال‌واکنش افزایش می‌یابد و ازاین‌رو برای اندازه‌گیری وزن‌مولکولی پلیمر از ویسکوزیته ذاتی بهره گرفته می‌شود. هنگامی که نیاز به تولید پلیمر با وزن‌مولکولی بسیار بالا باشد (مانند رزین‌های مناسب گرید بطری)، پلیمریزاسیون در مراحل جداگانه با شرایط متفاوت انجام می‌گیرد.

1. روش قدیمی:

روش مرسوم تولید PET (که به‌عنوان اجزای اصلی، از اتیلن‌گلایکول EG و ترفتالیک‌اسید TPA بهره می‌برد)، نیازمند دو راکتور و چهار میکسر برای پروسه استریفیکاسیون و سه راکتور و سه میکسر برای پروسه پلی‌کندانسه‌کردن است. در مرحله پایانی پلی‌کندانسیشن، ویسکوزیته مواد به‌سرعت افزایش می‌یابد که این عمل نیازمند انواع گوناگون میکسرهاست. برای روش‌های مرسوم تولید PET هزینه‌های نگهداری بالایی نیاز است زیرا تعداد زیاد راکتورهای لازم برای پروسه، دارای ابزار جانبی و تجهیزات کنترلی بسیاری هستند.

1. روش تازه پلیمریزاسیون پیوسته:

تا اواسط دهه 60 میلادی، DMT برای تولید PET مورداستفاده قرار می‌گرفت زیرا به‌طور معمول، استر را می‌توان به‌صورت خالص‌تری نسبت به اسید تولید نمود. با گسترش پروسه‌های TPA بسیار خالص، اسید آزاد به‌دست‌آمده مورد پذیرش قرار گرفت و اکنون روش مرجح است. بهره از TPA بسیار خالص، نیاز به بازیابی متانول نداشته و برتری آن این‌ است که استریفیکاسیون پلیمر به‌طور قابل‌توجهی سریع‌تر از واکنش ترانس‌استریفیکاسیون (نخستین مرحله در پروسه تولید از DMT) است.

با آغاز واکنش با ترفتالیک‌اسید (TPA)، مرحله نخست پلیمریزاسیون به‌جای ترانس‌استریفیکاسیون، استریفیکاسیون است. ویژگی مهم تکنولوژی واکنش جدید این است که فشار بالاتر از فشار اتمسفر بوده و دما بالاتر از دمای جوش گلایکول است و بنابراین زمان واکنش کاهش می‌یابد. نسبت‌های مولی گلایکول به TPA، 1/1 به 1 تا 2 به 1 موردبهره قرار می‌گیرد. 

روش تازه پلیمریزاسیون پیوسته دربرگیرنده سه راکتور اصلی است: یکی برای استریفیکاسیون، یکی برای پلیمریزاسیون اولیه و دیگری برای پلیمریزاسیون پایانی. راکتورهای استریفیکاسیون و پلیمریزاسیون اولیه هردو به‌گونه‌ای ساخته شده‌اند که عمل مخلوط‌کردن به‌صورت سیرکولاسیون طبیعی انجام گیرد. این حقیقت که در این مرحله نیاز به میکسرهای مکانیکی نیست، برتری این روش است.

(1) راکتور استریفیکاسیون (راکتور دمای بالا): واکنش در این پروسه در دمایی بالاتر از دمای نرمال یعنی در دمای 270 تا 290 درجه‌سانتیگراد انجام می‌گیرد و درنتیجه زمان ماندگاری مواد در راکتور در مقایسه با روش مرسوم به مقدار 35درصد کاهش می‌یابد و درنتیجه کم‌کردن تعداد راکتورها از دو عدد به یک عدد امکان‌پذیر می‌گردد. راکتور استریفیکاسیون شامل یک بدنه اصلی و یک مبدل حرارتی داخلی است که برای استفاده از بخار آب و اتیلن‌گلایکول (محصولات فرعی واکنش) طراحی شده است. این مواد با مایع درحال واکنش، جریان سیرکوله طبیعی قدرت‌مندی پدید می‌آورند.

(2) راکتور پلیمریزاسیون اولیه (راکتور جریان بالا-پایین): این راکتور دارای یک مبدل حرارتی در مدخل الیگومر است که با افزایش مایع درحال واکنش، حرارت ایجاد می‌کند. مایع درحال واکنش از بخش بالایی مبدل حرارتی بالا آمده و برروی تیغه نصب‌شده برروی بخش بیرونی سیلندر مرکزی قرار می‌گیرد. مایع از بالای سیلندر سرریز شده و از درون سیلندر به پایین راکتور منتقل شده و تخلیه می‌گردد.

(3) راکتور پلیمریزاسیون پایانی (راکتور دوگانه): با ادامه‌یافتن واکنش در راکتور پلیمریزاسیون پایانی، ویسکوزیته مایع افزایش می‌یابد. یک تیغه میکسر تک‌محوری بدون شافت چرخنده مرکزی و یک راکتور افقی با سه گونه تیغه برای پوشش‌دادن دامنه گسترده ویسکوزیته به‌کار گرفته می‌شود. این راکتور از تیغه‌های میکسر جدید که نیازی به پاک‌کردن ندارند بهره می‌گیرد.

محققان شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان به دانش فنی تولید «غشاء الیاف توخالی پلیمری» به منظور جداسازی گاز، استفاده در میکرو، اولترا و نانو فیلتراسیون و مورد استفاده در فیلترهای دستگاه دیالیز دست یافتند.

به گزارش سایت خبری پپنا، مهندس محمد صادقی، مدیر تولید شرکت سازنده این محصول اظهار کرد: غشاء الیاف توخالی پلیمری در حوزه‌های بسیار وسیع برای جداسازی مخلوط‌های آبی و گازی استفاده می‌شود.

همچنین میکروفیلتراسیون‌ها دارای حفراتی بین یکصد تا 200 نانومتر در سطح جداره غشاء بوده که باعث جداسازی مواد معلق در جریان مایع یا گاز می‌شوند و اولترا فیلتراسین‌ها دارای حفراتی بین پنج تا یکصد نانومتر بوده که برای تصفیه آب و پساب از آن استفاده می‌شود.

وی با بیان اینکه غشاء جداسازی گاز توانایی جداسازی مولکول‌های گاز از یکدیگر را دارد درباره غشاهای مورد استفاده در میکرو فیلتراسیون‌ها تصریح کرد: روی بدنه این الیاف که مانند نخ هستند یکسری حفرات بین 100 تا 200 نانومتر وجود داشته که می‌توانند در میکروفیلتراسیون‌ها برای تصفیه هوای آلوده و در دریچه‌های ورودی هوای ساختمان مورد استفاده قرار گیرد.

این محقق شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان در خصوص دیگر کاربردهای غشاء الیاف تو خالی پلیمری ساخته شده، خاطرنشان کرد: این غشاء‌های توخالی پلیمری در فیلترهای دستگاه‌های دیالیز کاربرد دارد به گونه‌ای که خون بیمار از یک طرف این الیاف‌ها عبور کرده و از سمت دیگر آن با جداسازی مواد زائدی که کلیه بیمار وظیفه دفع آن را داشته است، خون تصفیه شده به بدن بیمار منتقل می‌شود.

وی در پایان با بیان این که این غشاء‌های پلیمری توخالی را در مرحله نیمه صنعتی به تولید رساندیم ابراز امیدواری کرد: با حمایتهای مناسب از این طرح بتوان آن را به مرحله تولید انبوه رساند و کشور را از واردات آن بی‌نیاز کرد.

منبع: ایسنا

برای افزایش کاربردها در جاهایی که به انعطاف زیادی نیاز است، قیدهای مقاومت ضربه ای باید لحاظ گردد. Master Bond برای این منظور پلیمر EP37-3FLF را توسعه داده است.

به گزارش سایت خبری پپنا، این پلیمر مقاومت استثنایی در برابر برودت دما و سیکل های حرارتی شدید دارد. گرمازایی کم این سیستم را به یک پلیمر مناسب برای سیستم های ریخته گری، خصوصاً در بخش هایی با عرض و ضخامت زیاد تبدیل می کند. یکتا بودن خواص به آن اجازه می دهد بدون اعمال فشار به ترکیبات الکترونیکی ظریف باعث بهبود کارایی آنها شود.

محدوده سرویس دهی این سیستم بین 4درجه کلوین تا 250 درجه فارنهایت می باشد و دمای اتاق در عرض 2 تا 3 روز باعث بهبود آن می شود و این زمان در زمان در دماهای بالاتر سریع تر می شود. حد تحمل برش طولی EP37-3FLF بیش ازpsi 2000 و کشش پوسته ای آن در حدود pli 25 می باشد. میزان کشش این اپوکسی منعطف در حدود 180 درصد می باشد. همچنین یک عایق بسیار مناسب است که مقاومت حجمی 1x1014 ohm-cm را دارد. این پلیمر یک قید مناسب برای انواع زیرلایه ها از جمله آهن، شیشه و رزین و بسیاری از مواد پلاستیکی می باشد و قابلیت استفاده در صنایع نوری، الکتریکی، الکترونیکی و کامپیوتری و OEM را دارد. همچنین این پلیمر به صورت مایع به فروش می رسد و در گالن های دربسته ماندگاری در حدود 6 ماه را دارد.

منبع: هیتنا

پژوهشگران کشور نوعی پلیمر را برای افزایش ماندگاری و شادابی میوه ها عرضه کردند.

به گزارش سایت خبری پپنا، عبدالله عاطفی مجری طرح در این باره توضیح داد : میوه ها در طبیعت به وسیله یک لایه از واکس طبیعی پوشانده می شوند تا رطوبت و سلامت آنها حفظ شود.
وی ادامه داد: شستشوی میوه ها باعث از بین رفتن پوشش طبیعی آنها می شود که این امر منجر به پلاسیده و خراب شدن سریعتر میوه ها می شود.
عاطفی خاطر نشان کرد: به منظور افزایش ماندگاری میوه ها و حفظ شادابی آنها پلیمرهایی با عنوان "پوشش های حیات سبز" را تولید کردیم.
مجری طرح یادآور شد: پوشش حیات سبز با ایجاد پلیمری در سطح میوه به حفظ شادابی آن کمک می کند.
این محقق با تاکید بر اینکه این پوشش ها ترکیبات میوه ها را نیز حفظ می کنند، خاطر نشان کرد: پوشش های پلیمری تولید شده علاوه بر حفظ ترکیبات اولیه میوه ها، ‌از حملات میکروارگانیزم ها جلوگیری می کند.

منبع: مهر

پژوهشگران پارک علم و فناوری دانشگاه سمنان موفق به ساخت و تولید خاموت‌های دست‌ساز از الیاف پلیمری به جای خاموت‌های فلزی شدند.

دکتر سیف‌الله سعدالدین، رییس پارک علم و فناوری دانشگاه سمنان با بیان این‌که این اختراع در اداره کل ثبت اختراع و مالکیت صنعتی کشور به ثبت رسیده است، اظهار کرد: در بسیاری از سازه‌های امروزی به خصوص سازه‌هایی که در مناطق جنوبی کشور و سواحل خلیج فارس و دریای عمان ساخته می‌شوند، بحث خوردگی و کاهش ظرفیت سازه‌ها و از دست رفتن بخشی از توان سازه برای تحمل بارهای ثقلی و جانبی به دلیل خوردگی آماتورهای طولی و عرضی یک موضوع جدی است.

وی افزود: از جمله آسیب‌های ناشی از خوردگی می‌توان به کاهش شکل‌پذیری سازه، کاهش ظرفیت باربری در مقابل بارهای ثقلی، کاهش ظرفیت باربری در مقابل بارهای جانبی، کاهش مقاومت برشی سازه، کاهش مقاومت خمشی سازه و ایجاد درک‌های زیاد در سازه اشاره کرد؛ لذا ارائه یک روش ساخت موثر برای این‌که بتوان با استفاده از آن از کاهش ظرفیت سازه جلوگیری کرد، بسیار مهم است.

به گزارش سایت خبری پپنا، این اختراع توسط دکتر محمد کاظم شربتدار، عضو هیات علمی دانشگاه سمنان و احمد دالوند از مبتکران جوان با همکاری پارک علم و فناوری دانشگاه سمنان به ثبت رسیده است.

گفتنی است، «خاموت» به آرماتورهای عرضی که به دور آرماتورهای طولی و اصلی در شناژها بسته می‌شوند اطلاق می‌شود. میلگرد یا آرماتور، فولادی است که در بتن برای جبران مقاومت کششی پایین آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولادی که به این منظور در سازه‌های بتن آرمه به کار می‌رود به شکل سیم یا میلگرد می‌باشد. 

منبع: ایسنا

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به ارائه روشی برای تولید نانو کامپوزیتی شدند که علاوه بر کاهش قیمت، کیفیت آن را ارتقا می دهد.

به گزارش سایت خبری پپنا، مهندس حسین روغنی ممقانی، مجری طرح هدف از این پژوهش را ارتقای خواص پلی استایرن تولید داخل با کمترین امکانات لازم دانست و گفت: پلی استایرنها از مشتقات نفتی هستند و به پلیمرهایی گفته می شوند که در ساخت آنها از منومر استایرن استفاده شده باشد در این پژوهش با استفاده از فناوریهای نو اقدام به ارتقای خواص این نوع پلیمر شد.

وی افزود: در این تحقیقات از روش پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم )پلیمریزاسیون زنده) که توانایی کنترل بالای پلیمریزاسیون را دارد برای تولید نانوکامپوزیت پلی استایرن استفاده کردیم.

روغنی با اشاره به نحوه اجرای این پژوهش، خاطر نشان کرد: برای تهیه نانوکامپوزیت پلی استایرن از دو نوع نانو"رس" استفاده شد. افزودن خاک رس علاوه بر کاهش قیمت پلی‌استایرن، خواص حرارتی، دمای تخریب و خواص مکانیکی محصول را افزایش و سرعت تخریب حرارتی را نیز کاهش می دهد.  

مجری طرح از آغاز مذاکرات برای کاربردی شدن این روش در پالایشگاه ها خبر داد و یادآور شد: با توجه به وجود صنعت مادر پتروشیمی و تولید پلی استایرن در پتروشیمی تبریز، افزایش خواص محصول تولیدی در همان فرآیند ممکن بوده و نیاز به تجهیزات بیشتری ندارد. لذا در کوتاه مدت می توان از این روش در پتروشیمی تبریز بهره برداری کرد. در این خصوص با پتروشیمی تبریز مذاکراتی انجام شد.

منبع: مهر

پژوهشگران پارک علم و فناوری دانشگاه سمنان موفق به ساخت و تولید خاموت‌های دست‌ساز از الیاف پلیمری به جای خاموت‌های فلزی شدند.

دکتر سیف‌الله سعدالدین، رییس پارک علم و فناوری دانشگاه سمنان با بیان این‌که این اختراع در اداره کل ثبت اختراع و مالکیت صنعتی کشور به ثبت رسیده است، اظهار کرد: در بسیاری از سازه‌های امروزی به خصوص سازه‌هایی که در مناطق جنوبی کشور و سواحل خلیج فارس و دریای عمان ساخته می‌شوند، بحث خوردگی و کاهش ظرفیت سازه‌ها و از دست رفتن بخشی از توان سازه برای تحمل بارهای ثقلی و جانبی به دلیل خوردگی آماتورهای طولی و عرضی یک موضوع جدی است.

وی افزود: از جمله آسیب‌های ناشی از خوردگی می‌توان به کاهش شکل‌پذیری سازه، کاهش ظرفیت باربری در مقابل بارهای ثقلی، کاهش ظرفیت باربری در مقابل بارهای جانبی، کاهش مقاومت برشی سازه، کاهش مقاومت خمشی سازه و ایجاد درک‌های زیاد در سازه اشاره کرد؛ لذا ارائه یک روش ساخت موثر برای این‌که بتوان با استفاده از آن از کاهش ظرفیت سازه جلوگیری کرد، بسیار مهم است.

به گزارش سایت خبری پپنا، این اختراع توسط دکتر محمد کاظم شربتدار، عضو هیات علمی دانشگاه سمنان و احمد دالوند از مبتکران جوان با همکاری پارک علم و فناوری دانشگاه سمنان به ثبت رسیده است.

گفتنی است، «خاموت» به آرماتورهای عرضی که به دور آرماتورهای طولی و اصلی در شناژها بسته می‌شوند اطلاق می‌شود. میلگرد یا آرماتور، فولادی است که در بتن برای جبران مقاومت کششی پایین آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولادی که به این منظور در سازه‌های بتن آرمه به کار می‌رود به شکل سیم یا میلگرد می‌باشد. 

منبع: ایسنا

شرکت هانی ول (Honeywell) قرارداد سه ساله ایی با ارتش آمریکا امضاء کرد تا موادی را که جهت بهبود عملکرد و کاهش 24 درصد وزن کلاه سربازان مورد استفاده قرار می گیرد را تامین نماید.

به گزارش سایت خبری پپنا، هدف شرکت هانی ول این است که وزن کلاه فعلی ارتش را تا 16 الی 24 درصد کاهش دهد، و همچنین به بهبود عملکرد مواد بالستیک و غیر بالستیک در کلاه بیش وضعیت کنونی، یاری کند.

جیمز تگرد (James Thagard) مدیر بازاریابی جهانی در تجارت کامپوزیت و الیاف پیشرفته شرکت هانی ول می گوید: این شرکت مفتخر است که ارتش، مواد ما را برای پشتیبانی از هدف مهمشان در بهبود کلاه سربازان انتخاب کرده است. "مواد ما اکنون در کلاه، زره سربازان و بدنه وسایل نقلیه نظامی استفاده می شوند تا سربازان را در موقعیت جنگ حفظ نماید. این برنامه جدید سربازان را با تکنولوژی هایی مجهز خواهد کرد که عملکرد بهتری را ارائه دهند"ُ.

این قرارداد با دستور اداره اجرایی (PEO) ارتش به شرکت هانی ول اهدا شد.

طبق نظریه شرکت هانی ول، هدف کلیدی برای ارتش آمریکا در واقع کاهش وزن پوشش سربازان می باشد که در مجموع تا 35 پوند (حدود 16 کیلو گرم) وزن کاهش می یابد. با سبک کردن بار سربازان در شرایط خطرناک آنها می توانند تحرک بیشتری داشته باشند.

شرکت هانی ول توضیح می دهد که محصولات آنها توسط اتصال رشته های موازی الیاف با رزین های پیشرفته تولید میشوند. آنها الیاف اسپکترا را با وزن مولکولی فوق العاده بالا پلی اتیلن و با استفاده از فرایند ژل ریسندگی (gel- spinning) ساخته اند. این الیاف برای ایجاد ویژگی هایی چون مقاومت بالا در مقابل مواد شیمیائی، آب، نور ماوراء بنفش و همینطور انعطاف پذیری و جلوگیری از پدیده فرسایش طراحی شده اند. شرکت هانی ول در ادامه می گوید این الیاف 60 درصد بیشتر از الیاف آرامید استحکام دارند.

منبع: انجمن کامپوزیت ایران

ابداع نوعی پلیمر ژلاتینی جدید می تواند قدم بلند دیگری در راستای تولید باطری های لیتیومی به شمار رود، باطری هایی که می توانند جایگزین بطری های الکترولیتی مایع امروزی که از شدت تبخیر بالایی برخوردارند، باشند.

به گزارش سایت خبری پپنا، محققان دانشگاه لیدز امیدوارند ابداع آنها بتواند منجر به ساخته شدن ابزارهای کوچکتر، ایمن تر و ارزان قیمت تر شود. در صورتی که در نهایت چنین باطری های ژلاتینی ساخته شوند، از وزن لپ تاپها کاسته شده و کارایی خودروهای الکتریکی افزایش پیدا خواهد کرد.

به گفته تولید کنندگان لپ تاپها، ابعاد و وزن باطری هنوز در ابعاد و وزن لپ تاپهای ساخته شده نقشی تعیین کننده دارند. داغ شدن باطری ها نیز از دیگر چالشهایی است که بیشتر گریبانگیر خودروهای الکتریکی شده است و تولید کنندگان برای جلوگیری از آن باطری را در پوششهایی قرار می دهند که منجر به سنگین وزن شدن، پر هزینه شدن و پایین آمدن کارایی باطری خواهد شد.

باطری های ژلاتینی جدید می توانند از گرم شدن بیش از حد جلوگیری کنند و در حرارتی که شاید باطری های عادی دچار آسیب دیدگی شوند، سالم باقی بمانند. محققان دانشگاه لیدز امیدوارند این باطری ها از امنیتی برابر باطری های پلیمری و عملکرد آنها مشابه باطری های الکترولیت مایع برخوردارند، در حالی که هزینه آنها 10 تا 20 درصد کمتر از دیگر باطری ها است.

بر اساس گزارش پپنا به نقل از رویترز، رمز موفقیت این باطری ها ترکیب پلیمری لاستیک مانند با الکترولیت مایع در لایه ای باریک و ژلاتینی است که در میان دو الکترود باطری قرار می گیرند.