عوامل فوم زا از افزودنیهای مهم در تولید فومهای پلیمری هستند. این مواد با ایجاد حبابهای کنترلشده در ساختار پلیمر، محصولی سبکتر و دارای بافت سلولی بهوجود میآورند.
نتیجه این فرایند در عایقهای ساختمانی، قطعات خودرو، بستهبندیها، تشک، کفش، لوله و بسیاری از محصولات روزمره قابل مشاهده است.
انتخاب درست عامل فوم زا، علاوه بر کاهش وزن نهایی محصول، میتواند بر عایقبودن، استحکام، ظاهر، سرعت تولید و هزینه نهایی نیز اثر بگذارد.
عامل فوم زا چیست؟
عامل فوم زا مادهای است که درون پلیمر گاز تولید یا آزاد میکند. این گاز بهشکل حبابهای کوچک در ماده پخش میشود و پس از تثبیت، ساختاری متخلخل یا سلولی میسازد.
فرایند فومسازی معمولاً شامل پخششدن عامل در پلیمر، تشکیل هستههای حباب، رشد حبابها و تثبیت ساختار نهایی است.
با تغییر نوع و مقدار عامل فوم زا میتوان چگالی، اندازه سلولها و میزان انبساط را تا حد زیادی کنترل کرد.
اگر انتخاب ماده و شرایط تولید هماهنگ نباشند، حبابها نامنظم میشوند یا سطح محصول کیفیت مطلوبی پیدا نمیکند.
این عوامل در پلیمرهایی مانند پلیاتیلن، پلیپروپیلن، PVC، پلیاستایرن، لاستیکها و پلییورتان کاربرد دارند.
بیشتر بخوانید: مواد اولیه تولید فوم پلی یورتان
مزایای عوامل فوم زا
مهمترین مزیت این مواد، عبارتند از:
- کاهش وزن قطعه. وقتی بخشی از حجم محصول را سلولهای گازی تشکیل میدهند، تولید کننده میتواند با مقدار کمتری ماده اولیه، قطعهای با حجم مشابه تولید کند. این ویژگی، هزینه مواد و وزن حملونقل را کاهش میدهد.
- عامل فوم زا در برخی فرایندها زمان چرخه تولید را کوتاه میکند و پرشدن قالب را بهبود میدهد.
- بعضی گریدها نیز به کاهش فرورفتگی سطح، تاببرداشتن قطعه و عیوب ظاهری کمک میکنند.
- ساختار سلولی نهایی قطعه نیز میتواند عایق حرارتی، جذب صدا و توان جذب ضربه را افزایش دهد.
لازم به ذکر است نتیجه نهایی به پلیمر پایه، باز یا بستهبودن سلولها و شرایط تولید بستگی دارد.
کاربردهای عامل فوم زا
کاربرد این مواد به یک صنعت محدود نیست. برخی از مهمترین کاربردهای عوامل فوم زا عبارتند از:
- در ساختمان، از فومها برای عایقکاری دیوار، سقف، لوله و تجهیزات سرمایشی استفاده میشود.
- در صنعت خودرو، کاهش وزن قطعات میتواند مصرف مواد را کم کند و ساخت داشبورد، سپر، دستگیره و اجزای داخلی را بهینه سازد.
- در بستهبندی، این عوامل به تولید ورق، سینی، ظروف، لایههای محافظ و قطعات ضربهگیر کمک میکنند.
- در مبلمان و کالای خواب، که ساختار نرم و انعطافپذیر برای تشک و نشیمن اهمیت دارد، این محصولات بهکار میآیند.
- کفش، تجهیزات ورزشی، تابلوهای PVC، پروفیلها، لولهها، فیلمهای پلیمری، پالت و محفظههای صنعتی نیز از دیگر کاربردها هستند.
- در تولید فوم پلی یورتان، عامل فوم زا در شکلگیری ساختار سلولی و ویژگی عایقی محصول نقش دارد.
انواع عوامل فوم زا
این عوامل فوم زا معمولاً به 2 گروه شیمیایی و فیزیکی تقسیم میشوند.
عوامل فوم زای شیمیایی
این مواد در اثر گرما یا واکنش شیمیایی، گاز آزاد میکنند. گاز ایجادشده درون پلیمر حباب میسازد.
برخی ترکیبات آزو، هیدرازیدی و مواد معدنی مانند بیکربناتها در این گروه قرار میگیرند.
تولیدکنندگان اغلب این عوامل را بهشکل پودر، گرانول یا مستربچ عرضه میکنند تا مصرف آنها آسانتر شود.
عوامل شیمیایی برای اکستروژن، تزریق و تولید فومهای لاستیکی کاربرد دارند.
مزیت مهم آنها، امکان تنظیم مقدار گاز با میزان افزودنی است. اما باید دمای تجزیه عامل با دمای فرایند هماهنگ باشد. اگر دمای فعالیت ماده با تجهیزات سازگار نباشد، کیفیت فوم کاهش پیدا میکند.
عوامل فوم زای فیزیکی
این گروه شامل گازها یا مایعاتی است که با کاهش فشار یا افزایش دما منبسط میشوند.
دیاکسیدکربن، نیتروژن، آب و بعضی هیدروکربنها از نمونههای رایجاند. در برخی فناوریها نیز از سیالات فوقبحرانی استفاده میشود.
میکروسفرهای ترموپلاستیک منبسطشونده نوع دیگری از این عوامل فیزیکی هستند. این ذرات پوسته پلیمری و هسته گازی دارند و هنگام گرمشدن منبسط میشوند.
این روش برای فومسازی کنترلشده، کاهش وزن و ایجاد سلولهای یکنواخت مناسب است. میکروسفرها در صنایع خودرو، ساختمان، بستهبندی، رنگ و پوشش نیز کاربرد دارند.
آیا عوامل فوم زا خطرناک هستند؟
نمیتوان همه این عوامل را خطرناک یا کاملاً بیخطر دانست. میزان خطر به ترکیب شیمیایی، غلظت، دمای کار، قابلیت اشتعال، شیوه مصرف و مدت تماس بستگی دارد.
بعضی مواد ممکن است هنگام توزین یا فرایند تولید، گردوغبار، بخار یا محصولات تجزیه ایجاد کنند. بنابراین تولید کننده باید برگه اطلاعات ایمنی محصول را مطالعه کرده و شرایط نگهداری و مصرف اعلامشده را رعایت کند.
همچنین برخی عوامل قدیمی اثر نامطلوبی بر لایه ازن یا گرمایش جهانی دارند. به همین دلیل، مقررات جدید، صنایع را به استفاده از جایگزینهای مناسب هدایت میکنند.
ایمنی محصول نهایی را نباید با ایمنی مرحله تولید یکسان دانست. در زمان انبارداری، بازکردن بسته، توزین و ترکیب ماده احتمال تماس بیشتری دارید. تهویه مناسب، تجهیزات حفاظت فردی و آموزش کارکنان میتواند خطر تماس شغلی را کاهش دهد.
سفارش آنلاین مواد اولیه تولید فوم پلی یورتان
مهمترین معایب عوامل فوم زا چیست؟
در کنار مزایای زیای زیاد این مواد، معایبی نیز وجود دارد که عبارتند از:
- انتخاب نامناسب این عوامل یا کنترل ضعیف فرایند میتواند سلولهای ناهمگون، کاهش کیفیت سطح و تغییر خواص قطعه را بهدنبال داشته باشد.
- اگر مقدار افزودنی بیش از حد باشد، احتمال افت استحکام یا تغییر ابعاد محصول افزایش پیدا میکند.
- کاهش چگالی نیز همیشه مزیت مطلق نیست؛ زیرا قطعات بسیار سبک ممکن است برای کاربردهای باربر مناسب نباشند.
- کنترل دما، فشار، سرعت خط و زمان فرایند نیز اهمیت زیادی دارد. بعضی عوامل با پلیمر یا افزودنیهای دیگر سازگار نیستند و ممکن است رنگ، بو یا ویژگی سطح را تغییر دهند.
- بازیافت برخی فومهای چندجزئی دشوار است و بعضی عوامل قدیمی نیز نگرانیهای محیطزیستی ایجاد میکنند. بنابراین نباید محصول را فقط براساس بیشترین میزان انبساط یا پایینترین قیمت انتخاب کنید.
قیمت عامل فوم زا چقدر است؟
قیمت عامل فوم زا عدد ثابتی ندارد. نوع شیمیایی یا فیزیکی، ماده فعال، دمای تجزیه، میزان تولید گاز، شکل عرضه، برند، کشور سازنده، بستهبندی، حجم سفارش و نرخ ارز بر هزینه خرید اثر میگذارند.
گرید مناسب برای PVC ممکن است برای پلیپروپیلن یا لاستیک مناسب نباشد؛ بنابراین مقایسه قیمت بدون بررسی مشخصات فنی، نتیجه نمیدهد.
برای دریافت قیمت روز، بهتر است نوع پلیمر، روش تولید، دمای فرایند، چگالی هدف و مقدار مصرف مورد انتظار را مشخص کنید. سپس کارشناسان گروه صنایع شیمیایی میتوانند عامل فوم زای متناسب با خط تولید شما را پیشنهاد دهند و قیمت، بستهبندی و شرایط تأمین را اعلام کنند.
