گروه پلاستيك

گروه پلاستیک

زمینه­ های فعالیت

در سالهاي اخير نقش پلاستيكها در زندگي بشر گسترش چشم‌گيري پيدا كرده است. علاوه بر اينكه اين مواد در مصارف روزمره و ساده مانند ظروف بسته‌بندي، لوازم پزشكي و قطعات اتومبيل استفاده مي‌شوند. پلاستيكها جزء مهمي از تكنولوژي روز دنيا به حساب آمده و در تكنولوژي‌هاي مختلف (فضايي، توليد جليقه‌هاي ضد گلوله و اعضاي مصنوعي بدن....) نیز نقش کلیدی دارند.

گروه پلاستيك يكي از قديمي‌ترين و مهمترين گروههاي پژوهشكده فرآيند در پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران مي‌باشد. پروژه‌هاي بنيادي، توسعه‌اي و كاربردي در زمينه فرمولاسيون، بهينه سازي و فرآيند پلاستيك انجام  می گردد.

  اهداف گروه:

1. مطالعه، اجراي پژوهشهاي بنيادي، توسعه‌اي و كاربردي در زمينه علوم و مهندسي پلاستيكها

2. توسعه فناوري، تدوين و انتقال دانش فني ساخت، فرآيند آميزه‌سازي و بهبود خواص پلاستيكها

3. ارتقاء دانش عمومي در خصوص ساخت، كاربرد و خواص پلاستيكها از طريق برگزاري دوره‌هاي آموزشي كوتاه مدت و چاپ مقالات و كتب در اين زمينه.

4. كمك به استانداردسازي و انجام آزمونهاي مربوطه روي محصولات و مواد اوليه پلاستيكها

 اعضای هیئت علمی

کارشناسان

آزمایشگاه بسته بندی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

1- مقدمه
باتوجه به روند روز افزون صنعت بسته بندی مواد غذایی، بهداشتی و دارویی و تاثیرات مستقیم و غیر مستقیم این بسته بندی ها بر روی محصولات و در نتیجه بر روی سلامتی انسان ها، آزمایش های کنترل کیفیت این محصولات و پیش بینی و اندازه گیری امکان به مخاطره افتادن سلامتی مصرف کننده و جلو گیری از تولید کالا های نا مرغوب و پیش برد جامعه به سمت سلامت مصرف و تولید محصولات با کیفیت و استاندارد، از اهمیت بالایی بر خوردار است.
 پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران  همواره با استفاده از دانش روز دنیا به دنبال توسعه این صنعت در کشور و حفظ سلامت جامعه می باشد، که این مسئولیت خطیر بر عهده گروه پژوهشی پلاستیک این پژوهشگاه می باشد.


2- محدوده قابل بررسی
باتوجه به اهمیت موضوع مطرح شده اهداف زیر مورد بررسی قرار داده می شود:
بررسی بسته بندی های پلاستیکی (در صنایع غذایی، دارویی و بهداشتی) از جمله  بسته بندی های:
 پلی اتیلنی، پلی پروپیلن، پلی اتیلن ترفتالات، پلی استایرن، بررسی ورق های تتراپک، کاغذ های سلولزی و غیره. 
ضمنا این بررسی ها بر روی موارد زیر انجام می پذیرد

• مواد اولیه
• بسته بندی های پلاستیکی
• انواع مواد اولیه به شکل گرانول یا پودر
• انواع مواد افزودنی و رنگدانه های مصرفی در ظروف بسته بندی
• انواع فیلم های تک لایه، چند لایه و فیلم های پوشش داده شده
• انواع فویل های لامینه شده و متالایز
• انواع بطري ها، پریفورم
• انواع لیوان و ظروف یکبار مصرف
• انواع پاکتهای تتراپک، دوی پک و..

این آزمایشگاه اماده همکاری با شرکت های بازرسی جهت ارزیابی نمونه های پلاستیکی صادراتی را دارد.

**علاقه مندان جهت استفاده از خدمات این آزمایشگاه میتوانند با دفتر ارتباط با صنعت پژوهشگاه  تماس حاصل نمایند.**

آزمايشگاه جئوممبران و جئوتكستايل
Geomembrane and Geotextile Quality Control Lab.
 

در اين آزمايشگاه آزمايشات مربوط به مطابقت جئوممبران‌هاي ساخته شده با استاندارد مرجع انجام مي‌شود. از جمله استانداردهايي كه به صورت پيوسته در اين آزمايشگاه مورد استفاده قرار مي‌گيرند مي‌توان به استاندارد GRT-GM13 براي جئوممبران‌هاي ساخته شده از جنس HDPE و براي جئوممبران‌هاي از جنس LLDPE با استاندارد GRI-GM17 و استاندارد GRT-GT12 براي آزمايش جئوتكستايل‌ها و محدوده‌هاي مجاز خواص اشاره نمود.

آزمايشگاه خواص تريبولوژيكي
Tribological Properties

در اين آزمايشگاه رفتار سايشي و ضريب اصطكاك پلاستيك‌ها و كامپوزيت‌ها اندازه‌گيري مي‌شوند.
تربيولوژي علم و مهندسي اثر سطوح بر يكديگر در حركت است و شامل سه مقوله اصلي است:

1- سايش  Friction                             مقاومت در برابر حركت نسبي
2- فرسايش wear                              اتلاف مواد در اثر حركت
3- روانكاوي         Lubrication           استفاده از يك ماده به شكل مايع و يا جامد براي حداقل كردن سايش و فرسايش
 
تريبولوژي علم مربوط به سطوح برهم ساينده است كه بر جنبه‌هاي متنوعي از زندگي روزمره از اصطكاك سلول‌هاي زنده و سايش در مفصل‌هاي بدن انسان گرفته تا روانكاري در موتورها و حتي زلزله شناسي سايه انداخته است.

آزمايشگاه فيلم‌هاي كشاورزي
Films For Use in Agriculture and Horticulture - Greenhouse Films

 
 
نور داراي محدوده وسيعي از طول موج‌هاست. رنگ نورها با طول موج آنها تفكيك مي‌شود. نور مرئي داراي طول موج در محدوده 400 تا كمي بيشتر از 700 نانو متر است. اين همان محدوده‌اي از نور است كه براي رشد گياهان بسيار اساسي است كه به PAR (Photo- Synthetic Active Radiation) شناخته مي‌شود. شدت اين محدوده از طول موج مستقيماً بر رشد گياهان مؤثر است.
محدوده طول موج‌هاي موجود در نور خورشيد به صورت زير است.

گاهي براي معرفي پرتوها از عدد موجي استفاده مي‌شود.

W عدد موجي (cm ^-1)=

طول موج عكس عدد موجي است.

 
مولكول‌هاي پليمرها نسبت به نور UV بسيار حساس بوده و تخريب مي‌شوند. محافظت فيلم‌هاي گلخانه‌ در مقابل نور UV در افزايش طول عمر آنها بسيار مؤثر مي‌باشد. امراج IR در تغييرات دماي داخل گلخانه مؤثر است. هر چقدر تغييرات دماي درون گلخانه كمتر باشد و اختلاف حداكثر دما و حداقل دماي درون گلخانه كمتر باشد در رشد گياه مؤثرتر است. فاكتور مؤثر ديگر پخش و انتشار نور در همه زوايا در درون گلخانه است كه باعث مي‌شود همه قسمت‌هاي گلخانه از نور تقريباً يكنواختي استفاده كنند. استاندارد ملي 2017 از استاندارد مرجع در استانداردسازي فيلم‌هاي گلخانه است.  براساس اين استاندارد فيلم‌هاي گلخانه‌اي به سه دسته تقسيم مي‌شوند.

هركدام از اين دسته بايد داراي خواص فيزيكي، مكانيكي و نوري مشخص شده در جداول موجود در استاندارد باشند.
يكي از فاكتورهاي حائز اهميت در دسته‌بندي فيلم‌هاي گلخانه‌اي مقاومت آنها در برابر پرتوهاي UV است. براي اين منظور ميزان مقاومت فيلم‌ها در برابر نورهاي مصنوعي كه در آزمايشگاه فراهم مي‌شود ارزيابي شده و مطابق جدول زير دسته‌بندي مي‌شوند.

 

استانداردسازي فيلم‌هاي كشاورزي مورد مصرف در كشت‌هاي گلخانه‌اي Greenhouse Film
كشت‌هاي گلخانه‌اي از شاخه‌هاي رو به رشد در صنعت كشاورزي است. كيفيت محصولات، راندمان بالا و مصرف كم آب از مزيت‌هاي كشت گلخانه‌اي است. كشت گلخانه‌اي اين امكان را فراهم مي‌كند كه با در اختيار داشتن زمين‌هاي با وسعت و آب كم بتوان محصول با كيفيت بسيار خوب را بدست آورد و با عرضه به موقع آن‌ها هنگامي كه بازار متقاضي آن است از مزاياي اقتصادي قابل توجه آن بهره برد. در كنار همه اين ويژگي‌ها، امكان كشت در زمين‌ها و اراضي كه مستعد كشاورزي به روش‌هاي سنتي نيستند را مي‌توان افزود. بدين گونه با استفاده از سيستم‌هاي هيدروپونيك مي‌توان در مناطق غيرقابل كشت سالي چند نوبت محصول بدست آورد.
 
فيلم‌هاي موردمصرف در پوشش گلخانه‌ها يكي از مؤلفه‌ها اصلي و مهم ساختار يك گلخانه است. امروزه اين فيلم‌ها با ويژگي‌هاي متنوعي به بازار عرضه مي‌شوند. عمده پليمرهايي كه در اين فيلم‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرند عبارتند از پلي اتيلن با دانسيته كم LDPE ، پلي اتيلن خطي LLDPE،  كوپليمرهاي وينيل استات EVA و ..... كه به تنهايي و يا بصورت مخلوط با هم در يك يا چند لايه توليد و به مصرف مي‌رسند.
 
ويژگي‌هاي ضد چكه Anti fog/ Anti-drip  
رطوبت درون گلخانه مي‌تواند با تغييرات دمايي متراكم شده و به صورت قطراتي برروي سطح داخلي گلخانه‌اي كه خاصيت ضدچكه نداشته باشد شكل بگيرد. اين قطرات شكل گرفته از يك طرف باعث انعكاس نور ورودي و هدايت به بيرون آنها مي‌شود. از طرف ديگر مي‌تواند بصورت عدسي عمل كرده و باعث تمركز پرتوهاي ورودي و سوختگي موضعي گياه شوند.
علاوه بر اينها اين قطرات وقتيكه بزرگتر شوند و چكه كنند باعث انتقال و انتشار بيماري در درون گلخانه گردند. افزودني‌هاي ضد چكه داراي يك سرآبدوست و يك سر آبگريز مي‌باشند، و با تغيير كشش سطحي فيلم پلي اتيلني كه آبگريز هستند به جاي ايجاد قطرات، رطوبت را تبديل به لايه نازكي از آب در سطح فيلم پلي اتيلن مي‌كند و از چكيدن آنها ممانعت بمعمل مي‌آورند.
 
ويژگي ضدمه- رقيق Anti mist  
مه رقيق با mist گاهي فضاي گلخانه‌ها را در برمي‌گيرد. هنگاميكه رطوبت فضاي داخل گلخانه به 100% مي‌رسد به ويژه در فصول سرد اگر گلخانه‌ها هوادهي نشوند، مه فضاي گلخانه را در برگرفته و برروي سطح همه چيزهاي درون گلخانه مي‌نشيند. اگر رطوبت داخل گلخانه بتواند برروي سطح داخلي فيلم‌هاي روي گلخانه بنشيند و به صورت قطره درآمده و جاري شود، باعث مي‌شود كه رطوبت كاهش يابد و مه شكل نمي‌گيرد. اما هنگاميكه از فيلم پلي اتيلن با خاصيت ضد چكه استفاده ميشود اين رطوبت‌ها نه تنها به صورت قطره در نمي‌آيند بلكه افزايش كشش سطحي فيلم باعث جلوگيري از جاري شدن اين لايه نازك از آب مي‌شوند. ماده ضد چكه با سرآبگريزش به فيلم پلي اتيلن و با سر آبدوست خود به مولكول‌هاي آب چسبيده اند و از جاري شدن آنها ممانعت مي‌كنند. افزودني‌هاي ضد چكه توانايي جذب رطوبت معيني دارند و اگر رطوبت از آن حد فراتر رود، به صورت مه درآمده فضاي گلخانه را مي‌گيرد. ويژگي مه برخلاف قطرات آب براي تمام سطوح برگ‌ها چه روي آن و چه پشت آن مي‌نشيند و لذا گاهي ترجيح مي‌دهند كه قطره داشته باشند تا مه كه برروي همه سطوح مي‌نشيند.
لذا در اصل افزودني‌هاي ضد مه باعث تسهيل حركت لايه‌هاي رطوبت شكل گرفته برروي سطوح فيلم پلي اتيلني و حذف آنها مي‌شود. به بيان ديگر به گونه‌اي بر خلاف افزودني‌هاي ضد چكه عمل مي‌كنند.
 

ويژگي اثر حرارتي Thermic effect
اين ويژگي دو جنبه دارد. يكي آنست كه در مناطقي كه اختلاف دماي شب و روز زياد است اين ويژگي حائز اهميت بسيار است. شب هنگام با سرد شدن لايه‌هاي جو انتقال حرارت معكوس شده و گلخانه گرماي خود را با انتشار امواج مادون قرمز از دست مي‌دهد.  استفاده از فيلم‌هايي با ويژگي جذب IR باعث مي‌شوند كه شدت افت حرارت داخلي گلخانه بسيار كاهش يابد و علاوه بر صرفه‌جويي انرژي باعث افزايش محصول و زودرس شدن محصول گردد.
 
يكي ديگر از جنبه‌هاي كنترل دما در درون گلخانه انعكاس طول موج‌هاي حرارتي پرتو خورشيد است كه به ويژه در مناطق بسيار گرم، از گرم شدن زياد درون گلخانه جلوگيري كرده در حاليكه اجازه مي‌دهد طول موج‌هاي مؤثر براي فتوسنتز گياه به آنها برسد. (PAR) .(Photo synthetic active radiation) اين افزودني‌ها باعث جذب پرتوهاي NIR (Near Infrared) مي‌شوند كه در محدوده طول موج770 تا 1430 cm^-1 مطابق استاندارد مورد ارزيابي قرار مي گيرند، وپرتوهاي مؤثر براي رشد گياهان يعني طول موج‌هاي400 تا 700 نانومتر را عبور مي‌دهند.
 

اثر انتشار نور Light diffusion
نور تابيده به يك گلخانه مي‌تواند بصورت مستقيم و يا غيرمستقيم وارد فضاي گلخانه شوند. امروزه اعتقاد براينست كه نورهاي غيرمستقيم اثر خوبي بر رشد گياهان دارد. اين اثر خصوصاً در مناطق پرتابش در فصل بهار و تابستان بارزتر است. انتشار نور از ايجاد سايه جلوگيري مي‌كند و نور بصورت يكنواخت به تمام نقاط و زواياي گلخانه منتشر شده و گياهان به صورت يكنواخت حتي در لايه‌هاي زيرين از آنها بهره‌مند مي‌شوند. فيلم‌هايي كه اين ويژگي‌ را دارند به نظر و به چشم انساني كدر به نظر مي‌رسند اما در واقع عبور نور آنها كمتر نيست. يعني ترانسپرنسي  آنها كمتر نيست و مقدار عبور تابش ضروري براي فتوسنتز گياه (PAR) كمتر نمي باشد.

دستگاه ریومتر گشتاوری مدولار

Modular Torque Rheometer

مخلوط‌کن‌ داخلی Internal Mixer

میکسر  گشتاوری آزمایشگاهی  Torque Rheometer  كه درگروه پلاستيك  پژوهشگاه پليمر  و پتروشيمي ايران ساخته شده است، با چهارظرفيت 30،60،70 و 300 سي سي قابل عرضه به بازار مصرف است.

Mixense®

براي كسب اطلاعات/خريد دستگاه با شماره 48662430 تماس حاصل فرماييد.

قابلیت هاي ميكسر داخلي گشتاوري

·  ارزیابی رئولوژی سیالات غیرنیوتونی در مخلوط‌کن‌های داخلی

آلیاژسازی و تهیه کامپاندهای پلیمری از زمینه‌های مهم در صنعت پلیمرهاست. مخلوط‌کن‌های داخلی یک از ابزار انتخابی در طراحی فرمول و همچنین در تهیه  کامپاندهای صنعتی است. در مخلوط‌کن‌های داخلی دو تیغه اختلاط مخالف همدیگر و با سرعت‌های مختلف حرکت کرده و می‌چرخند. در این نوع رئومتر گشتاوری متغیرهای دور روتور، زمان و مقدار گشتاور مورد نیاز در درجه حرارت مورد نظر است. برای سیال‌های نیوتونی سرعت برشی  تابعی است از سرعت استوانه و شعاع آنها:

که R₂ شعاع محفظه اختلاط و R₁ شعاع روتورهاست. برای سیال‌های غیرنیوتونی از نوع پاورلا سرعت برشی به صورت زیر خواهد بود.

به علت هندسه پیچیده تیغه‌های اختلاط، و از آنجا که سرعت چرخش روتورها با هم برابرنیست،سرعت برشی در موضع‌های مختلف در درون محفظه اختلاط یکسان نیست.

· مقایسه رفتار ویسکوزیته برحسب سرعت برش برای ABS و LDPE بدست آمده از مخلوط کننده داخلی با اعداد به دست آمده توسط رئومتر کاپیلاری

·  اندازه‌گیری پيوسته و برخط خواص رئولوژیکی

خواص رئولوژیکی معمولاً به وسیله دستگاه‌های رئومتر انجام می‌شود و نتایج دقیق و قابل اطمینان حاصل  می‌شود. اما گاهی به ویژه برای کاربردهای صنعتی لازم است که به صورت آنلاین و برخط این خواص اندازه‌گیری شوند تا بتوان در نهایی‌کردن فرمول‌ها با سرعت بیشتر اقدام کرد. اندازه‌گیری‌های برخط خواص رئولوژیکی این امکان را می‌دهد که در شرایط واقعی فرایند رفتار رئولوژیکی مواد بدست آید. در سیستم‌های پلیمری چندفازی مورفولوژی مذاب، و در نتیجه، خواص رئولوژیکی این سیستم‌ها شدیداً وابسته به شرایط فرایند است،  لذا ممکن است نتایج حاصل از رئومترهای کاپیلاری یا رئومترهای چرخشی قابل تعمیم به شرایط واقعی فرایند نباشند.

تلاشهايی صورت گرفته تا اينکه بتوانند از نتایجی که از رئومترهای گشتاوری بدست می‌آید نمودار جریان ((flow curve مذاب آلیاژها و مواد پرشده را بدست آورند. رئومترهای گشتاوری خصوصاً در مورد پلیمرهای پرشده با ترکیبات معدنی و دیگر سیستم‌های هتروژن کارایی خوبی دارند. در این سیستم‌ها به ویژه رفتار جریان وابسته به میزان پخش فیلر در فاز پلیمری است لذا اندازه‌گیری  رفتار جریان در حین اختلاط حائز اهمیت بوده و خواص رئولوژیکی قابل اطمینانی را فراهم می‌نماید. لذاست که برای اینکه بتوان نمودار جریان مذاب مواد را در رئومترهای گشتاوری بدست آورد، باید مقدار گشتاور و سرعت چرخش با تنش و سرعت برش کالیبره شوند و این به جهت هندسه پیچیده تیغه‌های اختلاط کار آسانی به نظر نمی‌رسد.

سیستم‌های نانوکامپوزیت‌های با نانوکلی سیستم‌های نانوکامپوزیتی که چند فازی هستند و معمولاً از قانون Cox-Merz تبعیت نمی‌کنند و بدست آوردن اطلاعاتی در مورد رفتار رئولوژیکی آنها با اندازه‌گیری توسط رئومترهای چرخشی به ویژه در فرکانس‌های خیلی بالا امکان‌پذیر نیست. از طرف دیگر با یک رئومتر کاپیلاری نمی‌توان در سرعت‌های برشی خیلی بالا آزمایش را انجام داد. لذا یک نقطه تاریک در نمودار جریان که از نظر فرایندهای رایج صنعتی بسیار حائز اهمیت است، باقی می‌ماند. از اين رو استفاده از رئومترهای گشتاوری می‌تواند این نقطه تاریک را روشن نماید و این کار از روشهای دیگر بر نمی‌آید.

براي كسب اطلاعات/خريد دستگاه با شماره 48662430 تماس حاصل فرماييد.