ما هو TPE؟ هل مادة TPE آمنة؟

يتم الجمع بين خواص وخصائص مجموعتين منفصلتين لتشكيل اللدائن الحرارية. وهاتان المجموعتان هما.

1. اللدائن الحرارية (عند تسخينها ستذوب ويمكن تشكيلها أيضًا)
2. اللدائن (تُظهر خصائص المرونة)

وعلاوة على ذلك؛ تُظهر هذه المواد خصائص مرنة مماثلة للمواد المطاطية. هذا المزيج من الخصائص له اعتبارات مهمة لأنه يتيح معالجة هذه المواد من خلال العديد من الطرق بما في ذلك البثق والقولبة بالنفخ والقولبة بالحقن. وبهذه الطريقة يتم تصنيع هذه المواد بفعالية وكفاءة.

هيكل TPE (الأساسيات)

بشكل عام، هناك ثلاثة أجزاء للهيكل الأساسي لللدائن البلاستيكية الحرارية.

1. هيكل كتلة البوليمر المشترك
2. فصل المرحلة الصغرى

• الجزء البلوري وغير المتبلور

1. هيكل كتلة البوليمر المشترك:

وبوجه عام، تتكون اللدائن البلاستيكية الحرارية من نوعين مختلفين من الأجزاء. ويطلق على هذين النوعين أو الكتلتين اسم الأجزاء الصلبة والأجزاء اللينة.

المقاطع الصلبة: توفر الأجزاء الصلبة من TPE الأساس للخصائص الميكانيكية لـ TPE. وبالتالي، فإن هذه الأجزاء توفر القوة والصلابة لللدائن البلاستيكية الحرارية. تتكون الأجزاء الصلبة من TPE عادةً من كتل لدائن حرارية. هذه الكتل البلاستيكية الحرارية لها بنية بلورية أو زجاجية.

شرائح ناعمة: توفر الأجزاء اللينة من TPE الأساس لتوفير الخصائص المرنة لللدائن البلاستيكية الحرارية. وتشمل الخصائص والخصائص الرئيسية التي توفرها هذه الأجزاء ما يلي.

1. مرونة
2. المرونة

تخضع الخصائص للمادة المطاطية الموجودة في الأجزاء اللينة. والمكونات الأساسية هي التالية.

• بروبيلين الإيثيلين
• البولي ايثيلين
• البولي بروبلين

2. فصل الطور المجهري

تعتبر بنية اللدائن البلاستيكية الحرارية على المستوى المجهري ذات أهمية كبيرة. وتميل الأجزاء الأساسية من اللدائن البلاستيكية الحرارية وهي الأجزاء الصلبة والأجزاء اللينة إلى فقدان الالتحام على المستوى المجهري. ويعد الفصل بين هذه الأجزاء أمرًا حاسمًا لخصائص وخصائص اللدائن البلاستيكية الحرارية. وتتأثر الخواص الميكانيكية لـ TPE بشكل مباشر بهذا الفصل. تضمن المرحلة اللدائنية الحرارية من TPE السلامة الهيكلية بينما تدعم المرحلة المطاطية الطبيعة المرنة لـ TPE. وبالتالي، يتم التحكم في التباين في الخصائص الميكانيكية ل TPE بما في ذلك الصلابة وقوة الشد والاستطالة من خلال طبيعة ومدى فصل الطور الدقيق.

• الجزء البلوري وغير المتبلور

يوجد جزءان من الأجزاء الصلبة من TPE. وتسمى هذه الأجزاء بالمنطقة البلورية وغير المتبلورة. ومن أجل تحقيق الخصائص والخصائص المطلوبة، يتم تصميم هذه الأجزاء من الأجزاء الصلبة من TPEs أثناء عملية التصنيع. يوفر الجزء البلوري خصائص القوة والصلابة بينما يوفر الجزء غير المتبلور خصائص مقاومة الصدمات والمرونة. 

السؤال الرئيسي، هل مادة TPE آمنة؟

اللدائن المرنة بالحرارة تمتلك خصائص فريدة من نوعها ويمكن معالجتها بسهولة للتصنيع. وبسبب هذه المزايا، ازداد استخدام اللدائن البلاستيكية الحرارية في مختلف القطاعات والصناعات. وبناءً على ذلك، ومع التوسع في استخدام اللدائن البلاستيكية الحرارية تبرز مسألة الاستخدام الآمن لللدائن البلاستيكية الحرارية.

بشكل عام، إذا تم استخدام اللدائن البلاستيكية الحرارية بطريقة مناسبة ولا تنتهك المعايير التنظيمية، فإنها تعتبر آمنة. لذلك TPE آمن لاستخدامها في العديد من التطبيقات لأنها مصممة بطريقة لا تحتوي على أي مادة ضارة وغير سامة أيضًا. ومع ذلك، هناك بعض التصورات التي تعتبر أن اللدائن البلاستيكية الحرارية غير آمنة للاستخدام في سياقات معينة. اذهب إلى حقن TPE الصفحة لمعرفة المزيد.

المخاوف المحتملة فيما يتعلق باستخدام معدات الحماية الشخصية TPEs

فيما يلي الشواغل المحتملة التي يجب معالجتها فيما يتعلق باستخدام اللدائن البلاستيكية الحرارية.

1. التوافق الحيوي

تُستخدم اللدائن البلاستيكية الحرارية بسهولة في القطاع الطبي وصناعة الأغذية. في الصناعات الغذائية، تُستخدم اللدائن البلاستيكية الحرارية لتصنيع حاويات المواد الغذائية بينما تُستخدم في القطاع الطبي لإنتاج الغرسات الطبية المختلفة وتشكيل عبوات الأدوية. ومع الأخذ في الاعتبار حساسية هذه الاستخدامات، يجب إجراء بعض اختبارات التوافق الحيوي المحددة لمركبات TPEs قبل استخدامها في مثل هذه المجالات الحيوية. ستضمن هذه الاختبارات المحددة أن اللدائن البلاستيكية الحرارية لن تطلق أي مواد ضارة داخل الجسم عند تعرضها للاستخدام. يجب إجراء الاختبارين التاليين بعناية للتأكد من أن اللدائن البلاستيكية الحرارية آمنة:

• الصياغة السليمة
• اختبار ملائم للتوافق الحيوي
• المضافات الكيميائية

هذه المعلمة ذات أهمية كبيرة فيما يتعلق بسلامة اللدائن البلاستيكية الحرارية. ويرتبط هذا الشاغل بتركيبة اللدائن البلاستيكية الحرارية التي قد تشكل مخاطر إذا لم يتم فحصها واختبارها بشكل صحيح وفقًا للحدود التنظيمية. يتم تضمين المضافات الكيميائية التالية في بعض اللدائن البلاستيكية الحرارية بشكل أساسي لرفع خصائصها.

• المثبتات
• مثبطات اللهب
• المواد الملينة

ومن الجدير بالذكر أن بعض مثبطات اللهب والملدنات تميل إلى تعطيل الهرمونات. وتندرج الفثالات والمركبات المبرومة بشكل رئيسي في هذه الفئة. ترتبط الآثار الضارة لهذه المواد الكيميائية ارتباطاً مباشراً بالمخاوف الصحية. ومن المهم القضاء على المخاطر التي تشكلها هذه الإضافات الكيميائية المستخدمة في اللدائن البلاستيكية الحرارية على صحة الإنسان. ومع أخذ ذلك في الاعتبار، فإن دور المصنعين مهم للغاية في هذا السياق لأنهم يضمنون بأي ثمن أن تكون المضافات الكيميائية المستخدمة في اللدائن البلاستيكية الحرارية مطابقة تماماً لمعايير السلامة والحدود التنظيمية.

2. إعادة تدوير معدات الحماية الشخصية (عملية مليئة بالتحديات)

هناك العديد من التحديات التي يجب مواجهتها والتغلب عليها أثناء إعادة تدوير معدن TPEs. ويرجع ذلك إلى هذين السببين الرئيسيين.

1. المضافات الكيميائية المستخدمة في البولي إيثيلين متعدد الكلور
2. أنواع عديدة من التركيبات

وبصفة عامة، تكون جودة اللدائن البلاستيكية الحرارية المعاد تدويرها أقل جودة مقارنةً باللدائن البلاستيكية الحرارية المصنعة حديثاً. ويرجع ذلك إلى المواد البلاستيكية المختلطة التي تكون ملوثة أيضًا في معظم الأوقات. وبالتالي، لا يمكن استخدام هذه اللدائن البلاستيكية الحرارية منخفضة الجودة في تطبيقات معينة، وهذا يؤدي في النهاية إلى مشاكل في إدارة النفايات.

3. الأثر البيئي

هناك نوعان من المصادر التي تُشتق منها اللدائن البلاستيكية الحرارية.

1. المصادر الحيوية
2. المصادر المعتمدة على البترول

وتحتاج معالجة وزراعة البولي إيثيلين تيريفثاليوم التي تعتمد على الوقود الحيوي إلى الطاقة والمياه والأرض. ومع ذلك، فهي أقل اعتمادًا على الوقود الأحفوري. في حين أن معالجة واستخراج اللدائن البلاستيكية الحرارية التي تعتمد على البترول تساهم في انبعاث غازات الاحتباس الحراري واستهلاك الوقود الأحفوري. أما اللدائن البلاستيكية الحرارية فهي قابلة لإعادة التدوير وخفيفة الوزن وتوفر كفاءة كبيرة في استهلاك الطاقة أثناء المعالجة. وبسبب هذه الخصائص، تُعد اللدائن البلاستيكية الحرارية صديقة للبيئة مقارنةً بالعديد من المواد الأخرى.

على الرغم من أن اللدائن البلاستيكية الحرارية توفر العديد من الزوايا الناعمة للبيئة إلا أنه قد يكون لها بعض الآثار السلبية على البيئة أيضاً. يحدث هذا عادةً بسبب التخلص غير السليم من اللدائن البلاستيكية الحرارية. وهذا الأمر له أهمية كبيرة لأن اللدائن البلاستيكية الحرارية يمكن أن تحتوي على المواد الضارة التالية.

• المضافات الكيميائية
• الملوثات

وبالتالي، سيؤدي التخلص غير السليم من معدن TPEs إلى تلوث البيئة.

المفاهيم الخاطئة المتعلقة بسلامة معدات الحماية الشخصية TPEs

هناك بعض المفاهيم الخاطئة أيضاً التي تؤدي إلى خلق تصور بأن اللدائن الحرارية غير آمنة. تختلف هذه المفاهيم الخاطئة تمامًا عن المخاوف الفعلية. هذه المفاهيم الخاطئة هي كما يلي.

1. قلة الوعي والمعلومات القديمة

إن العامل المهم لخلق تصور بأن اللدائن الحرارية البلاستيكية آمنة أم لا هو الوعي. ويشمل هذا الوعي المعيارين المهمين التاليين.

1. معرفة أنواع محددة من معدن TPEs المستخدمة في مختلف المنتجات والعناصر
2. فهم القواعد والمعايير التنظيمية المعمول بها والتي يتم تطبيقها لضمان سلامة اللدائن البلاستيكية الحرارية

لذا، فإن عدم الوعي بالمعايير المذكورة أعلاه سيؤدي لاحقًا إلى الاعتقاد الخاطئ بأن اللدائن البلاستيكية الحرارية غير آمنة. علاوة على ذلك، هناك تقدم مستمر في مجالات كيمياء البوليمرات وعلوم المواد. ويؤدي هذا التقدم إلى تعزيز وتحسين مواصفات السلامة في اللدائن البلاستيك الحراري. من المهم بناء التصور حول سلامة اللدائن البلاستيكية الحرارية على معلومات محدثة وموثوقة. لأن المعلومات الخاطئة أو المعلومات التي عفا عليها الزمن ستؤدي في نهاية المطاف إلى ظهور مفاهيم خاطئة فيما يتعلق بسلامة اللدائن البلاستيكية الحرارية وانعدام الثقة في المواد البلاستيكية.

2. الخلط مع المواد الأخرى التي تطلق مواد ضارة

في معظم الأحيان، يتم الخلط بين اللدائن البلاستيكية الحرارية والمواد الأخرى التي تطلق مواد ضارة. وعادة ما ينشأ هذا الخلط بين اللدائن البلاستيكية الحرارية والمادتين التاليتين.

1. اللدائن الحرارية
2. بولي يوريثين لدن بالحرارة

الارتباك مع اللدائن الحرارية البلاستيكية

يميل البلاستيك الحراري إلى انبعاث مواد ضارة وخطيرة أثناء العمليات التالية.

• عملية الإنتاج
• عملية التحلل

تختلف اللدائن الحرارية عن اللدائن البلاستيكية الحرارية عن اللدائن البلاستيكية الحرارية بسبب ما يلي:

3. يُظهر البلاستيك الحراري تفاعلات كيميائية لا رجعة فيها
4. لا يمكن إعادة الصهر وإعادة التشكيل

بينما تظهر اللدائن البلاستيكية الحرارية من ناحية أخرى سلوكًا معاكسًا تمامًا.

الخلط مع البولي يوريثين بالحرارة

ستؤدي إضافة ثنائي أيزوسيانات مع إضافات البوليول الكيميائية إلى إنتاج البولي يوريثان بالحرارة. يتم إنشاء TPU الذي يوفر الخصائص والخصائص التالية.

• المرونة وذاكرة الشكل
• المرونة والمرونة
• صلابة عالية
• مقاومة جيدة للصدمات
• متانة محسّنة
• مقاومة ممتازة للزيت والتلوثات الأخرى
• مقاومة الظروف الجوية القاسية

تميل مادة البولي يوريثان اللدائن الحرارية إلى انبعاث مواد كيميائية معينة بناءً على العوامل التالية.

• تركيبة وتكوين البولي يوريثان لدن بالحرارة
• نوع المضافات الكيميائية وطبيعتها

تتضمن المواد الخطرة والضارة التي يطلقها البولي يوريثين الحراري ما يلي.

• مثبطات اللهب
• المواد الملينة
• المثبتات

تشكل هذه المواد الكيميائية تهديدًا محتملاً لحياة الإنسان إذا تم إطلاقها في البيئة المفتوحة ثم استنشاقها أو ابتلاعها. انتقل إلى صب حقن TPU صفحة لمعرفة المزيد عن TPU.

الارتباك مع كلوريد الفينيل المتعدد الفينيل

يميل PVC إلى انبعاث مواد خطرة عند وجود بعض الظروف النموذجية.

يمكن أن توجد هذه الشروط خلال المراحل التالية.

• أثناء إنتاج ال PVC
• أثناء استخدام PVC
• أثناء التخلص من PVC

غالبًا ما يتم الخلط بين PVC واللدائن البلاستيكية الحرارية. ويرجع هذا الخلط في الغالب إلى عدم الوعي بالمعايير التالية.

• مواصفات السلامة للمواد
• التركيب الكيميائي للمادة
• تأثير المادة على البيئة

يتم عرض المقارنة والشرح المفصل أدناه لتوضيح الفرق بين الـ PVC و TPEs وكيفية حدوث الخلط بينهما.

مقارنة مع البولي يوريثان بالحرارة والبولي يوريثان بالحرارة والبولي يوريثان بالحرارة

فيما يلي مقارنة تفصيلية لكيفية اختلاف اللدائن البلاستيكية الحرارية عن البولي يوريثين الملدن بالحرارة.

البيانات المقارنة بين البولي فينيل كلوريد متعدد الفينيل والبولي فينيل متعدد الكلور وبولي بروبيلين متعدد الفينيل متعدد الكلور وبولي بروبيلين متعدد الكلور

كلوريد الفينيل المتعدد الفينيل	بولي يوريثين لدن بالحرارة	اللدائن المرنة بالحرارة
السمية وإضافة الملدنات. تكتسب مرونة الـ PVC من خلال إضافة بعض المواد الكيميائية بما في ذلك الفثالات. وتشمل هذه المشاكل الصحية بشكل رئيسي التشوهات الإنجابية. وتلعب الأجهزة الطبية وألعاب الأطفال دور الناقل لهذه التشوهات	السمية وإضافة المواد الكيميائية. يحتوي البولي يوريثان اللدائن الحرارية على الأيزوسيانات في تركيبته وصياغته. ومن الجدير بالذكر أن هذه الأيزوسيانات تتصرف بطريقة ضارة بالطرق التالية. المحسسات مهيجات الجهاز التنفسي وبالتالي، فهذه عوامل خطر محتملة مع مراعاة صحة الإنسان وسلامته. وعندما تتم معالجة أو إنتاج البولي يوريثان ثلاثي الفينيل متعدد الكلور يمكن أن تنطلق هذه المواد الخطرة. لذا يجب اعتماد تدابير السلامة المناسبة لضمان السلامة.	أتاح التقدم في علم المواد وكيمياء البوليمرات إمكانية تصميم لدائن لدائن حرارية خالية من الفثالات. وهذا يؤدي إلى التخلص من المخاوف بشأن الإضافة الضارة لهذه المواد المضافة والسمية الناتجة عنها. وبالتالي، عندما تكون تركيبة اللدائن البلاستيكية الحرارية خالية من الفثالات فهذا يعني أنها لن تؤثر على حياة الإنسان بطريقة ضارة.
التأثير على البيئة عندما تؤخذ انبعاثات المواد الضارة وإدارة النفايات في الاعتبار، فإن مادة PVC تميل إلى إثارة المخاوف بشأن سلامة البيئة. والحقيقة التي توضح أن مادة PVC غير قابلة للتحلل الحيوي تلعب دورًا حيويًا في ذلك. وعلاوة على ذلك، يمكن أن يطلق مواد ضارة أثناء عملية التخلص والتصنيع.	التأثير على البيئة تميل البولي يوريثان اللدائن الحرارية إلى ترك آثار ضارة على البيئة اعتماداً على سوء التعامل معها أثناء عملية التخلص منها. ويجب إعادة تدويرها بعناية حتى يمكن منع إطلاق الأيزوسيانات في البيئة.	توفر اللدائن المرنة بالحرارة تأثيرًا ضارًا أقل على البيئة لأنه يمكن إعادة تدوير اللدائن المرنة بالحرارة ويمكن إعادة استخدامها في نهاية المطاف في العديد من التطبيقات. وعلى الرغم من أن اللدائن البلاستيكية الحرارية غير قابلة للتحلل الحيوي إلا أنه يُعتقد بشكل عام أنها أكثر ملاءمة للبيئة.
موافقة الهيئات التنظيمية هناك العديد من القيود التي تم فرضها على استخدام بولي كلوريد الفينيل. وأساس هذه التدابير الصارمة هو إضافة مواد خطرة في الـ PVC.	موافقة الهيئات التنظيمية يجب أن تتوافق مادة البولي يوريثان اللدائن الحرارية مع المعايير التنظيمية التي وضعتها REACH (أوروبا) وإدارة الغذاء والدواء الأمريكية (الولايات المتحدة الأمريكية).	قبل استخدام وتطبيق اللدائن البلاستيكية الحرارية في العديد من الصناعات والقطاعات يتم إجراء اختبارات خاضعة للرقابة. وتخضع هذه الاختبارات للهيئات التنظيمية للتأكد من مطابقتها لتدابير السلامة النهائية.

الخاتمة

أثبتت اللدائن المرنة بالحرارة أن لها خصائص متعددة الاستخدامات ووجدت استخدامها في العديد من المجالات الهامة. وبصفة عامة، تعتبر اللدائن البلاستيكية الحرارية آمنة للاستخدام في العديد من التطبيقات عندما يتم تصنيعها بطريقة سليمة. وتتضمن المخاوف التي يجب معالجتها فيما يتعلق بسلامة اللدائن البلاستيكية الحرارية توافقها الحيوي، والتحديات التي تواجهها أثناء إعادة تدويرها، وتأثيرها على البيئة وطبيعة المواد الكيميائية التي تضاف إلى هذه اللدائن. ويمكن معالجة هذه الشواغل بفعالية من خلال ضمان التركيب الصحيح والشفاف للمنتج، والالتزام بالمعايير التي وضعتها الهيئات التنظيمية وتنفيذ الإدارة السليمة للنفايات.

يتم استخدام اللدائن البلاستيكية الحرارية على نطاق واسع في الصناعات الغذائية والسلع الاستهلاكية والقطاع الطبي. من بين هذه القطاعات الطبية بأكملها هي الأكثر أهمية لأنها تنطوي على عامل حساس لصحة الإنسان. وتستخدم هذه التطبيقات اللدائن البلاستيكية الحرارية بالنظر إلى طبيعتها غير السامة. يركز البحث والتطوير المتقدمان على جعل اللدائن البلاستيكية الحرارية أكثر أمانًا إلى جانب الخصائص والخصائص الميكانيكية المحسنة. وسيؤدي ذلك في نهاية المطاف إلى توسيع نطاق تطبيقات اللدائن الحرارية البلاستيكية الحرارية من خلال ضمان سلامتها.