سیلندر و مارپیچ نایلون و نایلکس

در زمینه­ تولید فیلم­های پلیمری نازک از دو اصطلاح نایلون و نایلکس استفاده­های زیادی می­شود که در مواد اولیه دارای تفاوت­هایی می­باشند که در ادامه به تشریح مفصل مواد اولیه این دو و خواص آن­ها پرداخته می­شود. البته تفاوت اساسی دیگر در بحث خواص ورق پلیمری نهایی نیز می­باشد که روش تولید هر دوی این فیلم­های پلیمری صنعتی، اکستروژن می­باشد که از اکسترودرهایی با ساختار یکسان برای این فرایندها استفاده می­گردد. که مارپیچ آن مانند اکسترودرهای دیگر شامل سه بخش اصلی خوارک­دهی،مذاب ، ناحیه­ی تراکم و فشار می­باشد. که ابتدا گرانول ورودی شروع به گرم شدن نموده و در ادامه وارد ناحیه­ی مذاب شده و ماده ذوب می­شود و در قسمت آخر ماده برای ورود به قالب دچار ترکم و افزایش فشار شده و از اکسترودر خارج می­شود. و مارپیچ موجود در این اکسترودر دارای L/D بین 25 تا 30 می­باشد.

در كشور ما نایلكس همان فیلم پلی اتیلن سنگین است كه بیشتر به شكل پلاستیك های ركابی فروشگاهی مورد مصرف قرار می گیرند. در تولید فیلم­های پلیمری نایلکس از پلی­اتیلن با چگالی بالا یا به اصطلاح پلی­اتیل سنگین استفاده می­کنند که از ویژگی­های این نوع پلیمر برای تولید فیلم، خواص بالای آن می­باشد که دلیل بالاتر بودن این خواص، بلورینگی بالای این ماده بوده ولی از نظر ظاهری شفافیت کمی دارد و محصول کدری پس از فرایند تولید می­گردد. تمام ویژگی­های بیان شده از این محصول به دلیل ساختار زنجیره­ای پلیمری این ماده بوده که دارای شاخه­های کمی بوده و زنجیره به شدت خطی می­باشد بنابراین به راحتی در کنار هم قرار گرفته و در محصول نهایی بلور تشکیل می­دهند، که این بلورها سبب تقویت خواص مکانیکی شده در حالی که به دلیل عدم عبوردهی نور سبب کدر شدن محصول می­شود. البته استفاده از این نوع پلی­اتیلن فرایند تولید فیلم را سخت نموده به دلیل کشش مذاب پایین، فیلم پلیمری سریعا پاره می­شود بنابراین در تنظیم فرایند باید دقت بالایی به خرج داد، البته ناگفته نماند برای تقویت فرایندپذیری و همچنین شفافیت محصول تولید شده نایلکس معمولا تا20% از پلیمر LDPE استفاده می­نمایند.

برای نایلكس می توان محصولات زیر را مثال زد:

سفره یكبار مصرف

كیسه زباله رولی

نایلكس های فروشگاهی

كیسه فریزر

نایلكس چاپی ركابی

در تولید فیلم پلیمری نایلون از مواد اولیه­ی متفاوتی با فیلم نایلکس استفاده می­گردد، فیلم پلیمری نایلون دارای مواد اولیه­ی پلی اتیلن با چگالی پایین یا پلی­اتیلن سبک ( LDPE or low density  polyethylene ) بوده که این ماده­ی اولیه دارای خواص منحصر بفردی نسبت به ماده­ی اولیه نایلکس می­باشد. زنجیره­های پلیمری پلی­اتین سبک به شکل شاخه­دار بوده و درصد کمی بلورینگی خواهد داشت که منجر به شفافیت محصول می­شود و همچنین در تولید فیلم، فرایند پذیری و کشش مذاب بالاتری داشته و به دلیل بلورینگی پایین دارای شفافیت بالاتری می­باشد اما از لحاظ خواص مکانیکی ضعیف تر می­باشد.

پلی اتیلن سبك را بیشتر تولیدکنندگان و مصرف كننده ها “نایلون” می نامند و محصولاتی كه در بازار می توان به آنها اشاره كرد:

نایلون های گلخانه ای

نایلون حبوباتی

نایلون شیرینگ

نایلون چاپی دسته بنددار

نایلون حبابدار

سه ویژگی مولکولی از پلی اتیلن مورد استفاده به شکل اساسی بر بسیاری از خصوصیات ضروری برای اکستروژن فیلم با کیفیت بالا تأثیر می گذارد:

• وزن مولکولی متوسط

• توزیع وزن مولکولی

• چگالی

• بلورینگی

شاخه ای بودن زنجیره پلیمری بر بسیاری از خصوصیات پلیمر از جمله چگالی ، سختی ، انعطاف پذیری و شفافیت تأثیر می گذارد. شاخه های زنجیره ای نیز به نقاطی در شبکه مولکولی تبدیل می شوند که اکسیداسیون در آنها اتفاق می افتد. در برخی از تکنیک­های فرآوری که به دمای بالا می رسد ، اکسیداسیون می تواند بر خصوصیات پلیمر تأثیر منفی بگذارد.

ویسکوزیته مذاب به طور کلی برای رزین های پلی اتیلن توسط شاخص های ذوب آنها بیان می شود (تحت شرایط استاندارد دما و فشار آزمایش شده). شاخص ذوب (MI) با متوسط وزن مولکولی رزین رابطه معکوس دارد: با افزایش متوسط وزن مولکولی، MI کاهش می یابد. به طور کلی ، یک رزین پلی الفین با وزن مولکولی بالا دارای MI کم است و بالعکس.

ویسکوزیته مذاب یک ویژگی بسیار مهم است زیرا بر جریان پلیمر مذاب تأثیر می گذارد. جریان رزین هنگام ذوب شدن با افزایش MI افزایش می یابد. بنابراین ، پلی الفین ها با MI پایین تر به دمای اکستروژن بالاتر نیاز دارند. لازم به یادآوری است که فشار می تواند بر خصوصیات جریان تأثیر بگذارد. دو رزین ممکن است دارای MI مشابه، اما دارای خصوصیات جریان فشار قوی متفاوت باشند. بنابراین، از MI  برای اندازه گیری جریان و سایر خصوصیات رزین ها باید در کنار سایر معیارها مانند توزیع وزن مولکولی استفاده شود. به طور کلی ، رزین های اکستروژن فیلم پلی الفین به عنوان ویسکوزیته متوسط ، زیاد و بسیار بالا مشخص می شوند.

تعدیل کننده های شیمیایی و مواد افزودنی متعددی با رزین های اکستروژن فیلم پلی الفین ترکیب می شوند. در بعضی از گریدها ، اصلاح کننده های شیمیایی در طول ساخت رزین اضافه می شوند. اینها شامل تثبیت کننده های حرارتی ، عوامل ضد الکتریسیته ساکن و عوامل ضد لغزش / ضد انسداد هستند.

نوشته: پیمان قربان زاده