به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « پلی اتیلن » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «پلی اتیلن» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • محمدرضا جوزق کار، حسن عربی*، فاطمه حیدری، مهناز حسن پور
    در دهه های اخیر، ریزساختارهای پلیمرها و مهندسی ساختار مولکولی آن ها به دلیل آثار شگرف آن ها بر خواص نهایی پلیمرها بسیار مورد توجه هستند. با افزایش تقاضای مصرف پلیمرها، معرفی انواع جدید آن ها با استفاده از تغییر ریزساختار و درنتیجه بهبود خواص، اهمیت ویژه ای یافته است. پلی اتیلن رزین تجاری و پرمصرفی در صنعت است که ساختار مولکولی متنوع و خواص گران روکشسانی، مکانیکی، گرمایی و فرایندی مختلف دارد. بررسی اثر ریزساختار بر پاسخ گران روکشسانی پلی اتیلن ها می تواند پیش بینی بسیار خوبی از رفتار فراوری و مسائل مرتبط با آن ارائه دهد. این مسئله، دستیابی به هدف مدنظر را برای مهندسان با صرف زمان و انرژی کمتری امکان پذیر می سازد. به طور کلی، وجود شاخه های بلند در ساختار پلی اتیلن باعث بهبود استحکام و کشسانی مذاب می شود. تاکنون روش های متنوعی برای کنترل معماری مولکولی پلی اتیلن های مختلف ارائه شده است که از مهم ترین آن ها می توان به پلیمرشدن و استفاده از کاتالیزگرهای فضاویژه، تابش پرانرژی و اصلاح مذاب واکنشی اشاره کرد. در این مقاله، اثر ریزساختار پلی اتیلن های شاخه دار و خطی بر خواص رئولوژیکی و پژوهش های انجام گرفته در این زمینه مرور شده است.
    کلید واژگان: ریزساختار, پلی اتیلن, رفتار رئولوژیکی غیرخطی, شاخه دارشدن بلند, فرایندپذیری}
    Mohammadreza Jozaghkar, Hassan Arabi *, Fatemeh Heydari, Mahnaz Hasanpour
    In recent decades, the microstructure of polymers and their molecular structure engineering are of great interest due to their tremendous effects on the final properties of polymers. With the increasing demand of polymers, introducing new types of them by changing the microstructure and as a result improving the properties has become particularly important. Polyethylene is a commercial and widely used resin in the industry, which has a diverse molecular structure and consequently, various viscoelastic, mechanical, thermal, and processing properties. Investigating the effect of microstructure on the viscoelastic response of polyethylenes can provide a very good prediction of the processing behavior and related issues; which makes it possible for engineers to achieve the desired goal by spending less time and energy. In general, the presence of long chain branches in the structure of polyethylene improves the melt strength and elasticity. So far, various methods have been presented to control the molecular architecture of different polyethylenes, the most important of which are polymerization and the use of specific catalysts, high-energy radiation, and reactive melt modification. In this article, the microstructure effect of linear- and branched-polyethylenes on the rheological properties and the research performed in this field are reviewed.
    Keywords: Microstructure, Polyethylene, Non-Linear Rheological Behavior, Long Chain Branching, Processing}
  • اشکان ایروانچی، وحید کیارستمی*، محمد حجتی، محمدرضا منافی، مهران دولو

    ضایعات صنایع مختلف از جمله پلیمرها و لجن ها می توانند در محیط زیست رها شده و صدمات جبران ناپذیری را سبب شوند. از این رو استفاده ی دوباره از آن ها در حوزه های مختلف بسیار با اهمیت است. از این رو هدف از این مطالعه، استفاده ی همزمان از ضایعات پلی اتیلن (PE)، لجن ضایعاتی حاصل از فرایند تصفیه ی روغن های کارکرده (WS) و استایرن-بوتادین-استایرن میکرونیزه برای بهبود کیفیت قیر پایه (22-PG58) می باشد. استفاده از روش طراحی مخلوط بهینه واریانس یکپارچه (I-OMD) که برای اولین بار جهت بهینه سازی شرایط اصلاح قیر به کار می رود، دومین هدف این پروژه می باشد. پاسخ های درجه ی نفوذ (Pen)، نقطه نرمی (SP)، کشش پذیری (Duct)، درجه ی نفوذ باقی مانده بعد از پیرشدگی کوتاه مدت (rPen) و تغییرات جرم بعد از پیرشدگی کوتاه مدت (CM) بر اساس متغیرهای مستقل PE ،SBS و WS با استفاده از روش طراحی مخلوط بهینه واریانس یکپارچه، بهینه شدند. تحت شرایط بهینه ی به دست آمده برای قیر اصلاح شده، خواص ریولوژیکی مورد مطالعه قرار گرفتند. در شرایط بهینه ی به دست آمده با استفاده از این روش، مقادیر فاکتورهای مستقل PE ،SBS و WS به ترتیب ترتیب 3، 4 و 5% (وزنی/وزنی) بودند. همچنین در شرایط بهینه ی فوق، مقادیر پاسخ های Pen ،SP ،Duct ،rPen و CM به ترتیب dmm 51، oC 64، cm 27، 83% و 07/0% به دست آمدند. علاوه بر این، تحت شرایط I-OMD، پارامترهای ریولوژیکی قیر پایه اصلاح شده ی پلیمری و لجن ضایعاتی با استفاده از ریومتر تیرچه خمشی و ریومتر برشی دینامیکی، ویژگی های قیر 22-PG64 را از خود نشان داد. قیر اصلاح شده در مقایسه با مطالعات دیگر عملکرد بهتر در دماهای بالا، پیرشدگی کمتر در معرض گرما و هوا و همچنین مقاومت بیشتری در برابر شکستگی در دماهای پایین را نسبت به قیر اولیه از خود نشان داد.

    کلید واژگان: قیر, پلی اتیلن, استایرن بوتادین استایرن, لجن ضایعاتی, طراحی مخلوط}
    Ashkan Irvanchi, Vahid Kiarostami *, Mohammad Hojjati, Mohammad Reza Manafi, Mehran Davallo

    Various industries’ waste, including polymer and waste sludge, can be released into the environment and cause irreparable damage. Therefore, their reuse in different fields is very important. This study focuses on the simultaneous use of waste polyethylene (PE), oily waste sludge (WS) resulting from the oil refining process, and micronized styrene-butadiene-styrene to improve the quality of base bitumen (PG58-22). Using the integrated variance optimal mixture design (I-OMD) method, which is used for the first time to optimize bitumen modification conditions, is the second goal of this project. The percentage composition of independent variables, including PE, SBS, and WS, were optimized based on several responses such as penetration (Pen), softening point (SP), ductility (Duct), retained penetration after short-term ageing (rPen), and change of mass after short term ageing (CM). Under the optimal conditions obtained for the modified bitumen, the rheological properties were studied. In the optimal conditions obtained using this method, the values of the independent factors PE, SBS, and WS were 3, 5, and 4% (wt/wt), respectively. Also, in the above optimal conditions, the response values of Pen, SP, Duct, rPen, and CM were 51 dmm, 64 °C, 27 cm, 83%, and 0.07%, respectively. In addition, under the above conditions, the rheological parameters of modified bitumen obtained from the bending beam rheometer and dynamic shear rheometer showed the characteristics of PG64-22 bitumen.

    Keywords: Bitumen, Polyethylene, styrene-butadiene-styrene, waste sludge, Mixture design}
  • سید حمید موسوی فخرابادی، حسن عربی، شروین احمدی*

    پلی اتیلن یکی از پلیمرهای پرمصرف در صنعت بسته بندی مواد غذایی است. انواع مختلف پلی اتیلن به دلیل تنوع ساختاری زیاد، قیمت کم، فرایندپذیری آسان و انعطاف پذیری در طراحی و معماری زنجیر ها و تاثیر آن بر کنترل خواص مهندسی پلیمر، آن ها را به یکی از مهم ترین گزینه ها در ساخت بسته بندی های پلیمری مواد غذایی تبدیل کرده است. مصرف زیاد پلی اتیلن در محیط آزاد سبب شده است تا به منظور افزایش زمان کاربری، فرایند پایدارسازی آن در برابر امواج نوری به عنوان عامل اصلی تخریب در محیط آزاد اهمیت یابد. این مسیله، لزوم افزایش پایداری این پلیمر را در برابر تخریب نوری نشان می دهد. سه روش کلی بهبود پایداری پلیمرها در برابر تخریب نوری عبارتند از: مسدودکردن یا ممانعت از برخورد تابش با پلیمر (به طور عمده تابش فرابنفش)، استفاده از مواد افزودنی جاذب امواج و آن هایی که گونه های واکنش تخریب یا واسطه ها را در پلیمر غیرفعال می کنند. در دهه های گذشته، پیشرفت های فراوانی در زمینه استفاده از ترکیبات آمینی ممانعت شده و مشتفات آن ها به منظور افزایش پایداری نوری پلیمرها انجام گرفته است. این ترکیبات به طور کلی در چهار دسته مختلف به منظور بهبود عملکرد پایداری نوری پلیمرها معرفی شدند که با سازوکارهای مختلف از قبیل کاهش و ازبین بردن هیدروپراکسیدها، یون های واسطه، فرونشانی حالت برانگیخته و ممانعت از وقوع واکنش های نوری، پلیمرها را دربرابر تابش فرابنفش محافظت می کنند. در ادامه پس از معرفی این مواد و سازوکارهای اثربخشی آن ها، روش های مختلف برای بهبود سازگاری پایدارساز های آمینی با بستر پلی اتیلنی مرور می شود.

    کلید واژگان: بسته بندی, پلی اتیلن, تخریب نوری, پایدارسازی, ترکیبات آمینی}
    Seyyed Hamid Mousavi Fakhrabadi, Hasan Arabi, Shervin Ahmadi *

    Polyethylene is one of the most widely used polymers in the food packaging industry. Due to high structural diversity, low cost, easy processability, and flexibility in the design and architecture of chains and their impact on the control of polymer engineering properties, different grades of polyethylene have made them one of the most important options in the manufacture of polymer food packaging. The outdoor high consumption of polyethylene has caused the process of stabilizing it against UV radiation as the main factor of degradation in the outdoor to increase its usage time. This indicates the need to increase the stability of this polymer against photodegradation. Generally, there are three ways to improve the stability of polymers against photodegradation: blocking or preventing the radiation from coming into contact with the polymer (mainly ultraviolet), using wave absorbing additives, and using additives that deactivate photodegradation reactions or the intermediate materials in the polymer. In the past decades, many advances have been made in the use of steric hindered amine compounds and their derivatives to increase the photostabilization of polymers. These compounds were generally introduced in four different categories to improve the optical stability performance of polymers by various mechanisms such as reducing and eliminating hydroperoxides, intermediate ions, quenching the excited state, and preventing the occurrence of photoreactions of polymers against UV radiation. In the following, after introducing these materials and their effectiveness mechanisms, various methods to improve the compatibility of amine stabilizers with polyethylene matrix were reviewed.

    Keywords: Packaging, polyethylene, photodegradation, stabilization, Aminoic Compounds}
  • سید محسن شریعتی، محمدسروش آبزن، حسن عربی، شروین احمدی*

    امروزه ظاهر بسته بندی های مواد غذایی از اهمیت زیادی برخوردار است، چرا که جنبه تبلیغاتی دارند و به فروش بهتر محصول کمک شایانی می کند. در بسیاری از موارد، به جای تکیه بر ایجاد رنگی زیبا برای جلوه دادن به ظاهر یک بسته پلیمری، مصرف کننده مایل است تا محصول بسته بندی شده به وضوح قابل مشاهده باشد تا بتواند از سلامت و کیفیت آن اطمینان حاصل کند. برخی از پلیمرها از شفافیت زیادی برخوردارند، با این حال هنگام متراکم شدن مولکول های آب روی سطح قطره های کوچک آب تشکیل می شود. در فیلم ها و ساختارهای شفاف، قطره های آب برای نور فرودی به سطح، نقش پراکنده ساز را ایفا می کنند. این پدیده که مه گرفتگی نامیده می شود، باعث می شود تا فیلم مات به نظر برسد. قطره ها زمانی تشکیل می شوند که کشش سطحی پلیمر کمتر از کشش سطحی آب است و درنتیجه آب به جای تشکیل لایه پیوسته به حالت قطره باقی می ماند. مواد افزودنی ضدمه با افزایش کشش سطحی بحرانی سطح پلیمر موجب می شوند تا مولکول های آب روی سطح پخش شوند و لایه پیوسته ای از آب را تشکیل دهند که نور را پراکنده نمی کند. بنابراین، در شفافیت سطح فیلم تداخل ایجاد نمی شود. در این مقاله، پدیده مه گرفتگی، ساخت فیلم های پلی اتیلنی با قابلیت ضدمه، انواع افزودنی های ضدمه گرفتگی و روش های اختلاط این مواد با پلیمر مرور شده اند. همچنین، روش های ارزیابی خواص ضدمه فیلم های پلی اتیلنی معرفی شده اند.

    کلید واژگان: بسته بندی, پلی اتیلن, مه گرفتگی, افزودنی ضدمه, کشش سطحی}
    Seyed Mohsen Shariati, Mohammadsoroush Abzan, Hasan Arabi, Shervin Ahmadi *

    Today the appearance of food packaging is very important because it has an advertising aspect and helps to sell the product better. In many cases, instead of relying on creating a beautiful color to give the appearance of a polymer package, the consumer wants the packaged product to be clearly visible in order to ensure its health and quality. Some polymers are highly transparent, however, when water molecules condense on the surface, small water droplets form. In transparent films and structures, water droplets act as a scatterer for incident light on the surface. This phenomenon, which is called fogging, makes the film appear opaque. Droplets are formed when the surface tension of the polymer is lower than the surface tension of water, and as a result, the water remains in the droplet form instead of forming a continuous layer. By increasing the critical surface tension of the polymer surface, anti-fog additives allow water molecules to spread on the surface and form a continuous layer of water that does not scatter light. Therefore, it does not interfere with the transparency of the film surface. In this article, the phenomenon of fogging, the production of polyethylene films with anti-fog capability, the types of anti-fog additives and the methods of mixing these materials with polymer have been reviewed, among others. Also, the methods of evaluating the anti-fog properties of polyethylene films were introduced.

    Keywords: Packaging, polyethylene, fogging, anti-fog additive, surface tension}
  • فاطمه سلمانی، محمدسروش آبزن، شروین احمدی*

    در سال های اخیر، کاربرد پلیمرها در صنعت بسته بندی با توجه به مزایای فوق العاده آن ها نسبت به مواد مرسوم با افزایش چشمگیری مواجه بوده است. دراین میان، پلی اتیلن ها به دلیل تنوع ساختاری زیاد، قیمت کم، فرایندپذیری آسان و انعطاف پذیری در طراحی و معماری زنجیر ها و اثر آن ها بر کنترل خواص مهندسی پلیمر، به یکی از مهم ترین گزینه ها در ساخت بسته بندی های پلیمری مواد غذایی تبدیل شده اند. هدف از این مقاله، معرفی فرایند درزگیری گرمایی فیلم های پلیمری با تاکید بر پلیمر پلی اتیلن و همچنین روش ها و سازوکارهای مربوط به این فرایند است. در بررسی فرایند درزگیری گرمایی، پدیده نفوذ زنجیر های درهم گیر از طریق مرز مشترک و اثر ساختار زنجیر بر بهبود استحکام چسبندگی و افزایش قابلیت درزگیری گرمایی فیلم های پلی اتیلنی مطالعه شد. شناخت عوامل موثر بر پدیده نفوذ زنجیر ها موجب می شود تا با کنترل این عوامل، استحکام مرز مشترک در حین فرایند درزگیری گرمایی افزایش داده شود که به بهبود چسبندگی دو پلیمر به یکدیگر منجر می شود. همچنین، روش های مختلف اصلاح ساختار زنجیر های پلی اتیلن و قراردادن گروه های جانبی مختلف روی زنجیر معرفی شده اند. ایجاد شاخه های جانبی در مرحله پلیمرشدن، با استفاده از پرتوهای پرانرژی و در حالت مذاب واکنشی با استفاده از عوامل ایجادکننده رادیکال آزاد سه روش اصلی به منظور تغییر در ساختار زنجیر های پلی اتیلنی است. هر یک از این روش ها، مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند و متناسب با خواص مدنظر برای پلیمر از روش های گوناگون استفاده می شود.

    کلید واژگان: بسته بندی, پلی اتیلن, درزگیری گرمایی, استحکام چسبندگی, ساختار زنجیر}
    Fatemeh Salmani, Mohammadsoroush Abzan, Shervin Ahmadi *

    In recent years, the use of polymers in the packaging industry has increased significantly due to their excellent advantages over conventional materials. In the meantime, polyethylenes (PE) have become one of the most important options in the manufacture of polymer food packaging, due to high structural diversity, low cost, easy processability, and flexibility in the design and chain architecture and their effect on the control of polymer engineering properties. The aim of this article is to introduce the heat sealing process of polymer films with an emphasis on polyethylene polymer as well as methods and mechanisms related to this process. In the heat-sealing process study, the diffusion phenomenon of tangled chains through the interface and the effect of chain structure on improving the adhesion strength and increasing the heat-sealing capability of polyethylene films were studied. Understanding the factors affecting the chain diffusion phenomenon, by controlling these factors, the strength of the interface during the heat-sealing process can be increased, which leads to improvement the adhesion of the two polymers to each other. Also, different methods of modifying the structure of polyethylene chains and placing different side groups on the chain were introduced. Hyper branching in the polymerization stage, hyper branching using high-energy rays, and hyper branching in the reactive melt mixing state using free radical generators are the three main methods for changing the structure of polyethylene chains. Each of these methods has its advantages and limitations, and different methods are used according to the desired properties of the polymer.

    Keywords: Packaging, polyethylene, Heat Sealing, adhesion strength, Chain Structure}
  • مریم عزیزی، عفت یاحقی*، مهدیه رمضانی بختیاری، مجتبی نوحه خوان

    فرضیه : 

    استفاده از پلاسما به عنوان روشی برای تغییرات سطوح پلیمر کاربردهای فراوانی دارد. استفاده از پلاسمای سرد فشار جو به دلیل سادگی و نیازنداشتن به تجهیزات گران قیمت، از برتری های بیشتری نسبت به سایر روش های پلاسما، لیزر و پرتو X برخوردار است. با توجه به کاربردهای زیاد پلی اتیلن در صنعت، بررسی تغییرات آن در اثر پلاسمای سرد می تواند موثر باشد.

     روش ها: 

    در این پژوهش، از پلاسمای تخلیه سد دی الکتریک (DBD) فشار جو برای افزایش ماهیت آب گریزی پلی اتیلن کم چگالی (LDPE)، استفاده شد. پس از مطالعه طیف گسیل نوری (OES) پلاسمای تولید شده، آثار آن در تغییرات سطحی و عمقی همچون شکل شناسی سطح، ترکیب شیمیایی و ساختار بلوری پلیمر با میکروسکوپی الکترونی پویشی گسیل میدانی (FE-SEM)، طیف نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه بازتاب کلی تضعیف شده (ATR-FTIR)، پراش پرتو X (XRD) و طیف نمایی طول عمر پوزیترون (PALS) مطالعه شد. همچنین از آزمون زاویه تماس به منظور بررسی تغییرات در آب گریزی پلیمر استفاده شد.

    یافته ها:

     از داده های ATR-FTIR و XRD مشخص شد، تابش پلاسما به مدت s 180 در محدوده عمق چند نانومتری سطح پلی اتیلن اثر داشته است و تغییر شایان توجهی در پیوندهای شیمیایی و ساختار بلوری پلیمر ایجاد نمی کند. به عبارتی می توان از تابش پلاسما برای اصلاح نانومتری سطح استفاده کرد. از طرفی تصاویر SEM نشان می دهد، تابش پلاسما سطح صاف پلیمر اولیه را به سطحی پر از منافذ تبدیل می کند. نتایج آزمون زاویه تماس ضمن تایید این موضوع، بیشترشدن آب گریزی پلیمر پس از تابش پلاسما را نشان می دهد. نتایج طیف نمایی PALS نیز نشان می دهد، در عمق های میکرومتری به دلیل افزایش ناگهانی دما هنگام تابش پلاسما، حجم آزاد ماده به دلیل ترکیب تک حفره ها با یکدیگر، بزرگ تر می شود.

    کلید واژگان: پلاسما, پلیمر, پلی اتیلن, طیف سنجی, طیف سنجی عمر سنج پوزیترون}
    Maryam Azizi, Effat Yahaghi *, Mahdieh Bakhtiari Ramezani, Mojtaba Nohekhan

    Hypothesis: 

    The use of plasma is widely used as a method to change polymer surfaces. The use of atmospheric cold plasma has more advantages than other plasma, laser and X-ray methods. This method is simple and it uses inexpensive equipment. Considering the many uses of polyethylene in industry, it can be effective to investigate its changes against cold plasma.

    Methods

    A dielectric barrier discharge (DBD) plasma under atmospheric pressure was used to increase the hydrophobicity of low-density polyethylene (LDPE). After studying the optical emission spectrum (OES) of the produced plasma, its effects on surface and depth changes including surface morphology, chemical composition and polymer crystal structure were studied through scanning electron microscopy (SEM), attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffractometry (XRD) and positron lifetime spectroscopy (PALS). Moreover, the contact angle analysis (CA) was used to examine the changes in the hydrophobicity of the polymer. 

    Finding

    Based on the data from FTIR and XRD analyses, it was found that plasma irradiation for 180 s affects the depth of a few nanometers of the polyethylene surface and does not cause significant changes in the chemical bonds and crystal structure of the polymer. In other words, plasma radiation can be used for nanometer-scale modification of the surface. On the other hand, the SEM images indicate that the plasma radiation changes the primary flat surface of the polymer into a porous surface. The results of CA analysis, while confirming this issue, show an increase in the hydrophobicity of the polymer after plasma irradiation. The results of PALS spectroscopy also reveal that at micron depth due to the sudden rise in temperature during plasma irradiation, the free volume of the material increases as a result of pore merging.

    Keywords: plasma, Polymer, polyethylene, spectroscopy, Positron lifetime spectroscopy}
  • سید امیرحسین موسوی آقاباقر*، رضا جهان مردی

    هرساله 5/2 میلیون تن پلاستیک وارد اقیانوس‌ها می‌شود. در خشکی نیز پلاستیک در زمین‌های دفع زباله، سواحل و دیگر زیست‌بوم‌های حساس سراسر جهان جمع می‌شود. تحقیقات اخیر نشان داده است نوعی کرم ممکن است به ما در حل مشکل عظیم زباله‌های پلاستیکی کمک کند. دانشمندان کشف کرده‌اند که نوعی کرم می‌تواند استایروفوم و دیگر پلی‌استایرن‌ها را در رژیم غذایی خود جای دهد. به گفته آن‌ها، نه‌تنها کرم‌ها با رژیم غذایی استایروفوم به حیات خود ادامه می‌دهند، بلکه ریزاندام‌واره‌های موجود در احشای آن‌ها طی فرایند گوارش، پلاستیک را تجزیه کرده و تبدیل به دی‌اکسیدکربن و ماده غذایی مورد نیاز بدن خود می‌کنند. مواد زیست‌تخریب‌پذیر دفع‌شده از کرم‌ها نیز به نظر می‌رسد می‌تواند به عنوان کود برای بارورکردن خاک زمین کشاورزی استفاده شود. دانشمندان به دنبال راهکارهایی برای پیاده‌سازی این کشف با روشی مناسب هستند تا زباله‌های پلاستیکی را از بین برده و راهکاری برای نجات اقیانوس‌ها، رودخانه‌ها و تمام محیط‌زیست از عواقب غیرقابل‌اجتناب تجمع پلاستیک ایجاد کنند. در این مطالعه مروری، به بررسی مقاله‌های مرتبط با تجزیه زیستی پلی‌اتیلن و پلی‌استایرن و پلی‌پروپیلن پرداخته شده است.

    کلید واژگان: ضایعات پلاستیکی, پلی استایرن, پلی اتیلن, زیست تخریب پذیری}
    SeyedAmirHossein Mousavi Aghabagher

    Every year, an enormous amount of 2.5 million tons of plastic enter the oceans. On land, plastic also accumulates in landfills, beaches and other sensitive ecosystems around the world which has been a huge concern through the years. Recent research has been conducted to show us that one type of worm may help us solve the huge problem of plastic waste. Scientists have discovered that the larvae of a type of worm, Mealworm called Tenebrio Molitor, can include styrofoam and other polystyrenes as well as polyethylene in their diet. Not only do worms go on a styrofoam diet, they say, but the microorganisms in their gut can break down plastics during their digestive process, turning it into carbon dioxide and eventually use it as the nutrients that their bodies need. Biodegradable materials disposed by worms also seem to be used as fertilizer to fertilize and impregnate agricultural soil. We are looking for solutions to implement this discovery in a way that eliminates plastic waste therefore can be a solution to clearer oceans, rivers and the entire environment from the inevitable consequences of plastic accumulation. In this review study, narrations from articles related to the biodegradation of polyethylene, polystyrene and polypropylene have been reviewed.

    Keywords: Mealworms, Polystyrene, Biodegradation}
  • حسین بازگیر*، زهرا عیسی آبادی

    از حدود بیش از 60 سال پیش تا کنون، سالانه هزاران مورد ثبت اختراع و مقاله درباره روش های مختلف ساخت و مقایسه خواص و عملکرد پلی اتیلن های تولیدی منتشر می شود. پلی اتیلن پرچگالی (HDPE) یکی از پرمصرف ترین پلی اتیلن در انواع مختلف شامل لوله، فیلم، الیاف، بطری و غیره است که در حدود t 106×50 از این محصول در فرایندهای دوغابی در سطح دنیا تولید می شود. فناوری های متعددی برای تولید پلی اتیلن در واحدهای صنعتی ارایه شده است. هر یک از این فناوری ها شرایط عملیاتی و نوع کاتالیزگر ویژه ای دارند و محصول اختصاصی تولید می کنند. پلی اتیلن پرچگالی می تواند به وسیله فاز گازی یا دوغابی تولید شود. در این مقاله، فرایندها و کاتالیزگرهای تولید پلی اتیلن در فاز دوغابی مرور می شوند. این فرایندها شامل فرایند دوغابی Hostalen مربوط به شرکت Basell، فرایند CX مربوط به شرکت Mitsui، فرایندMarTECH  از شرکت Phillips، فرایند Innovene S از شرکت Inoes و فرایندBorstar  از شرکت Boralis است. فناوری های Hostalen و CX از لحاظ کلیات و فرایند اصلی شبیه به هم هستند، اما تفاوت هایی دارند که در این مقاله بررسی می شوند. همچنین، کاتالیزگرهای تجاری شده به کاررفته در فرایند تولید پلی اتیلن از جمله مجموعه  TH از شرکت Basell، مجموعه هایRZ  و PZ از شرکت Mitsui و BCH و BCE از شرکت Sinopec بررسی می شوند.

    کلید واژگان: پلی اتیلن, پلیمرشدن, فرایند دوغابی, کاتالیزگر, فرایند Hostalen}
    Hossein Bazgir *, Zahra Zahra Issaabadi

    For more than sixty years, thousands of patents and articles have been published annually on various manufacturing methods and comparing the properties and performance of manufactured polyethylenes. High-density polyethylene (HDPE) is one of the most widely used polyethylene in different grades, including pipes, films, fibers, bottles, etc., which about 50 million tons of this product is produced in slurry processes worldwide. Several technologies have been presented for the production of polyethylene in industrial plants. Each of these technologies has special operating conditions and type of catalyst and produces a specific product grade. High density polyethylene can be produced by gas phase or slurry. In this article, the processes and catalysts for the production of polyethylene in the slurry phase are reviewed.  These processes include Hostalen slurry process by Basell, CX slurry process by Mitsui, MarTECH process by Phillips, Innovene S process by Inoes, and Bostar process by Borealis. Hostalen and CX technology are similar in general terms and the main process, but they have differences that are discussed in this article. Commercialized catalysts used in the polyethylene production process, including TH series from Basell, RZ and PZ series from Mitsui, and BCH and BCE series from Sinopec, are also investigated.

    Keywords: polyethylene, polymerization, Slurry process, catalyst, Hostalen process}
  • زینب روزبهانی*، مهرنوش محمدی

    ظروف تحت فشار یکی از کاربرد ی ترین و پرخطر ترین تجهیزات در صنایع مختلف هستند. این ظروف براساس جنس و ساختار به چهار نوع تقسیم می شوند. ضعف در طراحی، ساخت و تولید، کارکرد و به ویژه انتخاب نادرست مواد از عوامل شکست ظروف تحت فشار هستند. با ورود کامپوزیت ها به دنیای این ظروف، بسیاری از ضعف های طراحی جبران و خواص مکانیکی آن ها بهبود یافته است. وزن ظرف با بهره گیری از پلیمر های پرچگالی مانند پلی اتیلن، کاهش یافته است. ظروف تحت فشار نوع چهارم با استفاده هم زمان از ساختار کامپوزیتی و آستری پلیمری قابلیت کاهش وزن تا یک پنجم و دو برابرشدن عمر مفید نسبت به ظروف نوع اول می یابند. از مزایای ظروف نوع چهارم، مقاومت در برابر خوردگی، عدم خستگی در بارگذاری های پیاپی، سبک و قابل حمل بودن، فشار عملیاتی زیاد (bar 700) و عدم پیچیدگی روش تولید بوده و از معایب آن، هزینه تولید زیاد به واسطه استفاده از الیاف کربن است. از این ظروف در ذخیره سوخت های جایگزین نظیر هیدروژن و کپسول های اکسیژن فردی قابل حمل استفاده می شود. در این مقاله، انواع ظروف تحت فشار به طور اجمالی مرور شده و نوع چهارم با سایر انواع دیگر مقایسه شده است.

    کلید واژگان: ظروف تحت فشار, ساختار کامپوزیتی, آستری پلیمری, پلی اتیلن, الیاف کربن}
    Zeinab Rouzbehani *, Mehrnoush Mohammadi

    Pressure vessels are one of the most widely used and high-risk equipment in various industries. Pressure vessels are divided into four types based on material and structure. Weakness in design, construction and production, service and especially incorrect choice of materials are the causes of pressure vessel failure. With the introduction of composites into the world of these vessels, many design weaknesses and their mechanical properties have been improved. By using high density polymers such as polyethylene, the weight of the pressure vessel is reduced. Type IV pressure vessels with the simultaneous use of composite structure and polymer liner are able to reduce weight by up to one-fifth and double the useful life compared to the type I of vessels. The advantages of the fourth type of pressure vessels are corrosion resistance, no fatigue in consecutive loads, lightness and portability, high operating pressure (700 bar) and lack of complexity of the production method, and their disadvantage is the high production cost due to the use of carbon fibers. These pressure vessels are used to store alternative fuels such as hydrogen and portable individual oxygen capsules. In this article, the pressure vessels types are briefly reviewed and the fourth type is compared with other types.

    Keywords: Pressure Vessels, Composite Structure, Polymer Liner, polyethylene, carbon fiber}
  • امیرحسین یزدان بخش

    پلیمرها به دلیل خواص مکانیکی خوب و متنوع، چگالی پایین، قیمت مناسب، خواص ویژه عالی و دسترسی آسان به-ویژه در کشور ایران با منابع عظیم نفتی، رفته رفته جای مواد معدنی و فلزی را در صنایع مختلف گرفته‌اند که صنعت شیلات نیز از این قاعده مستثنی نیست. در کشور ایران با توجه به ظرفیت‌های موجود به ویژه در شمال و جنوب کشور، اجرای طرح پرورش ماهی در قفس از سیاست های مهم و جدی شیلات است. پرورش ماهی در قفس‌های پلی-اتیلن در دهه‌های اخیر با توجه به مزایای خاص خود مورد توجه اکثر کشورهای دنیا قرار گرفته است. در این مقاله به معرفی قفس پرورش ماهی پلی اتیلنی پرداخته شده و همچنین اجزا، عملکرد و مزایای آن شرح داده شده است. با توجه به تنوع خواص پلیمرها، می‌توان در کنار بدنه اصلی پلی اتیلنی، اکثر اجزای دیگر را نیز از دیگر پلاستیک‌ها ساخت و بدین وسیله و با چاشنی ابتکار و نوآوری برخی محدودیت‌های قفس پلی اتیلنی را نیز مرتفع ساخت که این موارد نیز تشریح شده‌اند. همچنین مزایای پلی اتیلن نسبت به ایده‌های دیگر برای ساخت قفس پرورش ماهی (چوب و فولاد) بیان شده و ماتریس مقایسات زوجی معیارهای رقابتی و مقایسه پلی اتیلن با چوب و فولاد گزارش شده و نهایتا توجیه اقتصادی استفاده از قفس پرورش ماهی پلیمری تبیین شده است.

    کلید واژگان: قفس پرورش ماهی, پلیمر, پلی اتیلن, شیلات}
  • احسان فرتاش نعیمی، محمدهادی خوش تقاضا*، سلیمان عباسی

    این پژوهش با هدف یافتن بهترین دز پرتودهی و بسته بندی برای افزایش ماندگاری قارچ خوراکی دکمه ای انجام شد. برای این منظور، ابتدا نمونه ها در دو نوع بسته بندی پلی اتیلن و نانو کامپوزیت قرار گرفتند. سپس تحت دزهای kGy 0 (شاهد)، 1، 2 و 3 کیلوگری پرتودهی شده و در دمای C° 5-4 نگهداری شدند. تاثیر عوامل مذکور روی ویژگی های کیفی قارچ (درصد کاهش وزن، قطر کلاهک، pH، درصد مواد جامد محلول، سفتی بافت و میزان روشنایی) در طول مدت انبارمانی در پنج مرحله، 1، 5، 10، 15 و 20 روز پس از پرتودهی بررسی شدند. نتایج نشان داد اثر متقابل دز پرتودهی و بسته بندی، همچنین دز و زمان نگهداری برای همه ی صفات اندازه گیری شده بجز سفتی بافت در سطح احتمال 1% معنی دار بودند. براساس یافته های این بررسی، استفاده از پرتودهی در دزهای kGy 2-1 به همراه بسته بندی نانو کامپوزیتی به طور معنی داری در افزایش ماندگاری قارچ خوراکی به مدت 20 روز موثر بود.

    کلید واژگان: پلی اتیلن, قارچ, نانو کامپوزیت, ویژگی های کیفی}
    Ehsan Fartash Naeimi, Mohammad Hadi Khoshtaghaza *, Soleyman Abbasi

    This study was conducted to evaluate the influence of gamma irradiation doses and packaging materials on the shelf life of edible button mushroom )Agaricus bisporus). To do so, the fresh mushrooms were packed in two different packages: (polyethylene and nanocomposite) and immediately irradiated (0, 1, 2 and 3 kGy) then stored (2–3°C). The effect of these parameters on qualitative characteristics of mushrooms (weight loss, cap diameter, pH, total soluble solids, firmness, and whiteness) during storage (1, 5, 10, 15 and 20 days after irradiation) was evaluated. Our findings showed that the mutual interaction of irradiation dose and packaging material, also irradiation dose and storage time were significant (p < 0.01) in all measured properties except firmness. It can be concluded that using proper doses of irradiation (1-2 kGy) and appropriate packaging material (nanocomposite) could significantly increase the shelf life of edible button mushrooms for 20 days.

    Keywords: Polyethylene, Mushroom, Nanocomposite, Qualitative characteristics}
  • مهدی انتظام*، رضا عسگری خشوئی

    پلی اولفین ها از پرکاربرد ترین دسته مواد پلیمری با مقاومت اشتعال پذیری کم هستند. امروزه، به کار گیری افزودنی های بی هالوژن برای ایجاد خواص بازدارندگی شعله در پلی اولفین ها، به دلیل مشکلات زیست محیطی افزودنی های هالوژن دار، حایز اهمیت است. بازدارنده های شعله بی هالوژن به چند دسته تقسیم می شوند که مهم ترین آن ها انواع برپایه فسفر، مواد معدنی، نیتروژن، سیلیسیم، بور و سامانه های گرماتورمی هستند. در این مقاله، سازوکار عملکرد و کارایی هر یک از این عوامل بازدارنده شعله برای سامانه های پلیمری برپایه پلی اولفین ها بررسی شده اند. نتایج مطالعات نشان می دهند، برای دست یابی به خواص مقاومت در برابر اشتعال مطلوب برای پلی اولفین ها، به علت بازده نسبتا کم اکثر ترکیبات ض دشعله بی هالوژن، استفاده از مقدار زیاد آن ها در فرمول بندی محصول تولیدی لازم است که به افت قابل توجه خواص مکانیکی آن منجر می شود. به منظور غلبه بر این مشکل، ترکیب افزودنی های بی هالوژن برای دست یابی به اثر هم افزایی، با هم استفاده می شوند. براساس نتایج حاصل از مطالعات مشخص شده است، مناسب ترین سامانه مکمل در کنار اکثر افزودنی های بی هالوژن برای رسیدن به اثر هم افزایی در ایجاد مقاومت اشتعال پذیری برای پلی اولفین ها، سامانه های گرماتورمی هستند. این اثر هم افزایی با سازوکار فاز جامد و تقویت پوشش محافظ در این فاز ناشی از وجود سامانه گرماتورمی ایجاد می شود.

    کلید واژگان: بازدارندگی شعله, بی هالوژن, پلی اولفین, پلی اتیلن, پلی پروپیلن}
    Mehdi Entezam *, Reza Asgari Khoshouei

    P olyolefins (POs) are one of the most widely used classes of polymeric materials withlow flammability. Today, the use of halogen-free retardants (HFFRs) for polyolefinsis important due to the environmental problems of halogen additives. Halogen-free flameretardants are divided into several categories, which the most important include phosphorusbasedtypes, minerals, nitrogen, silicon, boron, and intumescent systems. In this article,the operation mechanism and performance of these additives as the flame retardants forPOs-based systems are reviewed. The results show that in order to achieve the desiredflame resistance properties for polyolefins, due to the relatively low efficiency of mosthalogen-free flame retardant compounds, large amounts are used in the formulation,resulting in a significant decrease of thier mechanical properties. To overcome this problem,combinations of halogen-free flame retardants with synergistic effect should be used forPOs. Based on the studies, it has been found that intumescent systems are the most effectiveadditives, along with most of the halogen-free additives to achieve the synergistic effectin creating flame resistance for polyolefins. This synergistic effect is created by the solidphase mechanism and the strengthening of the protective coating in this phase due to thepresence of a intumescent systems.

    Keywords: flame retardant, halogen-free, Polyolefine, polyethylene, Polypropylene}
  • حسن کشاورز میرزامحمدی، سعید طالبی*، مصطفی رضایی، امین حیدری
    فرضیه

    تولید پلی اتیلن با وزن مولکولی نسبتا زیاد، خواص بهبودیافته و فرایندپذیری قابل قبول تاکنون هدف بسیاری از پژوهش ها بوده است. در پلیمرشدن دوغابی، تثبیت کاتالیزگر های همگن متالوسن بر پایه هایی با ابعاد نانو افزون بر بهبود خواص مکانیکی و گرمایی محصول می تواند موجب کنترل شکل شناسی و توزیع مناسب اندازه ذره شود. سطح ویژه ذرات پایه می تواند از عوامل اثرگذار بر فرایند تثبیت کاتالیزگر و خواص محصول باشد. هدف اصلی این پژوهش، تولید نانوکامپوزیت پلی اتیلن-نانوسیلیکا بدون گره خوردگی با روش پلیمرشدن درجا بود.

    روش ها

    کاتالیزگر متالوسن زیرکونوسن دی کلرید (Cp2ZrCl2) روی ذرات اصلاح سطحی شده نانو سیلیکای دودی تثبیت شد. از سه نوع نانوسیلیکای دودی با سطح ویژه 50، 200 و 380m2/g استفاده شد. ابتدا روی سطح نانوذرات سیلیکای اصلاح گرمایی شده، با استفاده از کمک کاتالیزگر متیل آلومینوکسان اصلاح شیمیایی انجام شد. سپس، با افزودن کاتالیزگر Cp2ZrCl2 به سامانه، واکنش تثبیت و فعال سازی کاتالیزگر به طور هم زمان انجام شد. در نهایت، پلیمرشدن اتیلن با استفاده از کاتالیزگر تهیه شده در فشار جو و دمای 30 درجه سلسیوس  انجام شد.

    یافته ها

    مقدار بیشینه بازده پلیمرشدن، مربوط به کاتالیزگر ناهمگن شده روی نانوسیلیکا با سطح ویژه  200m2/g بود. نتایج کشش پذیری در حالت جامد و افزایش تدریجی مدول در آزمون رئومتری پویش زمان نشان داد، پلی اتیلن سنتزشده دارای گره خوردگی کم است. کاهش غلظت و تراکم سطحی مراکز فعال روی کاتالیزگر ناهمگن شده موجب کاهش مقدار گره خوردگی زنجیرهای پلیمری شد. نتایج آزمون کشش، بهبود خواص مکانیکی نانوکامپوزیت تولیدشده نسبت به پلی اتیلن خالص را نشان داد که می تواند حاکی از توزیع مناسب نانوذرات سیلیکا در ماتریس پلی اتیلن باشد و تصاویر SEM نیز این موضوع را تایید کرد.

    کلید واژگان: پلی اتیلن, کاتالیزگر متالوسن, تثبیت, حالت بدون گره خوردگی, نانوسیلیکای دودی}
    Hasan Keshavarz Mirza Mohamadi, Saeid Talebi *, Mostafa Rezaei, Amin Heidari
    Hypothesis

    Production of polyethylene (PE) of a relatively high molecular weight with improved properties and acceptable processability has been allocated to many research efforts. In the slurry polymerization, immobilization of homogeneous metallocene catalyst on a nano-sized support leads to improved mechanical and thermal properties in addition to controlled morphology and appropriate particle size distribution of product. Specific surface area of support particles can be an effective parameter affecting the immobilization process of catalyst and product properties. In this research the main purpose was to produce PE/nanosilica nanocomposite, using an in-situ polymerization technique, in a disentangled state.

    Methods

    A metallocene catalyst, such as zirconocene dichloride (Cp2ZrCl2), was immobilized on the surface of modified nano-fumed silica particles. Three grades of nano-fumed silica having specific surface areas of 380, 200 and 50 m2/g were used. First the surface of thermally pretreated nanosilica was chemically modified using methylaluminoxane. Then, by adding the catalyst, Cp2ZrCl2, immobilization reaction and activation of the catalyst were performed simultaneously. Finally ethylene polymerization was conducted using the prepared catalyst under the atmospheric pressure of monomer at 30°C.

    Findings

    The maximum polymerization yield was related to the heterogenized catalyst on nanosilica with a specific surface area of 200 m2/g. The results of solid state drawability and buildup of modulus in time sweep rheometry exhibited that the synthesized polyethylene is in the less entangled state. Reducing the concentration and density of the active sites on the heterogenized catalyst resulted in the reduced number of chain entanglements. Tensile test results showed that nanocomposite samples possess better mechanical properties compared to the pure polyethylene, an indication of appropriate distribution of silica nanoparticles into the polyethylene matrix which was evidenced using SEM images.

    Keywords: polyethylene, metallocene catalyst, immobilization, disentangled state, nano-fumed silica}
  • فاطمه برزگری، جلیل مرشدیان *، محمد رضوی نوری
    غشا لایه نازکی است که اجزای سیال را به طور گزینشی جدا کرده و انتقال جرم بین فازها را کنترل می کند. بنابراین، دو وظیفه مهم گزینش پذیری و نفوذپذیری بر عهده غشاست. غشاها براساس جنس مواد اولیه به چهار دسته پلیمری، سرامیکی، فلزی و مایع تقسیم می شوند. در بین غشاهای رایج، غشای پلیمری به دلیل دردسترس بودن با ساختارهای شیمیایی متنوع، خواص فیزیکی بهینه و قیمت کمتر کاربردی تر است. غشاهای پلیمری با چهار روش اصلی ریخته گری محلول، کشش، استخراج و حک اثر تهیه می شوند. در میان این روش ها، روش کشش به نسبت ارزان تر بوده و به دلیل استفاده نکردن از حلال آثار زیست محیطی کمتری دارد. دلیل اصلی اهمیت این روش ساختار دوفازی است که به محض کشش در فصل مشترک تمرکز تنش ایجاد می کند و باعث ایجاد حفره می شود. از میان پلیمرهای مختلف، پلی اولفین هایی چون پلی پروپیلن و پلی اتیلن به دلیل قیمت کمتر، نیمه بلوری بودن، دارابودن خواص مکانیکی خوب، پایداری شیمیایی و فرایندپذیری آسان برای ساخت غشاهای پلیمری با روش کشش مناسب هستند. غشای متخلخل معمولا در فرایندهای جداسازی مثل جداکننده باتری و کاربردهای داروسازی به منظور کنترل سرعت نفوذ اجزای شیمیایی استفاده می شود. در این مقاله سعی بر آن است که با مرور منابع و مقالاتی که در این زمینه به چاپ رسیده است، اطلاعات قابل استفاده ای درباره تهیه غشاهای متخلخل پلیمری با روش کشش ارائه شود.
    کلید واژگان: پلی اتیلن, پلی پروپیلن, روش کشش, غشای متخلخل, تابکاری}
    Fatemeh Barzegari, Jalil Morshedian *, Mohammad Razavi, Nouri
    Membranes are thin layers that act as selective barriers to separate the components of materials and control the mass transfer between different phases. Therefore, their two main functions include: component selectivity and the permeability characteristics. Membranes according to their material sources are classified into four categories referred as polymeric, ceramic, metal and liquid types. Among these, polymeric membranes are the most favorable materials because of their availability in various chemical structures, their optimum physical properties and lower prices. Polymeric membranes are produced by four main methods known as solution casting, stretching, template leaching and track etching. Among them, stretching technique is inexpensive and because no solvent is used in this process, stretching method has lower environmental impacts. Among different polymers, polyolefines such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), due to their lower price, semi-crystallinity, good mechanical properties, chemical stability and easy process ability, are more appropriate for manufacturing of polymeric membranes by stretching method. Porous membranes are used in applications such as battery separators and drug delivery devices for controlling the permeation rate of chemical components. In this paper, we present some useful information on the above subject by reviewing the related published works in this area.
    Keywords: polyethylene, polypropylene, stretching method, porous membrane, annealing}
  • آذر زارع *، نسرین اعتصامی، روح الله باقری
    پلی اتیلن طی فرایندهای مذاب در معرض گرما، تنش برشی و اکسیژن دچار تخریب گرمایی می شود. به منظور دست یابی به پایداری مذاب پلی اتیلن در برابر پدیده های اکسایش گرمایی، استفاده از پایدارکننده ها عامل کلیدی در حفظ خواص فیزیکی و شیمیایی است. در سال های اخیر، پایدارکننده های طبیعی مختلف حین فراورش مذاب پلی اتیلن ها مورد توجه پژوهشگران بوده است. زیرا طی نگه داری مواد غذایی در ظروف بسته بندی تولید شده با پایدارکننده های سنتزی، این افزودنی ها می توانند به مواد غذایی مهاجرت کنند و باعث به خطر افتادن سلامت انسان شوند. برخی از پایدارکننده های طبیعی، ترکیبات فنولی موجود در منابع گیاهی هستند که نسبت به پایدارکننده های سنتزی مقاومت بیشتر در دماهای زیاد و پایداری مذاب بیشتری دارند. در این مقاله، اثر چند پایدارکننده طبیعی بر پایداری مذاب پلی اتیلن بررسی می شود. عملکرد پایدارکنندگی با اندازه گیری خواص رئولوژیکی، پایداری اکسایش گرمایی و رنگ پلیمر تعیین می شود. نتایج حاصل از اندازه گیری شاخص جریان مذاب پلی اتیلن دارای این پایدارکننده های طبیعی نشان داد، گرانروی در طول فرایند مذاب به مقدار کمتری تغییر می کند. اما در صورت استفاده از پایدارکننده های سنتزی، تغییر در شاخص جریان مذاب ادامه می یابد و مذاب در طول فرایند دچار تخریب می شود. از سوی دیگر، بررسی شاخص زردی نشان داد، پایدارکننده طبیعی باعث تغییر رنگ پلی اتیلن می شود. اما، با وجود این نقطه ضعف جزئی از پایدارکننده های طبیعی می توان برای جلوگیری از تخریب گرمایی در مواردی استفاده کرد که رنگ محصول در درجه دوم اهمیت قرار دارد. در نتیجه، پایدارکننده های طبیعی می توانند جایگزین مناسبی برای پایدارکننده های سنتزی در حین فرایند مذاب پلی اتیلن باشند.
    کلید واژگان: پایدارکننده طبیعی, پلی اتیلن, گرانروی, فراورش مذاب, تخریب گرمایی}
    Azar Zare *
    Polyethylene is degraded by exposure to heat, shear rate and oxygen in melting process. In order to achieve the polyethylene melt stability against thermal oxidation phenomena, the use of stabilizers is a key factor for the preservation of physical and chemical properties. In recent years, various natural stabilizers during the melting process of polyethylene have been of interest to the researchers, since during storage of food in packaging containers produced with synthetic stabilizers, these additives can migrate to food and endanger human health. Some natural stabilizers are phenolic compounds in plant sources that have higher resistance to synthetic stabilizers at high temperatures and have higher melt stability. In this paper, the effect of several natural stabilizers on the polyethylene melt stability is investigated. Stability performance is determined by measuring rheological properties, thermal oxidation stability and polymer color. The results of the flow index measurement of polyethylene containing these natural stabilizers show that the viscosity changes are insignificant during the melt process, but the synthetic stabilizers undergo changes in their molten flow index and it is degraded during the melt process. On the other hand, the evaluation of yellowness index shows that the natural stabilizer affects the color of polyethylene. However, despite this slight weakness of natural stabilizers, it can be used to prevent heat damage in cases where the color of the product is a secondary issue. As a result, natural stabilizers can be a good alternative to synthetic stabilizers during the melting process of polyethylene.
    Keywords: natural stabilizer, polyethylene, melt processing, viscosity, thermal degradation}
  • رضا پورقاسمی آستانه، یوسف جهانی
    رزینی تجاری و پر مصرف در کاربردهایی چون ،(LDPE) پلی اتیلن با چگالی کم تولید فیلم ها، ظروف دمشی و... است. این ماده دارای ساختاری پر شاخه بوده، به روش رادیکالی LDPE . طول این شاخه ها به صورت گسترده ای توزیع شده اند و تحت فشارهای بالا تولید می شود. ماهیت خطی زنجیر های پلیمری انواع پلی اتیلن ها رامی توان با استفاده از کومنومرهای بلندتر از اتیلن مثل بوتن و هگزن یا با استفاده از کاتالیزور هایی که الیگومرهای فعال پلیمر شدن را تشکیل می دهند، برهم ریخت. اما استفاده از کاتالیزور ها به دلیل محدودیت دسترسی و همچنین قیمت زیاد، در همه کشورها امکان پذیر نیست. روش های جایگزین برای ایجاد شاخه های بلند در ساختار پلیمر در غیاب کاتالیزور ها، فرایند های پس-اصلاحی است. (Reactive Extrusion) از جمله اکستروژن واکنشی (Pos t-modification) اخیرا از واکنش های رادیکالی در اص الح پس-پلیمر شدن پلی الفین ها بهره گرفته شده است. در این روش، تغییر در درجه شاخه ای شدن با کنترل متغیرهای گوناگون از جمله دما، زمان اقامت، خوراک پراکسید، فشار و... که به شدت روی خواص رئولوژیکی، تبلور و چگالی محصول تاثیرگذارند، امکا نپذیر است. در این مقاله به معرفی فرایند اکستروژن واکنشی و کاربرد آن در پیوندزنی و شاخه زنی پلی اتیلن پرداخته شده است.
    کلید واژگان: پلی اتیلن, شاخه زنی, اصلاح شیمیایی, اکستروژن واکنشی}
  • پدارم ملائکه
    لوله های پل یاتیلن موجدار با دارا بودن مقاومت فشاری بالا و پوشش بیرونی دندانه دار با ظاهری مدور، سال ها است که به عنوان محصولی مهندسی استفاده برای استاندارد سازی تولید این نوع لول ه ها DIN و 16961 EN 13476- می شوند، 1 تدوین شده اند. لوله های موجدار، معمولا برای انتقال آب زهکشی و فاض الب استفاده می شوند که خود یکی از بزرگترین دلایل رجحان استحکام بالاو مسائل اقتصادی بطور همزمان است. ظاهر دندانه دار بر روی سطح بیرونی این لول ه ها برای بهبود مقاومت لوله به فشار خارجی استفاده می شود. ع الوه بر مقاومت شیمیایی یکی از مه مترین ویژگی های پروفی لها و پوشش دندانه دار، مقاومت به سایش بالای آن ها است.دراین مقاله دلایل رشد و توسعه این محصول منحصربه فرد با لحاظ نمودن عواملی همچون مشخصات کلی، مزایا، ویژگی های مواد اولیه و خواص بلند مدت نظیر استحکام حلقوی و انعطا فپذیری با محاسبات استاتیکی بررسی می شود. همچنین نتایج تحقیق انجام شده در مورد بررسی مقاومت حلقوی و بهینه سازی تولید این نوع لوله ارائه می شود. *
    کلید واژگان: لوله, پلی اتیلن, موجدار, استحکام, فاضلابی}
  • مژگان میرزاطاهری، علی سلیمی، بهزاد صادقی*
    د ر سال های اخیر، استفاده از انواع شناساگرها به ویژه نوع رنگی آن، برای تشخیص زمان رسیدن میوه، تعیین زمان مناسب مصرف و نیز کاهش ضایعات محصولات کشاورزی ضروری شناخته شده است. در این پژوهش، از فیلم پلی اتیلن دارای نانو سیلیکا و محلول پتاسیم پرمنگنات، بسته نشانگر رنگی برای شناسایی گاز اتیلن آزاد شده از محصولات کشاورزی تهیه شد . بد ین منظور، آمیخته هایی از پلیمر LDPE و دو نوع نانوذرات سیلیکای آب دوست و آب گریز به طور مجزا در مقاد یر وزنی 2، 5 و %10 طی فرایند اختلاط مذاب تهیه شد ند . سپس آزمون های تراوایی گاز اکسیژن برای بررسی تراوایی فیلم، میکروسکوپی الکترونی پویشی برای بررسی پراکنش نانوذرات، گرماسنجی پویشی تفاضلی برای بررسی تغییرات بلورینگی پلیمر، شاخص جریان مذاب برای بررسی فرایند پذیری و کشش برای بررسی خواص مکانیکی نمونه فیلم ها انجام شد . نتایج تراوایی گاز نشان د اد ، نمونه دارای %5 وزنی سیلیکای آب دوست ضمن پراکنش مناسب و ایجاد ساختارهای خوشه ای، موجب بیشترین مقدار گازتراوایی (%95) شده است. وجود نانوذرات سیلیکا اثر درخور توجهی بر تغییر درصد بلورینگی پلیمر و نیز خواص مکانیکی فیلم پلیمری ند اشت. همچنین، نتایج شاخص جریان مذاب نیز بیانگر محد ود ه مناسب گرانروی آمیخته حین فرایند تولید فیلم پلیمری بود . با استفاده از فیلم پلی اتیلن با بیشینه تراوایی، نشانگرهای رنگی دارای شناساگر پرمنگنات پتاسیم تثبیت شده در پارچه تهیه شد . عملکرد نشانگرهای رنگی در مجاورت گاز اتیلن در دوره زمانی10 روز تغییر رنگ محسوسی را نشان می دهد که دوره زمانی مناسب برای مصرف میوه کیوی ارزیابی می شود .
    کلید واژگان: بسته بندی هوشمند, پلی اتیلن, تراوایی, نانوسیلیکا, نشانگر رنگی}
    Mojgan Mirzataheri, Ali Salimi, Behzad Sadeghi *
    In recent years, different color indicators have been developed and utilized in smart packaging to better visualize the fruit shelf-life and its safety consumption date as well as to minimize the loss of agricultural products. In this study, a potassium permanganate solution-containing polyethylene nanocomposite film was prepared through melt mixing process as color indicator for smart packaging. Two kinds of silica nanoparticles of different surface hydrophobicity were incorporated in the LDPE films to study the effect of hydrophilicity of nanoparticles on the film barrier properties. The morphology and dispersion of nanoparticles were studied using SEM/EDX technique. The gas permeability, dynamic scanning calorimetry, melt flow index and mechanical properties were investigated to find an optimum formulation. The results of the oxygen barrier tests showed that the increase of nanoparticles loading in the polymer matrix increased the permeability up to 95% for the sample containing 5% hydrophilic silica. The hydrophilic nanosilica was well dispersed in the matrix and generated void channels which allowed to form a permeable polymer film. The presence of nanosilica did not alter the polymer crystallinity as well as the mechanical properties of the nanocomposite films. The melt flow index data showed that the silica/polyethylene nanocomposites could be produced with appropriate processability. The color indicator was then fabricated using potassium permanganate placed on a woven fabric. The whole colored fabric was then put within a sealed permeable polyethylene bag. The efficiency of the color indicator against ethylene gas has been measured for a duration of 10 days which is suitable in kiwi fruit packaging.
    Keywords: smart packaging, polyethylene, permeability, nanosilica, color indicator}
  • بهروز جعفری، شکوفه حکیم، محمد رضوی نوری
    گرافن متشکل از ساختار تک لایه ای از اتم های کربن است که درشبکه ای شش ضلعی به هم متصل شده اند و کشف آن در سال 2004 اتفاق افتاد. به دنبال این کشف، ساخت محصولات از صفحات گرافن اصلاح شده با روش های جدید تاکنون توسعه یافته است. اخیرا به علت خواص چشمگیر گرافن در مقادیر کم، در مقیاس صنعتی و آزمایشگاهی از آن استفاده شده است. همچنین نانوکامپوزیت های پلی اتیلنی حاوی گرافن با ترکیب درصدهای متفاوت از این نانو ذره ساخته شده است. افزودن گرافن سبب بهبود قابل توجه خواص مکانیکی، الکتریکی و حرارتی پلی اتیلن ها شده که این نانوکامپوزیت ها را برای کاربرد های گوناگون مناسب می سازد. این مقاله در مورد نانوکامپوزیت های پلی اتیلنی حاوی گرافن با روش ساخت گوناگون شامل روش بین لایه ای، پلیمرشدن درجا، روش س لژل و اختلاط مستقیم بحث می کند. همچنین در ادامه به کاربرد های این نانوکامپوزیت ها در شاخه های متفاوتیمانند بسته بندی، خودروسازی، حسگر ها، مواد وابسته به نیروی مغناطیس، لایه های نیمه هادی در کابل های ولتاژ بالا، محافظت در برابر تداخل امواج الکترومغناطیس و تخلیه الکترواستاتیکی اشاره شده است.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, گرافن, پلی اتیلن}
  • احسان عوضوردی، مجتبی وندالوند، علیرضا شاکری
    پلی اتیلن ترفتالات (PET) از جمله پلاستیک های گرمانرم است که بازیافت آن با مشکلات متعددی رو به روست. به دلیل افت شدید خواص مکانیکی آن پس از بازیافت نمی توان از آن برای تولید محصولاتی همانند محصولات بکر استفاده کرد. پلی اتیلن نیز از جمله پلیمرهای گرمانرم است که به راحتی بازیافت شده و می توان آن را با فرایندهای معمول بازیافت کرد. پلی اتیلن به علت عوامل محیطی که محصول اولیه در آن قرار دارد تا حدودی کاهش خواص مکانیکی نشان می دهد که می توان با استفاده از تقویت کننده ها خواص آن را اصلاح کرد. در پژوهش حاضر، اثر پرکننده پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی (rPET) با مقدار و اندازه های مختلف بر خواص مکانیکی ماده حاصل مطالعه شد. کامپوزیت با مخلوط کن داخلی تهیه شد. برای اصلاح سازگاری بین ذرات از پلی اتیلن عامل دارشده با مالئیک انیدرید استفاده شد. بررسی خواص مکانیکی با آزمون های کشش، ضربه، سختی و شاخص جریان مذاب انجام شد. همچنین برای بررسی شکل شناسی ذرات پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی میکروسکوپ الکترونی پویشی به کار گرفته شد. نتایج نشان داد، با افزایش درصد پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی، انرژی شکست، سختی سطح، مدول کششی کامپوزیت افزایش و از طرفی شاخص جریان مذاب، ازدیاد طول تا نقطه تسلیم، استحکام کششی و نیز استحکام ضربه ای کاهش می یابد. نتایج نشان داد، با افزایش درصد PET بازیافتی در ماتریس پلی اتیلن بازیافتی رفتار کامپوزیت شکننده تر شد، به عبارتی دیگر باعث کاهش رفتار پلاستیک در پلی اتیلن بازیافتی شد و نیز با کاهش اندازه ذرات و افزایش سطح تماس خواص مکانیکی به مقدار قابل توجهی افزایش یافت و نیز رفتار ماده شکننده تر شد.
    کلید واژگان: پلی اتیلن, پلی اتیلن ترفتالات, پلی اتیلن عامل دارشده با مالئیک انیدرید, خواص مکانیکی, بازیافت}
    Ehsan Avazverdi, Mojtaba Vandalvand, Alireza Shakeri
    Polyethylene terephthalate (PET)، one of the thermoplastic polymers، is encountered with arduous problems in its recycling. After recycling، its mechanical properties drop dramatically and therefore it cannot be used to produce the products as virgin PET does. Polyethylene is a thermoplastic polymer which can be easily recycled using the conventional recycling processes. The decreased mechanical properties of virgin polyethylene due to the environmental factors can be improved by reinforcing fillers. In this paper، we studied the effects of adding recycled polyethylene terephthalate (rPET) as a filler، in various amounts with different sizes، on the physical and mechanical properties of recycled polyethylene. Composite samples were prepared using an internal mixer at temperature 185°C، well below rPET melting point (250°C)، and characterized by their mechanical properties. To improve the compatibility between different components، PE grafted with maleic anhydride was added as a coupling agent in all the compositions under study. The mechanical properties of the prepared samples were performed using the tensile strength، impact strength، surface hardness and melt flow index (MFI) tests. To check the dispersity of the polyethylene terephthalate powder in the polyethylene matrix، light microscopy was used. The results showed that the addition of rPET improved the tensile energy، tensile modulus and surface hardness of the composites while reduced the melt flow index، elongation-at-yield، tensile strength and fracture energy of impact test. We could conclude that with increasing rPET percentage in the recycled polyethylene matrix، the composite became brittle، in other words it decreased the plastic behavior of recycled polyethylene. Decreasing particle size led to higher surface contacts، increased the mechanical properties and made the composite more brittle. The light microscopy micrographs of the samples showed a good distribution of small rPET particles in the polyethylene matrix.
    Keywords: polyethylene, polyethylene terephthalate, maleated polyethylene, mechanical properties, recycle}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال