وتُعد الإيزوسيانات والبوليولات مكونات أساسية إلى جانب موسعات السلسلة والمحفزات التي تشكل في النهاية مادة TPU. بالإضافة إلى مرونة البولي يوريثان TPU، يُظهر البولي يوريثان TPU أيضًا مقاومة لما يلي.
- التآكل والتآكل
- زيوت
- الشحوم.
عندما يُطرح السؤال عن كون البولي يوريثان الحراري آمنًا أم لا، فإنه يعتبر آمنًا للاستخدام في العديد من التطبيقات. ويرجع السبب الأساسي في كون البولي يوريثين الحراري آمنًا إلى تركيبه الكيميائي وخصائصه. ويستخدم البولي يوريثان بالحرارة في العديد من القطاعات بما في ذلك المجالات التالية.
- صناعة تصنيع الملابس الرياضية
- صناعة السيارات و
- القطاع الطبي
في شكله الخام يمكن أن تكون مادة ثنائي أيزوسيانات خطرة لذلك يتم التخلص من هذا الخطر من خلال ضمان التفاعل الكامل أثناء عملية الإنتاج. لذا فإن عملية إنتاج البولي يوريثان بالحرارة يتم التحكم فيها بشكل كبير وتوفر في النهاية الاستخدام الآمن للبولي يوريثان الحراري. وقد أثبت تقييم السلطات التنظيمية للبولي يوريثين الحراري أنه آمن للاستخدام حتى في التطبيقات الغذائية والطبية. ومع ذلك، يتعين على المصنعين الالتزام باللوائح والمعايير التي وضعتها هذه الهيئات التنظيمية واتباعها وتنفيذها.
معنى مصطلح TPU
يتألف البولي يوريثان الحراري من البوليولات ومواد كيميائية ثنائية الإيزوسيانات. وتوجد هذه المواد في البولي يوريثان اللدائن الحرارية في شكل شرائح لينة وصلبة متناوبة. وتتمثل خصائص وخصائص البولي يوريثين ثلاثي الفينيل متعدد البروم في مزيج مما يلي.
- الإيلاستومرات
- اللدائن الحرارية التقليدية.
يعتبر TPU مناسبًا جدًا للاستخدام في العديد من القطاعات المهمة لأنه يحافظ على سلامته الهيكلية في درجات الحرارة المرتفعة وفي البيئات القاسية. وتشمل هذه القطاعات القطاع الطبي وصناعة الأغذية وصناعة الإلكترونيات وصناعة السيارات. انتقل إلى صب حقن TPU لمعرفة المزيد.
وتحاول الشركات المصنعة دائمًا إيجاد حلول فعالة من حيث التكلفة من وجهة نظر تجارية، ولكنها في الوقت نفسه تتطلب الحفاظ على الجودة. يتم حل هذا السيناريو الصعب من خلال تقنيات معالجة اللدائن الحرارية القياسية. يتم اعتماد هذه التقنيات للأسباب التالية.
- أقل تكلفة و
- أداء أفضل
- قابلية البولي يوريثان اللدائن الحرارية للمعالجة بهذه التقنيات
بشكل عام، هناك ثلاث تقنيات رئيسية يتم اعتمادها لمعالجة TPU. وهذه الطرق هي كما يلي
- النفخ بالنفخ,
- القولبة بالحقن
- البثق.
يُستخدم البولي يوريثان اللدائن الحرارية على نطاق واسع في الحقائب الواقية والأحذية والملابس بسبب المرونة والشفافية التي يوفرها. وتتطلب هذه المنتجات مظهرًا جيدًا ومتانة وهو ما يوفره البولي يوريثان اللدائن الحرارية. وعلاوة على ذلك، هناك بعض التطبيقات مثل ألعاب الأطفال التي تتضمن اللمس البشري المباشر. وعلاوة على ذلك، تم الإعلان عن أن البولي يوريثين بالحرارة آمن للاستخدام في هذه التطبيقات من قبل الهيئات التنظيمية أيضًا.
خصائص TPU
وتتمثل الخصائص الرئيسية لوحدة المعالجة الحرارية TPU فيما يلي.
- التوافق الحيوي
- القدرة على المعالجة
- التشكيل الزائد
- فعالية التكلفة
- قابلية إعادة التدوير
- تعدد الاستخدامات في التطبيقات
- القدرة على الطقس
- القوة والمتانة
- الخصائص المرنة
تتميز مادة TPU بخصائص المرونة والمرونة. تسمح خاصية المرونة باستخدام مادة TPU في البيئات القاسية التي تغطي نطاقًا واسعًا من درجات الحرارة.
مخاوف السلامة المتعلقة بوحدة المعالجة الثلاثية
هناك العديد من المخاوف المتعلقة بالسلامة فيما يتعلق بالاستخدام الآمن للبولي يوريثين بالحرارة. ويرجع ذلك إلى التركيب الكيميائي وخصائص البولي يوريثين الحراري. وترد أدناه مناقشة مخاوف السلامة ذات الأهمية الكبيرة.
- يجب أن يكون إنتاج ومعالجة TPU خاضعًا لرقابة شديدة. وهذا أمر مهم لسببين.
- لتحقيق الخصائص المطلوبة
- لضمان التفاعل الكامل للإيزوسيانات (سيمنع ذلك تفاعل الإيزوسيانات غير المتفاعل مع المواد الكيميائية الأخرى)
- يمكن أن يسبب البولي يوريثين الحراري أيضًا حساسية الجهاز التنفسي أو تهيج الجهاز التنفسي. ويرجع ذلك بشكل أساسي إلى استنشاق أبخرة أو غبار البولي يوريثان بالحرارة. وعلاوة على ذلك، يمكن أن يحدث رد الفعل التحسسي المرتبط بالجلد أيضًا بسبب البولي يوريثان الحراري إذا تعرض الجلد الحساس.
- تحمل مادة TPU خاصية متأصلة في كونها قابلة للاشتعال. لذا، ولتجنب المخاطر والمخاطر المتعلقة بالحرائق، يجب التعامل مع البولي يوريثان ثلاثي الفينيل متعدد الكلور بعناية. يجب اعتماد تدابير السلامة وتنفيذها لمنع وقوع أي حادث حريق.
- يعتبر التخلص من TPU معلمة مهمة أخرى تتعلق بمخاوف السلامة من TPU. لأنه إذا لم يتم التخلص من البولي يوريثان ثلاثي الفينيل متعدد الكلور بشكل صحيح يمكن أن يؤثر على البيئة بشكل سلبي. يُظهر البولي يوريثان ثلاثي الفينيل متعدد الكلور بطء في التحلل، كما أن هناك خطر ارتشاح المواد الكيميائية. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي توافق البولي يوريثان ثلاثي الفينيل متعدد الكلور مع المواد الكيميائية الأخرى إلى حل هذه المشكلة. وعلاوة على ذلك، يؤدي حرق البولي يوريثان ثلاثي الفينيل متعدد الكلور إلى انبعاث غازات ضارة وسامة. وتشمل هذه الغازات الخطرة ما يلي.
- سيانيد الهيدروجين
- أول أكسيد الكربون.
- وتجدر الإشارة إلى أن الالتزام بمعايير ولوائح السلامة التي وضعتها الهيئات التنظيمية له أهمية كبيرة للوقاية من المخاطر والأخطار. يجب أن يتم إنتاج ومعالجة البولي يوريثان ثلاثي الفينيل متعدد الكلور في بيئة ذات تهوية مناسبة. استخدام معدات الحماية الشخصية إلزامي لتجنب أي مخاطر صحية. وعلاوة على ذلك، يجب مراقبة صحة العمال الذين يؤدون مهامهم في بيئة معرضة للبولي يوريثان ثلاثي الفينيل متعدد البروم بانتظام. هذه الممارسة ضرورية لتحديد المشاكل الصحية في مرحلة مبكرة والتي يمكن علاجها لاحقًا.
- ليس من السهل إعادة تدوير البولي يوريثان TPU لأنه ذو طبيعة بوليمرية مختلطة. كما توجد إضافات كيميائية في البولي يوريثان ثلاثي الفينيل متعدد الفينيل مما يؤثر على قابليته للتحلل البيولوجي. يجب اعتماد ممارسات مستدامة على جميع المستويات بحيث يمكن القضاء على المخاطر والمخاطر التي يشكلها البولي يوريثان تيريفثاليث على البيئة.
الإجابة على السؤال، هل مادة TPU آمنة؟
يعتبر TPU آمنًا للاستخدام في العديد من التطبيقات للأسباب التالية.
التوافق الحيوي
يتميز TPU بخاصية التوافق الحيوي. ويعني ذلك أن مادة TPU لن تشكل أي ضرر للأنسجة الحية ويمكن تحملها دون التعرض لأي تأثيرات ضارة. وتكتسب هذه الخاصية أهمية كبيرة في السيناريوهات التي تتضمن اللمس المباشر أو غير المباشر للإنسان. ويشمل ذلك بشكل أساسي التطبيقات التالية.
- المنسوجات
- الأجهزة الطبية
- التكنولوجيا القابلة للارتداء
طبيعة غير سامة
يتم تصنيع مادة TPU بشكل عام باستخدام مواد خام ذات طبيعة غير سامة. وهذا الأمر له أهمية كبيرة مع الأخذ في الاعتبار الاستخدام النهائي لمنتج TPU. إن استخدام المواد الخام غير السامة في عملية الإنتاج يضمن عدم وجود أي ترشيح للمواد الكيميائية الخطرة أو المواد الخطرة. وبالتالي، لن يكون هناك أي مخاطر صحية على المستخدم النهائي للمنتج. وعلاوة على ذلك، يتوافق إنتاج البولي يوريثان ثلاثي الفينيل متعدد البروم مع المعايير التنظيمية المتعلقة بالسلامة والتي يتم تنفيذها في العديد من الصناعات الحساسة مثل القطاع الطبي والسلع الاستهلاكية.
مقاومة المواد الكيميائية
يميل البولي يوريثان اللدائن الحرارية إلى مقاومة ما يلي.
- المذيبات
- زيوت
- الشحوم
- المواد الكيميائية الاصطناعية
وتلعب هذه الخاصية المهمة دورًا مهمًا في الاستخدام الآمن للبولي يوريثين الحراري. عند تعريض البولي يوريثان اللدائن الحرارية للمعايير البيئية الشائعة، تضمن خاصية المقاومة الكيميائية للبولي يوريثان الحراري عدم إطلاق أي مواد خطرة أو خطرة. وبالإضافة إلى ذلك، تزيد هذه الخاصية أيضًا من عمر ومتانة البولي يوريثان اللدائن الحرارية.
المرونة والمتانة (الاستخدام بدون كسر)
يُعتبر البولي يوريثان اللدائن الحرارية مناسبًا جدًا للعديد من التطبيقات التي يتم فيها التمدد والانحناء المتكرر. ويرجع السبب في ذلك إلى الخواص الميكانيكية الجيدة التي يتمتع بها البولي يوريثان بالحرارة. يتم تحقيق الاستخدام الآمن للبولي يوريثان بالحرارة لأن الصلابة والمرونة والمرونة الممتازة تمنع كسر البولي يوريثان بالحرارة. يتمثل الاستخدام الرئيسي للبولي يوريثان الحراري في هذا السياق في المجالات التالية.
- طلاءات الأقمشة
- المعدات الرياضية
- حافظات (مرنة) للأجهزة الإلكترونية
مقاومة الحرارة
هناك العديد من التطبيقات التي تتطلب ثباتًا حراريًا لأن المنتجات أو العناصر تتعرض لدرجات حرارة عالية في تلك التطبيقات. ويوفر البولي يوريثان اللدائن الحرارية ثباتًا حراريًا في درجات الحرارة العالية دون أن يتحلل وبالتالي يوفر استخدامًا آمنًا. وبالتالي، فإن البولي يوريثان الحراري البلاستيكي الحراري يستخدم في مثل هذه التطبيقات بما في ذلك ما يلي.
- الأختام الصناعية
- قطع غيار السيارات
- الأحذية
السلامة البيئية
يُعتبر البولي يوريثين بالحرارة آمنًا للاستخدام مع مراعاة تأثيره على السلامة البيئية العامة، ويتميز البولي يوريثين بالحرارة بإمكانية إعادة تدويره ويمكن إعادة استخدامه في العديد من التطبيقات، ويختلف البولي يوريثين بالحرارة عن غيره من المواد في عملية إعادة التدوير بسبب ما يلي
- يمكن صهر مادة TPU وإعادة تشكيلها دون فقدان كبير في الخصائص
- مادة TPU صديقة للبيئة
- لا تطلق مادة TPU مواد سامة
الامتثال التنظيمي
هناك لوائح ومعايير معينة وضعتها الهيئات التنظيمية تتعلق بالمعايير التالية.
- الصحة المهنية
- سلامة المستهلك
- الأثر البيئي
تلتزم الشركات المصنعة التي تنتج مادة TPU بالمعايير واللوائح لتوفير متطلبات المعايير المذكورة أعلاه. هناك معياران رئيسيان تلتزم بهما الشركات المصنعة لضمان سلامة مادة TPU.
- لوائح إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، الاتحاد الأوروبي
- REACH (تسجيل المواد الكيميائية وتقييمها وترخيصها وتقييدها)، الولايات المتحدة الأمريكية
المواد الخام لبولي بروبيلين ثلاثي الفينيل متعدد الكلور ومعالجتها الآمنة
ينطوي إنتاج البولي يوريثين بالحرارة على مواد خام مختلفة. وتشكل هذه المواد الخام في النهاية البولي يوريثان الحراري بعد خضوعها لتفاعلات كيميائية. من المهم التعامل مع هذه المواد الخام بطريقة سليمة أثناء عملية الإنتاج لأن هذه المواد الخام يمكن أن تكون خطرة إذا لم يتم التعامل معها بعناية، لذا، في عملية الإنتاج، يتم ضمان التحكم المحكم والمراقبة الدقيقة لهذه المواد الخام. وبالتالي، ينتج عن ذلك إنتاج بولي يوريثان حراري آمن وغير سام.
يجب مراعاة المعلمات التالية المتعلقة بالمواد الخام أثناء إنتاج مادة TPU.
إيزوسيانات
وهي مكونات حيوية في تصنيع مادة TPU. وتُعد الأيزوسيانات والبوليولات مكونات أساسية إلى جانب موسعات السلسلة والمحفزات التي تشكل في النهاية مادة البولي يوريثان تيريفثاليت بوليفينيل متعدد الكلور. من المهم أن نلاحظ أن الإيزوسيانات سامة في شكلها الخام ويمكن أن تكون سببًا في حساسية الجهاز التنفسي وتهيج الجهاز التنفسي بسبب ما يلي.
- في شكل غير متفاعل إذا تم استنشاقه
- إذا تم تجاوز التشبع من حدود التعرض
يتم التخلص من هذه المخاطر والمخاطر ومنعها عن طريق التفاعل الكامل للإيزوسيانات مع البوليولات أثناء عملية التصنيع للحصول على بوليمر البولي يوريثان.
البوليولات
هذه المواد الكيميائية هي مواد خام أخرى مهمة في تصنيع مادة TPU. هذه المواد غير سامة وآمنة للاستخدام في شكلها الخام أيضًا. تُظهر كيمياء هذه المواد الكيميائية أنها بولي إيثرات أو بولي إيثرات مع مجموعات الهيدروكسيل. تخضع هذه المواد الكيميائية لتفاعل كيميائي مع الإيزوسيانات لتوفير بوليمر البولي يوريثان.
موسعات السلاسل
ولتعديل خصائص وخصائص البوليمر النهائي، يتم استخدام موسعات السلسلة في إنتاج مادة TPU. وتشمل موسعات السلسلة هذه بشكل عام ما يلي.
- الديامين
- الجليكول
وتجدر الإشارة إلى أن هذه المواد آمنة وغير سامة شريطة أن يتم التعامل معها بشكل صحيح والتأكد من تفاعلها بالكامل أثناء عملية البلمرة.
المحفزات والمواد المضافة
وبالإضافة إلى المواد الخام المذكورة أعلاه، يتم إضافة بعض المواد الحفازة والمواد المضافة أثناء عملية إنتاج TPU. وتضاف هذه المحفزات والمواد المضافة لتعزيز الخصائص التالية.
- خصائص المعالجة
- مقاومة الأشعة فوق البنفسجية
- مثبطات اللهب
تعتبر هذه المواد الحفازة والمواد المضافة آمنة بشكل عام لاستخدامها في عملية إنتاج مادة TPU، ومع ذلك، يتم اختيار هذه المواد بعناية من قبل الشركات المصنعة لضمان ما يلي
- تتوافق هذه المواد مع لوائح السلامة
- لا تشكل هذه المواد أي خطر في المنتج النهائي
خاتمة
يُعتبر البولي يوريثان اللدائن الحرارية مادة آمنة للاستخدام في العديد من التطبيقات والقطاعات الشهيرة. على الرغم من وجود بعض المواد الخام مثل الإيزوسيانات التي يمكن أن تكون خطرة في شكل غير متفاعل إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح ولكن عملية الإنتاج الخاضعة للرقابة والامتثال للمعايير التنظيمية تضمن اكتمال تفاعلها. المنتج النهائي TPU خامل وآمن ويجد تطبيقاته في صناعة السيارات والقطاع الطبي والمنتجات الاستهلاكية بسبب توافقه الحيوي وطبيعته السامة وخصائصه الميكانيكية المعززة. هناك العديد من الهيئات الدولية التي تضع اللوائح والمعايير المتعلقة بالاستخدام الآمن لمادة TPU.
وقد وافقت هذه الهيئات مثل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) والوكالة الأوروبية للمواد الكيميائية (ECHA) ومقرها الاتحاد الأوروبي على أن استخدام TPU آمن. تستند هذه الموافقة على العديد من الاختبارات وأوراق البيانات المتعلقة بسلامة تي بي يو. وتوفر هذه الموافقة السلطة أن مادة TPU آمنة للاستخدام لأن إنتاجها ومعالجتها يتوافق مع معايير ولوائح الصحة والسلامة الموضوعة. كما خضعت المنتجات النهائية من البولي بروبيلين تيريفثاليث TPU لاختبارات مكثفة لضمان استخدامها الآمن قبل طرحها في الأسواق.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد من التشابه مواد صب الحقنيرجى الذهاب إلى هل TPE آمن؟ صفحة لمعرفة المزيد عن بلاستيك TPE.