پلی یورتان ها به دلیل ویژگی های منحصر به فردشان، از جمله انعطاف پذیری، مقاومت شیمیایی و دوام بالا در صنایع مختلفی مانند تولید فوم ها، پوشش ها، چسب ها و رنگ ها کاربرد گسترده ای دارند. اما برای تولید، فرآوری و تمیزکاری تجهیزات مرتبط با مواد، استفاده از حلال های پلی یورتان ضروری است.
حلال های مورد استفاده در پلی یورتان نقش کلیدی در تنظیم ویسکوزیته، حل کردن مواد اولیه، تمیزکاری تجهیزات و بهبود فرآیند های تولید ایفا می کنند. در ادامه این مطلب از کمیسان به بررسی دلایل نیاز به حلال های آلی در تولید پلی یورتان و انواع رایج حلال ها می پردازیم.
چرا در صنعت پلی یورتان به حلال نیاز داریم؟
پلی یورتان ها به دلیل ساختار خاص خود، تنها در حلال های مناسب با ویژگی های مشابه قابل حل شدن هستند. این حلال ها در مراحل مختلف تولید و کاربرد پلی یورتان ها نقش حیاتی دارند.
به عنوان مثال، در تولید فوم یا رنگ پلی یورتان، حلال های آلی در این فرآیند برای تنظیم ویسکوزیته مواد اولیه مانند پلی ال و ایزوسیانات استفاده می شوند تا کاربرد آنها در فرآیند پوشش دهی یا مخلوط کردن آسان تر شود. همچنین، استفاده از حلال برای شستشوی تجهیزات پلی یورتان برای تمیز کردن راکتور ها، مخلوط کن ها و بشکه ها از باقی مانده های پلی یورتان ضروری است.
📚 بیشتر بخوانید…
حلال های مورد استفاده در پلی یورتان به حل کردن رزین پلی یورتان در تولید پوشش ها و چسب ها کمک می کنند. این حلال ها باید با مواد اولیه مانند ایزوسیانات واکنش ندهند تا کیفیت نهایی محصول حفظ شود.
در نهایت استفاده از حلال مناسب ایزوسیانات و پلی ال نه تنها به بهبود کیفیت محصول کمک می کند، بلکه فرآیند تولید را کارآمد تر و ایمن تر می کند.
انواع حلال های رایج در صنعت پلی یورتان
انواع حلال های صنعتی پلی یورتان در تولید و فرآوری این ماده در صنایع مختلف استفاده می شوند. هر یک از این حلال ها ویژگی های خاصی دارند که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می سازد. در ادامه به بررسی برخی از حلال های مورد استفاده در پلی یورتان می پردازیم:
متیلن کلراید (دی کلرومتان)
حلال متیلن کلراید در پلی یورتان یکی از پرکاربردترین حلال ها به ویژه در تولید پلی یورتان است که با دمای جوش پایین (حدود ۴۰ درجه سانتی گراد) و فراریت بالا در تولید انواع فوم و رنگ پی یو مورد استفاده قرار می گیرد. این مایع بی رنگ به خوبی با مواد پلی یورتان مخلوط می شود و به عنوان تمیز کننده تجهیزات و حذف رنگ گزینه ای مناسب محسوب می شود. با این حال، حلال متیلن کلراید در پلی یورتان در دماهای بالا، گازهای سمی مثل فسژن تولید می کند که برای سلامتی مضر است.
📚 بیشتر بخوانید…
اتیل استات
اتیل استات یکی دیگر از حلال های آلی در تولید پلی اورتان است که به دلیل سمیت پایین و بوی ملایم، در چسب ها و رنگ های پلی اورتان استفاده میشود. دمای جوش این حلال ۷۷ درجه سانتی گراد است و حلالیت متوسطی دارد که برای کاربرد هایی که نیاز به کنترل تبخیر شدن دارند، مناسب است.
استون
حلال استون برای پلی یورتان یکی از بهترین گزینه ها برای تمیزکاری تجهیزات محسوب می شود. ویژگی های منحصر به فرد این ماده به ویژه فراریت بالای آن (دمای جوش ۵۶ درجه سانتی گراد)، قابلیت حل کردن فوم پی یو، عدم آلودگی محیط زیستی و خشک شدن سریع سطح، آن را به گزینه ای مناسب به عنوان حلال برای شستشوی تجهیزات پلی یورتان تبدیل کرده است. با این حال در هوای گرم، تبخیر سریع استون برای پلی یورتان ممکن است مشکل ساز باشد و در این شرایط، حلال هایی مانند اتیل کتون (MEK) یا تولوئن به عنوان جایگزین پیشنهاد داده می شوند.
📚 بیشتر بخوانید…
آشنایی کامل با مواد اولیه فوم پلی یورتان
تولوئن
تولوئن یک حلال پلی اورتان با دمای جوش ۱۱۰.۶ درجه سانتی گراد است که به دلیل حلالیت خوبی که دارد در بسیاری از مواد آلی در فرآیند های تعیین گروه های عاملی فعال مانند NCO و تمیزکاری تجهیزات استفاده می شود. این ماده آتش گیر است و به دلیل سمیت باید با احتیاط و تجهیزات ایمنی استفاده شود.
دی متیل فرم آمید (DMF)
دی متیل فرم آمید (DMF) یکی دیگر از انواع حلال های آلی در تولید PU است که به دلیل حلالیت عالی و دمای جوش بالا (۱۵۳ درجه سانتی گراد) در پوشش های پلی یورتانی و چسب ها کاربرد دارد.
این مایع بی رنگ با بوی خاص در آب و بسیاری از حلال های دیگر قابل حل است. با این حال، سمیت بالای DMF باعث شده است که از سال ۲۰۰۹ در اتحادیه اروپا در بسیاری از محصولات مصرفی ممنوع شود. به همین دلیل، استفاده از این ماده نیازمند رعایت نکات ایمنی دقیق است.
📚 بیشتر بخوانید…
متیل پیرولیدون (NMP)
حلال متیل پیرولیدن به دلیل توانایی بالای خود در حل کردن پلی اورتان های پخت شده، برای تمیزکاری تجهیزات مناسب است و تا ۳۰ درصد بهتر از حلال متیلن کلراید (دی کلرومتان) عمل می کند. با این حال در بسیاری از کشور ها به دلیل سمیت بالا محدود شده است.
تتراهیدروفوران (THF)
تتراهیدروفوران (THF) یک اتر حلقوی با دمای جوش ۶۶ درجه سانتی گراد است که به دلیل ویژگی حلالیت بالا، یکی از بهترین حلال ها برای PU محسوب می شود. این ماده آتش گیر برای تمیزکاری تجهیزات و حل کردن مواد PU بسیار موثر است، اما فراریت بالا و اشتعال پذیری آن نیاز به مدیریت دقیق هنگام استفاده دارد.
متیل اتیل کتون (MEK)
متیل اتیل کتون با دمای جوش ۷۹.۶۴ درجه سانتی گراد، یک حلال مناسب برای ایزوسیانات و پلی ال است که به دلیل سمیت کمتر نسبت به حلالهای نام برده شده و حلالیت مناسب، در تولید پوشش ها و چسب های پی یو کاربرد دارد.
انتخاب بهترین حلال برای پلی یورتان
انتخاب بهترین حلال برای پلی یورتان بستگی به عوامل مختلفی دارد، از جمله نوع کاربرد (فوم، رنگ، چسب یا تمیزکاری)، فراریت و واکنش پذیری. در ادامه بیشتر با این عوامل آشنا می شویم:
حلالیت
پلی اورتان ها به دلیل ساختاری خاص خود، نیاز به حلال های مناسب دارند که می توانند با ویژگی های شیمیایی پلی یورتان سازگار باشند. حلال هایی مثل حلال متیلن کلراید و تتراهیدروفوران به دلیل حلالیت خود، گزینه مناسبی برای استفاده در فرآیند های مختلف هستند.
فراریت و دمای جوش
برای کاربرد هایی مانند تمیزکاری که نیاز به خشک شدن سریع دارند، حلال استون برای پلی یورتان به دلیل فراریت بالا مناسب است. در مقابل برای کاربرد هایی که نیاز به تبخیر آهسته تر دارند، DMF یا تولوئن جایگزین های مناسبی هستند.
سمیت و ایمنی
حلال هایی مانند اتیل استات به دلیل سمیت پایین برای کاربرد های حساس مناسب هستند، در حالی که حلال متیل پیرولیدون به دلیل سمیت بالا کمتر استفاده می شود.
سازگاری با مواد اولیه
حلال مناسب ایزوسیانات و پلی اول نباید با گروه NCO واکنش دهد تا خواص مطلوب در محصولات از بین نروند. به همین دلیل، حلال های الکلی به هیچ وجه توصیه نمی شوند و اتیل استات یا بوتیل استات ترجیح داده می شوند.
نکات ایمنی در استفاده از حلال ها
استفاده از حلال های مورد استفاده در پی یو نیازمند رعایت نکات ایمنی دقیق است، زیرا بسیاری از این مواد سمی، آتش گیر یا مضر برای محیط زیست هستند. در ادامه به بررسی نکات ایمنی در استفاده از حلال های پلی یورتان می پردازیم:
تهویه مناسب
حلال هایی مثل متیلن کلراید و تولوئن به دلیل ایجاد گاز های سمی، نیازمند تهویه مناسب هستند. استفاده از این مواد می تواند سیستم تنفسی و عصبی را تحت تاثیر قرار دهد؛ بنابراین استفاده از آنها باید در محیط با تهویه مناسب انجام شود.
استفاده از تجهیزات ایمنی
حین استفاده و کار با حلال های آلی در تولید پلی یورتان، استفاده ا
مدیریت ضایعات
حلال استون و DMF به دلیل فراریت یا سمیت بالا باید به درستی دفع شوند تا به محیط زیست آسیب نرسانند. به ویژه، حلال های کلردار مثل متیلن کلراید می توانند به لایه اوزون آسیب بزنند.
جلوگیری از اشتعال
حلال هایی مانند THF و تولوئن آتش گیر هستند و باید دور از منابع حرارتی و جرقه نگهداری شوند.
سوالات متداول
استفاده از حلال مناسب در تولید پلی یورتان نه تنها به بهبود کیفیت محصول کمک می کند، بلکه فرآیند تولید را کارآمد تر و ایمن تر می کند. حلال های مورد استفاده در پلی یورتان به حل کردن رزین های پلی یورتان در تولید پوشش ها و چسب ها کمک می کنند.
متیلن کلراید، استون، تولوئن، دی متیل فرم آمید، اتیل استات، متیل پیرولیدون، تتراهیدروفوران، متیل اتیل کتون و … از انواع حلال ها در صنعت پلی یورتان هستند.
انتخاب بهترین حلال برای پلی یورتان بستگی به عوامل مختلفی دارد؛ از جمله حلالیت، فراریت و نقطه جوش، سازگاری با مواد اولیه، سمیت و ایمنی.
استفاده از تهویه مناسب، تجهیزات ایمنی (دستکش، ماسک و عینک)، مدیریت ضایعات و جلوگیری از اشتعال مواد از نکات ایمنی هنگام استفاده از حلال ها هستند.
