راز آن برای شما: چرا فیلم TPU به طور گسترده در قایقهای هوادار، بادبادکهای آبی و لباسهای ضدآب استفاده میشود؟
Thread Content
آخرین بار، این پست توسط ljtjbx در تاریخ ۲۰۱۶-۵-۱۲ ساعت ۱۶:۲۴ ویرایش شد. در سال ۲۰۱۴، مجموع تولید و فروش پلییورتان در سراسر جهان به ۲۱.۵ میلیون تن رسید؛ از این مقدار، حدود ۲ میلیون تن مربوط به الاستومرها بود که ۹.۳٪ از کل مقدار تولید و فروش را تشکیل میداد. در سال ۲۰۱۴، میزان کل مصرف پلیاورتان در چین ۹.۶ میلیون تن بود؛ از این مقدار، ۸۲۰ هزار تن مربوط به الاستومرها بود که ۸.۶٪ از کل مصرف را تشکیل میداد. میزان مصرف TPU نیز ۲۸۰ هزار تن بود. هدف اصلی برنامه سیزدهم چین در زمینه TPU، تولید محصولات پیشرفته TPU برای کاربردهای پزشکی، خودروسازی و فیلمهای نازک است. چرا محصولات TPU در سطح بالا و نوع فیلمی، به تدریج مورد توجه مردم قرار میگیرند؟ آیا ابتدا باید با آشنایی با TPU شروع کنیم؟ ۱. ساختار و عملکرد TPU: TPU یک پلیمر است که در زنجیره مولکولی آن گروههای کربامات (-NHCOO-) وجود دارد؛ این ماده، یک کوپلیمر بلوکی است که شامل بخشهای سفت و نرم میباشد. TPU هم دارای قابلیت پلاستیسیته و استحکام مکانیکی پلاستیکهاست و هم دارای الاستیسیته لاستیکها. به دلیل این ساختار منحصربهفرد، TPU میتواند در کاربردهای متعددی مانند مواد پوششی کفش، فیلمهای ضدآب و نفوذپذیر برای رطوبت، فیلمهای ریختهگری، لولههای پرسشده، فیلمهای مقاوم در برابر هیدرولیز، خودروها و کابلهای ضدآتش مورد استفاده قرار گیرد. دو. مزایای منحصربهفرد ماده TPU: در مقایسه با سایر مواد، خواص مکانیکی TPU قابل تنظیم است؛ سختی شاو در محدوده ۳۰A تا ۸۰D قرار دارد و این ماده دارای خواص برجستهای مانند مقاومت در برابر سایش، استحکام پارگی، استحکام کششی، درصد کشش تا زمان پارگی بالا، مقاومت در برابر خمش، مقاومت در برابر آلودگیهای نفتی، مقاومت در برابر پیری، مقاومت در برابر شرایط جوی، عایقبندی آبی عالی، نفوذپذیری بالا برای رطوبت، و مقاومت در برابر هیدرولیز است ； همچنین دارای ویژگیهایی مانند عدم آلودگی محیط زیست، سازگاری خوب با بدن، بیسم بودن و عدم ایجاد سرطان است. بنابراین، در حال حاضر، TPU بهترین گزینه برای جایگزینی PVC است. این عمدتاً فقط به خاطر استحکام کششی بالاتر نسبت به PVC نیست؛ مقاومت در برابر دماهای پایین نیز چیزی است که PVC قابل مقایسه با آن نیست ； علاوه بر این، ویژگیهایی مانند قابلیت تجزیه، خاصیت ضدباکتریایی و عدم حاوی بودن پلاستیسایزر، همگی در مقایسه با PVC بهتر هستند. برای محصولات با کیفیت بالا، جایگزینی PVC با TPU گزینهای خوب است. در حال حاضر، مواد TPU به طور گسترده در زمینههایی مانند کفش، لباس، تجهیزات پزشکی، وسایل صنعتی و لوازم نوزادان، به ویژه در حوزه پزشکی، مورد استفاده قرار میگیرند. جدول: دستهبندی کاربردهای TPU، کاربردهالوازم کفشی: پارچهها و مواد داخلی برای کفشهای ورزشی، کفشهای صعود کوه، کفشهای برفی، کفشهای گلف، کفشهای میدانی و اسکیت.
لباسها: پارچهها و مواد داخلی برای لباسهای ضدبرف، لباسهای بارانی، کتهای گرم، لباسهای میدانی، شورتهای نوزاد، شورتهای زنانه، پارچههای داخلی، تیشرتها و لباسهای ورزشی.
لوازم پزشکی: پارچهها و مواد داخلی برای لباسهای جراحی (کلاه، کفش)، تشکهای پزشکی، بستههای یخ، بانداژها، کیسههای پلاسما و غیره.
لوازم دفاعی: فیلمهای مخصوص نگهداری سلاحها، چادرهای میدانی، بستههای یخ برای آمادگی در شرایط جنگی. جلیقه نجات. مواد پارچهای و درزپر کشتیهای هواپیمابر و موارد مشابه؛ لوازم ورزشی مانند چترهای هوایی، کیسههای آبی فشرده، لباسهای غواصی، لباسهای شنا، کیسههای هوا، تیشرتهای ورزشی، لباسهای کاهش وزن و مواد پارچهای و درزپر آنها؛ لوازم صنعتی مانند مواد ضدحریق، پانلهای عایق حرارتی، پانلهای عایق صوتی، نوارهای ضدآب، پانلهای عایق الکتریکی، کیسههای روغن، لولهها، لباسهای مورد استفاده در کارهای تمیزکاری فاضلاب و مواد پارچهای و درزپر آنها؛ لوازم نوزادان و اسباببازیها و مواد پارچهای و درزپر آنها؛ سوم: ویژگیها و مشخصات فنی فیلمهای TPU با کیفیت بالا؛ فیلمهای TPU دارای ویژگیهایی مانند مقاومت در برابر دماهای پایین، انعطافپذیری بالا، استحکام زیاد، قابلیت تجزیه در محیط زیست و «قابلیت تنفس» هستند؛ این فیلمها در حال جایگزینی موادی مانند PVC، EVA و چرم مصنوعی در زمینههای مختلف هستند و میزان مصرف آنها در چین نیز در حال افزایش است. با افزایش مداوم آگاهی جامعه نسبت به حفاظت از محیط زیست و همچنین با پیشرفتهای فناورانه، کاربردهای TPU به طور مداوم گسترش مییابد. نرخ رشد کلی بازار در سالهای ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۴، به طور متوسط، ۱۵ درصد در سال بوده است. ۱. ویژگیهای فیلم TPU: فیلم TPU از ذرات مواد خام TPU با روش رزینگیری و فشردهسازی تولید میشود. این فیلم دارای ویژگیهایی مانند مقاومت در برابر دماهای پایین، انعطافپذیری بالا، استحکام زیاد، قابلیت تجزیه در محیط زیست، و همچنین «قابلیت تنفس» است. در حال حاضر، این فیلم به تدریج جایگزین موادی مانند PVC، EVA و چرم مصنوعی میشود، بهویژه در زمینه فیلمها. به عنوان مثال: به دلیل ضخامت نسبتاً زیاد فیلم TPU مورد استفاده در کفشها (۰.۵ تا ۲ میلیمتر) و استفاده گسترده از انواع کفشهای ورزشی و کفشهای کوهنوردی، این بخش بیشترین میزان مصرف را دارد ； تجهیزات ورزشی عمدتاً شامل قایقهای سرعتی آبی، قایقهای بادی و بادبادکهای آبی هستند که در آنها از فیلمهای TPU مبتنی بر پلیاوره استفاده میشود ； فیلم TPU ضدآب و نفوذپذیر برای پارچههای خانگی، لباسهای عایق، لوازم بیرون از منزل و تجهیزات پزشکی (لباسهای جراحی). شکل: کاربرد TPU در لباسهای فضای باز. ۲. روشها و ویژگیهای فرآوری فیلم TPU. TPU را میتوان از طریق روشهایی مانند پلاستیکسازی با فشار، ریختهگری و غیره برای تولید فیلم TPU استفاده کرد. روش فومزنی: مواد اولیه توسط اکسترودر حرارتی ذوب و پلاستیکی شده، سپس از دهانه دستگاه وارد دهانه قالب میشوند؛ پس از آن با استفاده از هوای فشرده باد داده شده و کشیده میشوند و در نهایت پیچیده و برش داده میشوند ； روش ریختهگری: مواد خام از طریق اکسترودر حرارتی ذوب و پلاستیکی شده، سپس از دهانه قالب باریک به بیرون فشرده شده و روی رولهای خنککننده ریخته میشوند تا مواد به سرعت سرد شوند؛ پس از آن، مواد کشیده، برش داده و رول شدهاند. جدول: فرآیندهای پرسکردن TPU: مقایسه روشهای بلومینگ و کاستینگ
روش بلومینگ، روش کاستینگ
محدوده ضخامت: ۱۰ تا ۱۰۰ میکرومتر، ۵۰ تا ۲۰۰۰ میکرومتر
خواص مکانیکی: تفاوت کمی در استحکام در جهات عمودی و افقی، تفاوت زیادی در استحکام در جهات عمودی و افقی
کنترل مواد نامحلول: میزان مواد نامحلول کم، میزان مواد نامحلول بالاتر
میزان تولید: کم، زیاد
ویژگیهای سطحی: سطح هر دو طرف صاف یا مهآلود؛ امکان داشتن سطح صاف/مهآلود فقط در یک طرف وجود دارد.
خواص بلورین: بلورینگ مناسب باعث میشود ظاهر فیلم خوب باشد و خواص مکانیکی آن نیز عالی باشد. در شکل، درجه بلورینگ فیلم TPU متوسط است؛ اگر درجه بلورینگ بیش از حد باشد، منجر به پارگی مذاب میشود و در نتیجه هنگام فشردهسازی، تودههایی ایجاد میگردد. همانطور که در شکل مشخص است، نقاط تودهای در فیلم زیاد است و ظاهر فیلم ناهموار بوده و خواص مکانیکی آن نیز ضعیف است. شکل: بلورینگ بیش از حد فیلم TPU. ۳. تأثیر سرعت فرآیند رزینگیری بر فیلم TPU: پس از افزایش سرعت رزینگیری تا سرعت بحرانی، نمونهها دچار تغییرات شکلی میشوند. تغییرات ناشی از تحریف را میتوان به دو دسته تقسیم کرد: تحریف سطحی و تحریف کلی. بنابراین، در شرایطی که عملکرد ظاهری فیلم تضمین شود، انتخاب سرعت مناسب فشردهسازی میتواند به بهبود فرآیند تولید کمک کند. ۴. ویژگیهای فیلم TPU با عملکرد نفوذپذیری بالا: فیلم متخلخل: معمولاً از پلیتترافلوئورواتیلن به عنوان ماده اولیه استفاده میشود و پس از فرآیندهای حبابزایی و کشیدن، فیلمی متخلخل تشکیل میگردد. خود این فیلم دارای ساختار متخلخلی است و قطر منافذ آن بین ۰٫۲ تا ۱۰ میکرومتر است؛ این منافذ تنها اجازه عبور بخار آب را میدهند. بنابراین، بخار آب تولید شده در بدن انسان میتواند به طور مؤثر از طریق این منافذ به بیرون نفوذ کند، در حالی که قطرات آب نمیتوانند وارد شوند؛ در نتیجه اثر ضدآب و شفافیت حاصل میشود ； فیلم غیرسوراخدار هیدروفیلیک: این فیلم از پلیآمید (TPU) به عنوان ماده اصلی ساخته شده است؛ گروههای هیدروفیلیک در آن قرار داده شدهاند تا ساختاری یکنواخت و متراکم در سطح و درون فیلم ایجاد شود. سطح این فیلم دارای گروههای هیدروفیلیک مناسبی است که مولکولهای بخار آب تولید شده توسط بدن را به صورت پیوندهای هیدروژنی «در خود نگه میدارند»؛ سپس بخار آب از طریق زنجیرههای مولکولی و تفاوت فشار در داخل و خارج از فیلم، خارج میشود. این روش منجر به داشتن عملکرد عالی در جلوگیری از نفوذ آب و اجازه دادن به نفوذ بخار آب میشود. مقایسه فیلمهای نفوذپذیری مولکولی با فیلمهای نفوذپذیری میکروسوراخدار
فیلمهای نفوذپذیری مولکولی TPU، در مقایسه با فیلمهای میکروسوراخدار سنتی، دارای ویژگیهایی مانند مقاومت در برابر سطحآکتیواتورها، فشار نفوذ آب بالاتر، قابلیت نفوذ انتخابی، مقاومت بالاتر در برابر پارگی، جلوگیری کامل از ورود باکتریها و بوها، و هزینه پایینتر هستند.
**جدول مقایسه فیلمهای نفوذپذیری مولکولی و میکروسوراخدار:**
| ویژگی | فیلمهای نفوذپذیری مولکولی | فیلمهای نفوذپذیری میکروسوراخدار |
| --- | --- | --- |
| مقاومت در برابر سطحآکتیواتورها | مقاومت خوب | نفوذ سطحآکتیواتورها |
| فشار نفوذ آب | فشار نفوذ آب بالاتر | فشار نفوذ آب پایینتر |
| قابلیت نفوذ انتخابی | قابلیت نفوذ انتخابی | بدون قابلیت نفوذ انتخابی |
| انبساط در اثر آب | انبساط زیاد | انبساط کم |
| مقاومت در برابر پارگی | مقاومت بالاتر | مقاومت پایینتر |
| جلوگیری از ورود باکتریها و بوها | جلوگیری کامل | جلوگیری ناقص |
| هزینه | هزینه پایینتر | هزینه بالاتر |
| مقاومت در برابر باد و آب | مقاومت خوب | مقاومت خوب |
**ویژگیهای عملکردی TPU:**
فیلمهای نفوذپذیری ضدآب TPU، در حال حاضر عمدتاً در لباسهای مسابقهای، لباسهای موتورسواری، لباسهای گلف، لباسهای ضدآب، کفشهای کوهنوردی، پردههای حمام، رومیزیها، بارانیها، پوششهای نوزادان، لباسهای دریانوردی، شلوارهای ماهیگیری، پالتوهای برفی، کتهای ضدباد، ژاکتهای گرمایشی، لباسهای اسکی، دستکشهای اسکی، لباسهای کوهنوردی، لباسهای شکار، لباسهای سرفینگ، لباسهای اسبسواری، لباسهای نظامی، لوازم تزئینی، و لوازم ضدآب برای تلفنهای همراه استفاده میشوند.