Mikä on TPE? Onko TPE turvallista?
Kahden erillisen ryhmän ominaisuudet ja ominaisuudet yhdistetään termoplastisiksi elastomeereiksi. Nämä kaksi ryhmää ovat seuraavat.
- Lämpömuovit (kuumennettaessa nämä sulavat ja niitä voidaan myös muovata).
- Elastomeerit (niillä on elastiset ominaisuudet)
Lisäksi näillä materiaaleilla on samanlaiset elastiset ominaisuudet kuin kumimateriaaleilla. Tämä ominaisuuksien yhdistelmä on tärkeä, koska sen ansiosta näitä materiaaleja voidaan käsitellä useilla menetelmillä, kuten puristamalla, puhallusmuovaamalla ja ruiskupuristamalla. Näin näitä materiaaleja valmistetaan tehokkaasti ja tuloksellisesti.
TPE:n rakenne (perusteet)
Termoplastisten elastomeerien perusrakenteessa on yleensä kolme segmenttiä.
- Lohkokopolymeerin rakenne
- Mikrofaasin erottaminen
- Kiteinen ja amorfinen osa
1. Lohkokopolymeerin rakenne:
Yleisesti ottaen kestomuoviset elastomeerit koostuvat kahdesta erityyppisestä segmentistä. Näitä kahta segmenttiä tai lohkoa kutsutaan koviksi ja pehmeiksi segmenteiksi.
Kovat segmentit: TPE:n kovat segmentit muodostavat perustan TPE:n mekaanisille ominaisuuksille. Näin ollen nämä segmentit tarjoavat lujuutta ja jäykkyyttä termoplastisille elastomeereille. TPE:n kovat segmentit koostuvat tavallisesti kestomuovilohkoista. Näillä kestomuovilohkoilla on kiteinen tai lasimainen rakenne.
Pehmeät segmentit: Pehmeät segmentit TPE-materiaali antavat perustan kestomuovisten elastomeerien elastisten ominaisuuksien aikaansaamiselle. Näiden segmenttien tarjoamat tärkeimmät ominaisuudet ja ominaisuudet ovat seuraavat.
- Jousto
- Joustavuus
Ominaisuudet määräytyvät pehmeiden segmenttien sisältämän kumimateriaalin mukaan. Peruskomponentit ovat seuraavat.
- Etyleenipropyleeni
- Polyeteeni
- Polypropeeni
2. Mikrofaasin erottaminen
Termoplastisten elastomeerien rakenne mikroskooppisella tasolla on erittäin tärkeä. TPE:n perusosilla, jotka ovat kovia segmenttejä ja pehmeitä segmenttejä, on taipumus menettää liitoksensa mikroskooppisella tasolla. Näiden segmenttien erottaminen toisistaan on ratkaisevaa termoplastisten elastomeerien ominaisuuksien ja ominaisuuksien kannalta. Tämä erottuminen vaikuttaa suoraan TPE:n mekaanisiin ominaisuuksiin. TPE:n termoplastinen vaihe takaa rakenteellisen eheyden, kun taas kumimainen vaihe ylläpitää TPE:n elastista luonnetta. Näin ollen TPE:n mekaanisten ominaisuuksien, kuten kovuuden, vetolujuuden ja venyvyyden, vaihtelu määräytyy mikrofaasin erottumisen luonteen ja laajuuden mukaan.
- Kiteinen ja amorfinen osa
TPE:n kovia segmenttejä on kaksi. Näitä osia kutsutaan kiteiseksi ja amorfiseksi alueeksi. Tarvittavien ominaisuuksien ja ominaisuuksien saavuttamiseksi nämä TPE:n kovien segmenttien alueet räätälöidään valmistusprosessin aikana. Kiteisen osan ominaisuudet ovat lujuus ja jäykkyys, kun taas amorfisen osan ominaisuudet ovat iskunkestävyys ja joustavuus.
Tärkein kysymys, onko TPE turvallista?
Termoplastiset elastomeerit niillä on ainutlaatuiset ominaisuudet, ja niitä voidaan helposti käsitellä valmistusta varten. Näiden etujen vuoksi TPE:iden käyttö on lisääntynyt eri aloilla ja teollisuudenaloilla. TPE:iden käytön laajentuessa herää kysymys kestomuovisten elastomeerien turvallisesta käytöstä.
Yleisesti ottaen kestomuovisia elastomeerejä pidetään turvallisina, jos niitä käytetään asianmukaisella tavalla ja jos ne eivät riko sääntelynormeja. Joten TPE on turvallista voidaan käyttää lukuisissa sovelluksissa, koska ne on suunniteltu siten, että ne eivät sisällä mitään haitallisia aineita ja ovat myös myrkyttömiä. On kuitenkin olemassa käsityksiä, joiden mukaan kestomuoviset elastomeerit eivät ole turvallisia käytettäväksi tietyissä yhteyksissä. go to TPE ruiskuvalu sivulla lisätietoja.
TPE:iden käyttöön liittyvät mahdolliset huolenaiheet
Seuraavassa on lueteltu mahdolliset huolenaiheet, jotka on otettava huomioon termoplastisten elastomeerien käytössä.
1. Biologinen yhteensopivuus
Lämpömuovisia elastomeerejä käytetään helposti lääketieteen alalla ja elintarviketeollisuudessa. Elintarviketeollisuudessa TPE:tä käytetään elintarvikeastioiden valmistukseen, kun taas lääketieteen alalla niitä käytetään erilaisten lääketieteellisten implanttien valmistukseen ja lääkepakkausten valmistukseen. Näiden käyttötapojen herkkyys huomioon ottaen TPE-muovien biosoveltuvuus on testattava ennen niiden käyttöä näillä elintärkeillä aloilla. Näillä tietyillä testeillä varmistetaan, että kestomuoviset elastomeerit eivät vapauta mitään haitallisia aineita elimistöön, kun niitä käytetään. Seuraavat kaksi parametria on suoritettava huolellisesti sen varmistamiseksi, että TPE-muovit ovat turvallisia:
- Oikea muotoilu
- Biologisen yhteensopivuuden riittävä testaus
- Kemialliset lisäaineet
Tämä parametri on erittäin tärkeä termoplastisten elastomeerien turvallisuuden kannalta. Tämä huolenaihe liittyy TPE-muovien koostumukseen, joka voi aiheuttaa riskejä, jos sitä ei ole tarkastettu ja testattu asianmukaisesti sääntelyn raja-arvojen mukaisesti. Seuraavia kemiallisia lisäaineita lisätään tiettyihin kestomuovisiin elastomeereihin pääasiassa niiden ominaisuuksien parantamiseksi.
- Vakauttajat
- Palonestoaineet
- Pehmittimet
On aiheellista mainita, että tietyillä palonestoaineilla ja pehmittimillä on taipumus häiritä hormoneja. Tähän luokkaan kuuluvat pääasiassa ftalaatit ja bromatut yhdisteet. Näiden kemikaalien haittavaikutukset liittyvät suoraan terveysongelmiin. On tärkeää poistaa riskit, joita nämä kestomuovisissa elastomeereissä käytetyt kemialliset lisäaineet aiheuttavat ihmisten terveydelle. Tässä yhteydessä valmistajien rooli on hyvin tärkeä, koska niiden on kaikin keinoin varmistettava, että TPE-muoveissa käytettävät kemialliset lisäaineet ovat täysin turvallisuusstandardien ja sääntelyn raja-arvojen mukaisia.
2. TPE:iden kierrätys (prosessi täynnä haasteita)
TPE:iden kierrätyksessä on lukuisia haasteita, jotka on kohdattava ja voitettava. Tämä johtuu seuraavista kahdesta tärkeimmästä syystä.
- TPE:ssä käytetyt kemialliset lisäaineet
- Lukuisat erilaiset muotoilut
Kierrätettyjen kestomuovielastomeerien laatu on yleensä huonompi kuin uusien valmistettujen TPE-muovien. Tämä johtuu sekoitetuista muoveista, jotka ovat useimmiten myös saastuneita. Näin ollen näitä heikkolaatuisia TPE-muoveja ei voida käyttää tietyissä sovelluksissa, mikä johtaa lopulta jätehuolto-ongelmiin.
3. Ympäristövaikutukset
Lämpömuovisia elastomeerejä saadaan kahdesta eri lähteestä.
- Biopohjaiset lähteet
- Öljypohjaiset lähteet
Biopohjaisten TPE-yhdisteiden jalostus ja viljely vaativat energiaa, vettä ja maata. Ne ovat kuitenkin vähemmän riippuvaisia fossiilisista polttoaineista. Öljypohjaisten TPE-yhdisteiden jalostus ja louhinta puolestaan lisäävät kasvihuonekaasupäästöjä ja fossiilisten polttoaineiden kulutusta. Lämpömuoviset elastomeerit ovat kierrätettäviä, kevyitä ja tarjoavat huomattavaa energiatehokkuutta käsittelyn aikana. Näiden ominaisuuksiensa ansiosta TPE-muovit ovat ympäristöystävällisempiä kuin monet muut materiaalit.
Vaikka TPE-muovit tarjoavat monia ympäristöä säästäviä etuja, niillä voi olla myös haitallisia ympäristövaikutuksia. Tämä johtuu yleensä kestomuovisten elastomeerien vääränlaisesta hävittämisestä. Tämä on tärkeää, koska kestomuoviset elastomeerit voivat sisältää seuraavia haitallisia aineita.
- Kemialliset lisäaineet
- Saastuminen
Näin ollen TPE:iden epäasianmukainen hävittäminen johtaa ympäristön pilaantumiseen.
TPE:iden turvallisuutta koskevat väärinkäsitykset
On myös joitakin väärinkäsityksiä, jotka johtavat siihen, että lämpömuoviset elastomeerit eivät ole turvallisia. Nämä väärinkäsitykset eroavat varsin paljon todellisista huolenaiheista. Nämä väärinkäsitykset ovat seuraavat.
-
Tietoisuuden puute ja vanhentunut tieto
Tärkeä tekijä, joka luo käsityksen siitä, onko kestomuovinen elastomeeri turvallista vai ei, on tietoisuus. Tähän tietoisuuteen sisältyy seuraavat kaksi tärkeää parametria.
- Tietämys erityyppisistä TPE:istä, joita käytetään erilaisissa tuotteissa ja tuotteissa.
- ymmärrys säännöistä ja sääntelystandardeista, jotka ovat voimassa ja joita pannaan parhaillaan täytäntöön kestomuovisten elastomeerien turvallisuuden varmistamiseksi.
Jos edellä mainittuja parametreja ei tunneta, syntyy väärinkäsitys, että kestomuoviset elastomeerit eivät ole turvallisia. Lisäksi polymeerikemia ja materiaalitiede kehittyvät jatkuvasti. Tämä kehitys johtaa kestomuovisten elastomeerien turvallisuusprofiilien parantamiseen ja parantamiseen. On tärkeää, että käsitys TPE-muovien turvallisuudesta perustuu ajantasaiseen ja aitoon tietoon. Väärät tai vanhentuneet tiedot johtavat nimittäin viime kädessä lämpömuovisten elastomeerien turvallisuutta koskeviin virheellisiin käsityksiin ja epäluottamukseen muovimateriaaleja kohtaan.
- Hämmennys muiden haitallista ainetta vapauttavien materiaalien kanssa
Useimmiten termoplastiset elastomeerit sekoitetaan muihin materiaaleihin, joista vapautuu haitallisia aineita. Tämä sekaannus syntyy yleensä TPE:iden ja seuraavien kahden materiaalin välillä.
- Lämpökovettuneet muovit
- Termoplastinen polyuretaani
Hämmennys kestomuovien kanssa
Lämpökovettuneista muoveista vapautuu yleensä haitallisia ja vaarallisia aineita seuraavien prosessien aikana.
- Tuotantoprosessi
- Hajoamisprosessi
Lämpökovettuneet muovit eroavat TPE-muoveista seuraavien seikkojen vuoksi:
- Kestomuovit osoittavat palautumattomia kemiallisia reaktioita.
- Uudelleen sulattamista ja muotoilua ei voida tehdä.
Toisaalta termoplastiset elastomeerit käyttäytyvät päinvastoin.
Sekaannus termoplastisen polyuretaanin kanssa
Diisosyanaatin lisääminen polyolien kemiallisiin lisäaineisiin johtaa termoplastisen polyuretaanin valmistukseen. Syntyy TPU, jolla on seuraavat ominaisuudet ja ominaisuudet.
- Kimmoisuus ja muotomuisti
- Kestävyys ja joustavuus
- Korkea sitkeys
- Hyvä iskunkestävyys
- Parannettu kestävyys
- Erinomainen öljyn ja muiden epäpuhtauksien kestävyys
- Kestää äärimmäisiä sääolosuhteita
Termoplastinen polyuretaani pyrkii päästämään tiettyjä kemikaaleja seuraavien tekijöiden perusteella.
- Termoplastisen polyuretaanin muotoilu ja koostumus
- Kemiallisten lisäaineiden tyyppi ja luonne
Termoplastisesta polyuretaanista vapautuvat vaaralliset ja haitalliset aineet ovat seuraavat.
- Palonestoaineet
- Pehmittimet
- Vakauttajat
Nämä kemikaalit voivat olla uhka ihmishengelle, jos niitä vapautuu avoimeen ympäristöön ja ne hengitetään tai niellään. Siirry osoitteeseen TPU ruiskuvalu sivulla lisätietoja TPU:sta.
Sekaannus Polyvinyylikloridi
PVC:llä on taipumus vapauttaa vaarallisia aineita, kun tietyt tyypilliset olosuhteet vallitsevat.
Nämä olosuhteet voivat vallita seuraavissa vaiheissa.
- PVC:n valmistuksen aikana
- PVC:n käytön aikana
- PVC:n hävittämisen aikana
PVC sekoitetaan usein termoplastisiin elastomeereihin. Tämä sekaannus johtuu useimmiten siitä, että seuraavat parametrit ovat tuntemattomia.
- Materiaalien turvallisuusprofiilit
- Materiaalin kemiallinen koostumus
- Materiaalin vaikutus ympäristöön
Jäljempänä esitetään yksityiskohtainen vertailu ja selitys PVC:n ja TPE:iden eron ja sekaannusten syntymisen selvittämiseksi.
Vertailu termoplastiseen polyuretaaniin, termoplastisiin elastomeereihin ja termoplastiseen polyuretaaniin.
Jäljempänä esitetään yksityiskohtainen vertailu siitä, miten kestomuoviset elastomeerit eroavat kestomuovisesta polyuretaanista.
PVC:n, TPU:n ja TPE:n vertailutiedot
Polyvinyylikloridi | Termoplastinen polyuretaani | Termoplastiset elastomeerit |
Myrkyllisyys ja pehmittimien lisääminen.PVC:n joustavuus saavutetaan lisäämällä siihen tiettyjä kemikaaleja, kuten ftalaatteja. Näihin terveysongelmiin kuuluvat pääasiassa lisääntymishäiriöt. Lääkinnälliset laitteet ja lasten lelut ovat näiden poikkeavuuksien kantajia. | Myrkyllisyys ja kemikaalit Lisäys.Termoplastinen polyuretaani sisältää isosyanaatteja koostumuksessaan ja formulaatiossaan. On aiheellista mainita, että nämä isosyanaatit käyttäytyvät haitallisesti seuraavilla tavoilla.
Näin ollen nämä ovat potentiaalisia riskitekijöitä ihmisten terveyden ja turvallisuuden kannalta. Kun TPU:ta käsitellään tai valmistetaan, näitä vaarallisia aineita voi vapautua. Turvallisuuden varmistamiseksi on siis toteutettava asianmukaisia turvatoimenpiteitä. |
Materiaalitieteen ja polymeerikemian kehittyminen on mahdollistanut sellaisten kestomuovisten elastomeerien suunnittelun, jotka eivät sisällä ftalaatteja. Tämä poistaa huolen näiden lisäaineiden haitallisesta lisäämisestä ja niiden aiheuttamasta myrkyllisyydestä. Kun TPE-muovien koostumus ei sisällä ftalaatteja, se tarkoittaa, että se ei vaikuta haitallisesti ihmisen elämään. |
Vaikutukset ympäristöönKun otetaan huomioon haitallisten aineiden päästöt ja jätehuolto, PVC:llä on taipumus herättää huolta ympäristön turvallisuudesta. Todellisuus, jonka mukaan PVC ei ole biologisesti hajoavaa, on siinä ratkaisevassa asemassa. Lisäksi siitä voi vapautua haitallisia aineita hävittämis- ja valmistusprosessin aikana. | Vaikutukset ympäristöönLämpömuovautuva polyuretaani jättää yleensä haitallisia ympäristövaikutuksia riippuen siitä, miten huonosti sitä käsitellään hävittämisprosessin aikana. Ne on kierrätettävä huolellisesti, jotta isosyanaattien vapautuminen ympäristöön voidaan estää. | Lämpömuoviset elastomeerit aiheuttavat vähemmän haitallisia ympäristövaikutuksia, koska TPE-muovit voidaan kierrättää ja lopulta käyttää uudelleen lukuisissa sovelluksissa. Vaikka kestomuoviset elastomeerit eivät myöskään ole biohajoavia, niitä pidetään yleisesti ottaen ympäristöystävällisempinä. |
Sääntelyelinten hyväksyntäPVC:n käytölle on asetettu monia rajoituksia. Näiden tiukkojen toimenpiteiden perustana on vaarallisten aineiden lisääminen PVC:hen. | Sääntelyelinten hyväksyntäLämpömuovisen polyuretaanin on täytettävä REACH-asetuksen (Eurooppa) ja FDA:n (Yhdysvallat) asettamat vaatimukset. | Ennen kestomuovisten elastomeerien käyttöä ja soveltamista monilla teollisuudenaloilla ja sektoreilla suoritetaan valvottuja testejä. Näitä testejä valvovat sääntelyelimet, jotta voidaan varmistaa, että ne täyttävät lopulliset turvallisuustoimenpiteet. |
PÄÄTELMÄ
Termoplastiset elastomeerit osoittautuivat ominaisuuksiltaan monipuolisiksi, ja niitä voitiin hyödyntää monilla tärkeillä aloilla. Yleisesti ottaen TPE-muovien katsotaan olevan turvallisia ja niitä voidaan käyttää lukuisissa sovelluksissa, kun niiden valmistus on suoritettu asianmukaisella tavalla. Termoplastisten elastomeerien turvallisuuteen liittyviä huolenaiheita ovat muun muassa niiden bioyhteensopivuus, kierrätyksen haasteet, ympäristövaikutukset ja TPE:hen lisättävien kemikaalien luonne. Näihin huolenaiheisiin voidaan puuttua tehokkaasti varmistamalla tuotteen oikea ja avoin muotoilu, noudattamalla sääntelyelinten asettamia standardeja ja huolehtimalla asianmukaisesta jätehuollosta.
Lämpömuovisia elastomeerejä käytetään laajalti elintarviketeollisuudessa, kulutustavaroissa ja lääketieteen alalla. Näistä koko lääketieteen ala on tärkein, koska siihen liittyy herkkä tekijä ihmisen terveys. Näissä sovelluksissa käytetään termoplastisia elastomeerejä, koska ne ovat myrkyttömiä. Edistyksellinen tutkimus ja kehitys on keskittynyt tekemään kestomuovisista elastomeereista turvallisempia ja parantamaan niiden mekaanisia ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Tämä laajentaa viime kädessä TPE-sovellusten soveltamisalaa varmistamalla niiden turvallisuuden.