در این مقاله به پرسش «گرانول چیست؟» و «مزایا و کاربردهای آن چیست؟» پاسخ می‌دهیم. پلیمرها به اشکال مختلف به‌عنوان مواد اولیه در تولید محصولات پلاستیکی استفاده می‌شوند و گرانول محبوب‌ترین شکل در بین تولیدکنندگان است. اما گرانول چیست؟ برخی تصور می‌کنند گرانول یک نوع ماده پلیمری است، درحالی‌که گرانول در واقع شکل ظاهری مواد پلیمری است که به‌صورت دانه‌دانه تولید می‌شود و سپس در مراحل اولیه تولید پلاستیک ذوب شده و با روش‌هایی مانند قالب‌گیری تزریقی، بادی یا دورانی به محصولات نهایی تبدیل می‌شود.
برای درک عمیق‌تر، مواد پلیمری را می‌توان از دو جنبه بررسی کرد: میکروسکوپی و ماکروسکوپی. ساختار میکروسکوپی نوع ماده پلیمری را تعیین می‌کند، مانند پلی‌اتیلن یا پلی‌پروپیلن. ساختار ماکروسکوپی نشان‌دهنده شکل ظاهری ماده است که می‌تواند به‌صورت پودر، پرک یا گرانول باشد. در ادامه، نمونه‌هایی از گرانول‌های مختلف پلیمری را مشاهده می‌کنید.
محبوبیت گرانول پلاستیک به دلیل سهولت استفاده در تولید است. پودرها در هوا پراکنده می‌شوند، باعث آلودگی و مشکلات تنفسی می‌گردند و هدررفت ماده نیز بالاست. اما گرانول PVC این مشکلات را ندارد و برای دستگاه‌های قالب‌گیری پلاستیک مناسب‌تر است. به همین دلیل، تولیدکنندگان به جای پودر، ترجیح می‌دهند از گرانول استفاده کنند.
تقسیم‌بندی انواع گرانول
همان‌طور که قبلاً ذکر شد، گرانول‌ها شکلی از مواد پلیمری هستند و می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند و طیف وسیعی از مواد پلیمری را شامل شوند. دسته‌بندی گرانول‌ها از چند نظر قابل بررسی است.
جنس ماده پلیمری (ترکیب شیمیایی) اولین و مهم‌ترین مبنا برای دسته‌بندی گرانول‌هاست. بر اساس این ترکیب شیمیایی، گرانول‌ها به دسته‌هایی مانند گرانول پلی‌اتیلن، گرانول پلی‌پروپیلن، گرانول ABS، گرانول PVC و... تقسیم می‌شوند.
ساختار و وزن مولکولی (دانسیته) نیز یکی دیگر از معیارهای مهم در دسته‌بندی گرانول‌هاست. به عنوان مثال، پلی‌اتیلن می‌تواند به انواع سبک، سنگین، یا دانسیته فوق‌سنگین (UHMW) تقسیم شود. همچنین بر اساس ساختار شاخه‌ها، گرانول پلی‌اتیلن سبک خطی (LLDPE) نیز وجود دارد.
روش تولید محصولات پلاستیکی نیز در دسته‌بندی گرانول‌ها تأثیرگذار است. به عنوان مثال، گرانول‌های قالب‌گیری تزریقی، بادی و ... بر اساس روش‌های مختلف تولید دسته‌بندی می‌شوند.
نوع محصول تولیدشده نیز یکی دیگر از معیارهای دسته‌بندی است. برای مثال، ماده اولیه برای تولید فیلم (انواع نایلون) یا لوله به پلی‌وینیل کلراید و گرید لوله معروف هستند.
نکته مهم در دسته‌بندی گرانول‌ها این است که معمولاً برای نام‌گذاری آن‌ها از یک معیار واحد استفاده نمی‌شود، بلکه ترکیبی از عوامل مختلف در نظر گرفته می‌شود. برای مثال، یک گرانول ممکن است از جنس پلی‌اتیلن باشد، در دسته‌بندی وزن مولکولی، سنگین محسوب شود و در قالب‌گیری تزریقی به کار رود؛ در این صورت، آن را "گرانول پلی‌اتیلن سنگین تزریقی" می‌نامند.
علاوه بر این، ممکن است معیارهای دیگری نیز برای دسته‌بندی گرانول‌ها وجود داشته باشد، اما مهم‌ترین و پرکاربردترین معیارها همان‌هایی هستند که در صنعت و بازار پلیمر و پلاستیک به کار می‌روند. یکی از مهم‌ترین مبناها برای دسته‌بندی گرانول‌ها، پایه پلیمری مورد استفاده در تولید گرانول است. در ادامه، مهم‌ترین پایه‌های پلیمری مورد استفاده در تولید انواع گرانول‌ها از جمله تولید گرانول پی وی سی را بررسی خواهیم کرد.
کاربرد گرانول
کاربرد اصلی گرانول، استفاده از آن به‌عنوان مواد اولیه در تولید محصولات پلاستیکی است. به دلیل مزایای متعدد، گرانول معمولاً به حالت‌های پودری و پرک ترجیح داده می‌شود. گرانول، چه نو و چه بازیافتی، در بسیاری از حوزه‌های صنعت پلاستیک کاربرد دارد. البته بسته به حساسیت برخی صنایع، استفاده از گرانول بازیافتی ممکن است ممنوع باشد؛ اما به‌طور کلی، ارزش افزوده گرانول‌های بازیافتی باعث شده که در اکثر صنایع از آن‌ها استفاده شود.
گرانول پلی‌اتیلن یکی از کاربردهای گرانول PVC در صنعت است. از گریدهای مختلف این پلیمر، در تولید فلیم استرچ، فیلم شرینک، کیسه‌های خرید، نایلکس رکابی، کیسه‌های زباله، ظروف یک‌بار مصرف، بطری و ... استفاده می‌شود. گرانول پلی‌اتیلن سنگین یکی از پرکاربردترین انواع گرانول است که در تولید نایلون و نایلکس استفاده می‌شود. گریدهایی مانند EX3، EX5، BL3 و ... در این دسته قرار می‌گیرند و طی فرآیندهای قالب‌گیری تزریقی، دورانی و بادی به محصولات نهایی تبدیل می‌شوند. تولید نایلکس بسته‌بندی، نایلون رکابی و لوله‌های مختلف، برخی از کاربردهای گریدهای این دسته از گرانول‌هاست.
پلی‌اتیلن کاربرد زیادی در تولید نایلون و فیلم شرینک دارد. انواع فیلم دمشی، نایلون‌های گلخانه‌ای و کشاورزی، شرینک بسته‌بندی و شرینک غذایی، و نایلون مالچ از گریدهای مختلف پلی‌اتیلن تولید می‌شوند. گریدهای پلی‌پروپیلن به سه دسته اصلی پ‌پ نساجی، پ‌پ فیلم، و پ‌پ شیمیایی تقسیم شده‌اند و معادل‌سازی گریدها بر اساس پتروشیمی‌های مختلف کشور انجام شده است.
گرانول پ‌پ نساجی، یکی از پرکاربردترین انواع پلی‌پروپیلن است که در تولید محصولات مختلف به کار می‌رود. این گرید در صنعت به عنوان هموپلیمر نیز شناخته می‌شود. از گریدهای معروف این دسته می‌توان به HP550J، HP510L، C30S، HP552R، Z30S، HP564S، و HP525J اشاره کرد. هر کدام از این گریدها نرخ جریان مذاب (MFR) خاص خود را دارند و کاربردهای مختلفی نیز دارند. از این گریدها در تولید فرش، ساک، پارچه‌های صنعتی، طناب، و ریسمان‌های بسته‌بندی استفاده می‌شود.
این گرید از گرانول پلی‌پروپیلن در تولید فیلم‌های پلیمری استفاده می‌شود. از گریدهای شناخته‌شده این دسته می‌توان به HP525J و RPI20L اشاره کرد. این گرانول‌ها در تولید فیلم‌های باکیفیت برای بسته‌بندی مواد غذایی، ظروف بسته‌بندی حرارتی، و بسته‌بندی اقلام پزشکی به کار می‌روند.
گرانول پلی‌پروپیلن شیمیایی به دو دسته اصلی کوپلیمر و رندوم کوپلیمر تقسیم می‌شود. این دسته شامل گریدهای مهمی مانند RP340R، RP345S، EP440G، و EP548R است. گرانول RP340R در تولید ظروف خانگی، بسته‌بندی مواد غذایی، ظروف شفاف بستنی و ماست، و بطری‌های بادی برای محصولات قنادی و داروهای گیاهی استفاده می‌شود. سایر گریدهای این دسته برای تولید کارتن پلاست، لوله‌های فاضلاب، بطری‌ها، و ظروف قالب‌گیری بادی، چمدان، و سطل رنگ به کار می‌روند.
گرانول بازیافتی
یکی از مهم‌ترین و رو به رشدترین بخش‌های صنعت پلاستیک، بازیافت ضایعات پلاستیکی و تبدیل آن‌ها به گرانول‌های قابل استفاده مجدد برای تولیدکنندگان دیگر است. دلیل گسترش بازیافت مواد پلیمری این است که مواد اولیه این صنعت، عمدتاً ضایعات پلاستیکی مانند لاستیک‌ها، لوله‌ها، نایلون‌ها و... هستند که به وفور در کشور یافت می‌شوند و هر سال چندین هزار تن به حجم آن‌ها اضافه می‌شود.
علاوه بر فراوانی مواد ضایعاتی، ارزش افزوده‌ای که با تبدیل این ضایعات به گرانول‌های بازیافتی ایجاد می‌شود، بسیار چشمگیر است و این جذابیت مالی برای تولیدکنندگان و فعالان این حوزه را افزایش می‌دهد. همچنین، بازیافت پلاستیک‌ها و تبدیل آن‌ها به گرانول، به حل بخش مهمی از مشکلات زیست‌محیطی کمک می‌کند و این مواد دوباره به چرخه تولید محصولات پلاستیکی بازمی‌گردند.
ضایعات مورد استفاده در تولید گرانول (بازیافتی)
همه پلاستیک‌ها قابل بازیافت نیستند. پلاستیک‌ها به دو دسته اصلی ترموپلاستیک و ترموست تقسیم می‌شوند. ترموپلاستیک‌ها با حرارت نرم و با سرما سخت می‌شوند و به‌راحتی بازیافت می‌شوند. در مقابل، ترموست‌ها با حرارت سخت شده و دیگر بازیافت‌پذیر نیستند. پلیمرهای ترموپلاستیک مانند گریدهای پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن به‌راحتی بازیافت شده و به گرانول تبدیل می‌شوند.
تفاوت گرانول بازیافتی و نو؛ منظور از گرید آف چیست؟
دو شاخصه اصلی در محصولات پتروشیمی، جریان‌پذیری مذاب (MFI) و دانسیته (Density) هستند. اگر گرانولی از این محدوده‌ها خارج شود، آن را "گرید آف" می‌نامند. اگر گرانول تنها در یکی از این شاخصه‌ها انحراف داشته باشد، به آن "آف ۱" (off 1) و اگر در هر دو شاخصه فاصله داشته باشد، به آن "آف ۲" (off 2) می‌گویند.
گاهی ممکن است مواد اولیه در هر دو شاخصه درست باشد اما آلوده به رگه‌های سیاه باشد که آن را نیز آف ۱ می‌گویند. اگر گرانول علاوه بر خروج از محدوده‌های مشخص، آلودگی هم داشته باشد، به آن آف ۲ می‌گویند. گرید "آف ۳" (off 3) که به "دم جارو" نیز معروف است، می‌تواند شامل ناخالصی‌هایی مانند سنگ‌ریزه یا زباله‌های دیگر باشد.
- ۰۳/۰۲/۱۹