در این مطلب قصد داریم با یکی از جذاب‌ترین پلیمرهای مهندسی، EVOH (اتیلن وینیل الکل) آشنا شویم. این پلیمر با خواص بی‌نظیر خود در دسته‌بندی مواد مهندسی قرار گرفته و توانسته انقلابی در صنایع مختلف ایجاد کند. جالب است بدانید تاکنون تنها سه شرکت توانسته‌اند EVOH را در مقیاس صنعتی تولید کنند: Kuraray، Nippon Gohsei و Arkema.
ساختار و خواص EVOH
واحدهای شیمیایی وینیل الکل در زنجیره پلیمر EVOH باعث ایجاد ویژگی‌هایی چون شفافیت، براقیت و نفوذناپذیری در برابر اکسیژن، عطر و بو و روغن‌ها شده‌اند. افزایش درصد وینیل الکل در ترکیب این پلیمر، نفوذناپذیری بیشتری ایجاد می‌کند اما فرایندپذیری را با چالش مواجه می‌سازد. به همین دلیل گریدهای تجاری این پلیمر در محدوده 20-50 mol% تولید می‌شوند.
این ویژگی‌ها باعث شده‌اند EVOH به‌طور گسترده در روش‌های مختلف تولید مثل اکستروژن فیلم و ورق، قالب‌گیری بادی و اکستروژن لوله کاربرد داشته باشد.
کاربردهای EVOH در صنعت
پلیمر EVOH به دلیل تراوایی اکسیژن بسیار پایین، در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است:
- بسته‌بندی: تولید بسته‌بندی‌های نفوذناپذیر برای مواد غذایی و آرایشی با افزایش زمان ماندگاری.
- لوله و اتصالات: ساخت لوله‌های گرمایش از کف و تأسیساتی که مانع خوردگی تجهیزات می‌شوند.
- خودروسازی: تولید مخازن سوخت چندلایه برای کاهش نفوذ سوخت.
- کشاورزی: ساخت بطری‌های سموم و فیلم‌های مقاوم در برابر آفت‌کش‌ها.
یک لایه نازک EVOH به ضخامت تنها 1 میلی‌متر می‌تواند عملکردی معادل با لایه‌ای 10 متر از پلی‌اتیلن داشته باشد. این ویژگی علاوه بر کاهش مصرف پلاستیک، وزن محصولات را نیز به‌طور چشمگیری کم می‌کند.
محدودیت‌های EVOH
با وجود مزایای متعدد، پلیمر EVOH به دلیل قیمت بالا و کاهش کارایی در معرض رطوبت، معمولاً به‌صورت یک لایه ساندویچ‌شده با پلیمرهایی مانند PE، PP، PET و PS استفاده می‌شود. این ساختار ترکیبی، عملکرد بهتری در برابر نفوذ اکسیژن و رطوبت ارائه می‌دهد.
نقش شرکت Kuraray در تولید EVOH
شرکت ژاپنی Kuraray یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان گریدهای مختلف EVOH است. محصولات این شرکت در بسته‌بندی، خودروسازی و بسیاری از صنایع دیگر کاربرد دارند که در ادامه به بررسی بیشتر آنها خواهیم پرداخت.
