โพลีอะซีทัลเรซิน (POM เรซิน) คืออะไร?

1.โพลีอะซีทัลเรซิน (POM เรซิน) คืออะไร

โพลีอะซีตัลเรซิน (POM เรซิน) เป็นตระกูลของพลาสติกวิศวกรรมที่มีโครงสร้างทางเคมีประกอบด้วยอาร์เรย์ลำดับของอะตอม โดยกลุ่มเมทิล (CH ₂) สลับกับอะตอมออกซิเจน (O) (รูปที่ 1) เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีมีความสม่ำเสมอ โพลีอะซีตัลเรซินจึงสร้างโครงสร้างผลึกได้ทันทีและมีความเค็มสูงที่สุดในบรรดาพลาสติกวิศวกรรมทั้งหมด (ความเป็นผลึก ของเรซินคือเศษส่วนของปริมาตรที่ครอบครองโดยบริเวณที่เป็นผลึก)

ความถ่วงจำเพาะของ POM อยู่ที่ประมาณ 1.4 g/ ^cm3 ซึ่งค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับพลาสติกวิศวกรรมเอนกประสงค์อื่นๆ เนื่องจากระยะห่างระหว่างโมเลกุลในโครงสร้างผลึกสั้น ทำให้มีความแข็งแรงและคงตัว ความเป็นผลึกสูง นี้มีส่วนรับผิดชอบต่อคุณสมบัติสำคัญหลายประการของ POM POM ยังมี ความร้อนแฝงของการตกผลึก สูง ซึ่งเป็นการวัดปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการตกผลึกวัสดุจากสถานะหลอมเหลว ข้อเท็จจริงนี้มีผลกระทบต่อพฤติกรรมของเรซิน POM ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป

ในกรณีที่ไม่มีสารเติมแต่งสี ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปที่ทำจาก POM จะมีสีขาวนวล นี่เป็นเพราะโครงสร้างโดเมนคริสตัล: ตัวแม่พิมพ์ของ POM มีทั้งบริเวณผลึกที่มีความหนาแน่นสูงและบริเวณที่ไม่ใช่ผลึกที่มีความหนาแน่นต่ำ โดยมีแสงแพร่กระจายผ่านบริเวณทั้งสองประเภทด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลให้เกิดการเลี้ยวเบนหรือการสะท้อนของแสงที่ขอบเขตระหว่างบริเวณที่เป็นผลึกและไม่ใช่ผลึก ทำให้ได้ลักษณะที่ปรากฏเป็นสีขาวโดยรวม นี่อาจถือได้ว่าเป็นคุณสมบัติทั่วไปของเรซินที่เป็นผลึกทั้งหมด

2.คุณสมบัติของโพลีอะซีทัลเรซิน (POM เรซิน)

ความตกผลึกสูงของเรซิน POM ทำให้วัสดุเหล่านี้มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม รวมถึงความแข็งแรงและความแข็งแกร่ง นอกจากนี้ โครงสร้างผลึกมีแนวโน้มที่จะจำกัดไม่ให้โมเลกุลเคลื่อนที่ในตำแหน่งที่สัมพันธ์กัน ทำให้มั่นใจได้ถึงอัตราการคืนสภาพที่ยืดหยุ่นสูง และให้คะแนน POM สูงในประเภทประสิทธิภาพที่จำเป็นสำหรับส่วนประกอบทางกล รวมถึงความต้านทานต่อความล้าซ้ำๆ (ความล้มเหลวของวัสดุที่เกิดจากการเกิดซ้ำๆ ความเครียดแม้ในระดับต่ำ) และการคืบคลาน (ปรากฏการณ์ที่วัสดุที่ได้รับความเครียดเป็นเวลานานแสดงการบิดเบือนรูปร่างอย่างมีนัยสำคัญ) นอกจากนี้ โมเลกุลที่ฝังอยู่ในโครงสร้างผลึกจะไม่เคลื่อนตัวเมื่อสัมผัสใกล้ชิดกับวัสดุอื่น ทำให้เรซิน POM ทนทานต่อการเสียดสี

POM มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วต่ำมากที่ -50°C; ที่อุณหภูมิการทำงานทั่วไป การเคลื่อนที่ของสายโซ่โมเลกุลในบริเวณที่ไม่ใช่ผลึกของตัว POM ทำให้เกิดความคงตัวเหมือนยางซึ่งมีความทนทานและทนต่อการแตกร้าว

โดยทั่วไป เป็นเรื่องยากที่โมเลกุลตัวทำละลายอินทรีย์จะเจาะเข้าไปในวัสดุที่เป็นผลึกได้ ด้วยเหตุนี้ เรซิน POM ที่มีความเป็นผลึกสูงจึงทำให้มีความทนทานต่อตัวทำละลายอินทรีย์สูง ในทางกลับกัน POM ไม่มีความต้านทานต่อกรดและมีความต้านทานต่อด่างเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ความระมัดระวังเมื่อใช้ POM กับสารอนินทรีย์ ภาวะแทรกซ้อนอีกประการหนึ่งคือ เมื่อ POM เริ่มสลายตัว ผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวจะแสดงฤทธิ์ทางเคมีของตัวเองและทำหน้าที่ส่งเสริมการสลายตัวต่อไป การสลายตัวของ POM ได้รับการส่งเสริมไม่เพียงโดยความร้อนเท่านั้น แต่ยังโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากรังสีอินฟราเรดด้วย ด้วยเหตุผลนี้ สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ตั้งใจจะใช้กลางแจ้ง จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะเลือกเกรด POM ที่ผ่านการบำบัดสภาพอากาศแล้ว

3.ความหลากหลายของโพลีอะซีทัลเรซิน (POM เรซิน)—และวิธีการเลือก

3-1. โฮโมโพลีเมอร์และโคโพลีเมอร์

(1) ความแตกต่างในโครงสร้างสายโซ่โมเลกุล

เนื่องจากโซ่โพลีอะซีตัลบริสุทธิ์นั้นไม่เสถียรทางเคมี จึงต้องแก้ไขโซ่โดยการเพิ่มบริเวณที่ทำให้เสถียร (กลุ่มที่ทำให้เสถียร) เพื่อให้ได้วัสดุที่มีประโยชน์ในทางปฏิบัติ มีสองวิธีในการทำเช่นนี้

แนวทางแรกดังแสดงในรูปที่ 2-1 คือการเพิ่มกลุ่มที่ทำให้เสถียร (แสดงด้วย X ในรูป) ไปที่ส่วนปลายของสายโซ่โมเลกุลโพลีอะซีทัล สิ่งนี้ทำให้เกิดสายโซ่โมเลกุลที่นอกเหนือจากกลุ่มที่ทำให้เสถียรที่ปลายของมันแล้ว ยังประกอบด้วยโครงสร้างอะซีตัลโดยเฉพาะ และวัสดุที่ได้จึงเรียกว่า โฮโมโพลีเมอร์ อีกวิธีหนึ่งคือการผสมสารที่ให้กลุ่มคงตัวกับวัตถุดิบอื่นๆ ก่อนการเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์ ดังที่แสดงในรูปที่ 2-2 (กลุ่มที่ทำให้เสถียรแสดงด้วย Y ในรูป) สิ่งนี้ทำให้เกิดสายโซ่โมเลกุลที่รวมกลุ่มที่ทำให้เสถียรไว้ ภายใน ไม่ใช่แค่ที่ปลายเท่านั้น วัสดุที่ผลิตในลักษณะนี้เรียกว่า โคโพลีเมอร์ มีกลุ่มที่ทำให้เสถียรมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโฮโมโพลีเมอร์

นอกจากป้องกันการเสื่อมสภาพของวัสดุแล้ว กลุ่มรักษาเสถียรภาพยังช่วยชะลอการตกผลึกและลดจุดหลอมเหลวอีกด้วย ปรากฏการณ์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุที่แตกต่างกันของโฮโมโพลีเมอร์และโคโพลีเมอร์ ตามที่สรุปไว้ในตารางที่ 1 ในทางปฏิบัติ การเลือกวัสดุโฮโมโพลีเมอร์กับโคโพลีเมอร์มักจะถูกกำหนดโดยลักษณะของการใช้งานที่เป็นปัญหา

(2) ความแตกต่างระหว่างโฮโมโพลีเมอร์และโคโพลีเมอร์

วัสดุโฮโมโพลีเมอร์ตกผลึกได้ง่าย และรูปร่างที่ขึ้นรูปจากโฮโมโพลีเมอร์มีแนวโน้มที่จะมีความเป็นผลึกสูง ส่งผลให้มีจุดหลอมเหลวสูงขึ้น รวมถึงมีความแข็งแรงและความยืดหยุ่นมากกว่าเมื่อเทียบกับโคโพลีเมอร์ ผลที่ตามมาประการหนึ่งของคุณสมบัติเหล่านี้คือความต้านทานการคืบคลานและความล้าที่โดดเด่นของวัสดุโฮโมโพลีเมอร์ ในทางกลับกัน โคโพลีเมอร์มีความโดดเด่นด้วยคุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่ดีเยี่ยม เมื่อเปรียบเทียบกับโฮโมโพลีเมอร์ โคโพลีเมอร์มีความต้านทานต่อการย่อยสลายที่เกิดจากสารประกอบอนินทรีย์ (รวมถึงกรดและด่าง) ได้ดีกว่า ความร้อน อากาศ รังสีอินฟราเรด และปัจจัยอื่นๆ

3-2. ความหนืดหลอมเหลว

คุณสมบัติของวัสดุของโพลีเมอร์มีความสัมพันธ์โดยตรงกับความยาวของสายโซ่โมเลกุลที่ประกอบด้วย โดยทั่วไปแล้ว สายโซ่โมเลกุลที่ยาวกว่าจะให้ความต้านทานต่อการคืบคลานและความล้าได้ดีกว่า แต่ยังมีความหนืดสูงกว่าในสถานะหลอมเหลว ซึ่งทำให้วัสดุขึ้นรูปยากขึ้นตามที่ต้องการ รูปร่าง เพื่อให้ลูกค้าของเรามีทางเลือกที่หลากหลายในการปรับสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและพฤติกรรมการขึ้นรูป Asahi Kasei จึงพัฒนาและจำหน่ายเกรดวัสดุครบวงจรที่มีสายโซ่โมเลกุลที่มีความยาวต่างกัน เนื่องจากผลิตภัณฑ์ POM ส่วนใหญ่ผลิตโดยการฉีดขึ้นรูป เกรดวัสดุที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อจุดประสงค์นี้จึงถือเป็นแกนหลักของกลุ่มผลิตภัณฑ์ของเรา โดยทั่วไปเกรดความหนืดต่ำ (ของเหลวสูง) ที่มีสายโซ่โมเลกุลสั้นกว่ามักจะใช้สำหรับส่วนประกอบที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดขนาดเล็ก ในขณะที่เกรดความหนืดสูงที่มีสายโซ่โมเลกุลที่ยาวกว่านั้นใช้สำหรับส่วนประกอบที่ขึ้นรูปด้วยการอัดขึ้นรูปหรือส่วนประกอบที่ต้องการความแข็งแรงเชิงกลหรือความทนทานสูง

3-3. เกรดเสริมความแข็งแรง

ความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของพลาสติกอาจเพิ่มขึ้นได้โดยการเติมสารเสริมแรง เช่น ใยแก้วหรืออนุภาคขนาดเล็กแบบอนินทรีย์ แม้ว่าจะเป็นเรื่องยากที่จะรักษาความสัมพันธ์ของ POM สำหรับสารเสริมแรงดังกล่าว และด้วยเหตุนี้ผลกระทบในการเสริมความแข็งแรงของสารเติมแต่งเสริมแรงจึงไม่สำคัญสำหรับ POM เท่ากับสำหรับเรซินโพลีเอไมด์อื่นๆ แต่ Asahi Kasei ก็มีเกรดที่หลากหลายซึ่งมีการปรับปรุงให้ดีขึ้น ความคงตัวของมิติ การนำไฟฟ้า และคุณสมบัติอื่นๆ

3-4. เกรดทนต่อสภาพอากาศ

โดยทั่วไป สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีไว้สำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง Asahi Kasei นำเสนอเกรดวัสดุที่ได้รับการบำบัดด้วยสารเติมแต่งที่ทนต่อสภาพอากาศ ในบางกรณี เกรดพิเศษซึ่งประเภทและปริมาตรของสารเติมแต่งเหล่านี้ได้รับการปรับให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมการใช้งานเฉพาะอาจได้รับการพัฒนาด้วยเช่นกัน เนื่องจากคุณสมบัติการเกิดปฏิกิริยาที่หลากหลายที่แสดงโดยสารเติมแต่งที่ทนต่อสภาพอากาศ เกรดที่ทนต่อสภาพอากาศอาจมีพฤติกรรมแตกต่างกันในสภาพแวดล้อมการใช้งานที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงต้องตรวจสอบอย่างรอบคอบว่าเกรดวัสดุที่เลือกทำงานได้ตามที่คาดหวังในสภาพแวดล้อมการใช้งานที่ต้องการ และไม่มีปัญหาด้านประสิทธิภาพอื่นๆ

3-5.เกรดการหล่อลื่น

เนื่องจาก POM เป็นตัวเลือกวัสดุทั่วไปสำหรับเกียร์ ตัวเลื่อน ที่ยึดเพลา และส่วนประกอบอื่นๆ ที่มีไว้สำหรับใช้กับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว Asahi Kasei จึงพัฒนาและจำหน่ายเกรดวัสดุที่มีคุณสมบัติการหล่อลื่นที่ดีขึ้น เนื่องจากการเคลื่อนที่แบบเลื่อนและเงื่อนไขการใช้งานที่หลากหลายซึ่งส่วนประกอบต่างๆ อาจต้องเผชิญ การระบุวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานที่กำหนดอาจไม่ใช่เรื่องง่าย เราขอแนะนำให้ตรวจสอบตัวเลือกต่างๆ อย่างรอบคอบ และทดสอบวัสดุภายใต้เงื่อนไขที่เลียนแบบสภาพแวดล้อมการทำงานจริงอย่างใกล้ชิด ก่อนที่จะทำการเลือกขั้นสุดท้าย

3-6. คุณสมบัติการขึ้นรูปของวัสดุ POM

ส่วนประกอบที่เกิดจาก POM มักอยู่ภายใต้ข้อจำกัดที่เข้มงวดในด้านความแม่นยำของมิติและข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับประสิทธิภาพการทำงาน กรณีดังกล่าวจำเป็นต้องให้ความสนใจอย่างระมัดระวังต่อคุณสมบัติการขึ้นรูปที่เป็นลักษณะเฉพาะของวัสดุ POM ดังต่อไปนี้

(1) คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ POM อาจลดลงเมื่อเก็บไว้ในกระบอกสูบที่มีอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน
(2) ภายใต้เงื่อนไขการขึ้นรูปบางประการ การย่อยสลายของวัสดุ POM ในแม่พิมพ์อาจทำให้เกิดผลิตภัณฑ์การย่อยสลายที่ปนเปื้อนแม่พิมพ์
(3) เนื่องจากมีความเป็นผลึกสูง วัสดุ POM จึงมีอัตราการหดตัวสูงในระหว่างการขึ้นรูป
(4) เนื่องจากความร้อนแฝงของการตกผลึกสูง วัสดุ POM จึงละลายได้ยากและแข็งตัวได้ยาก

คุณสมบัติ (1) และ (2) ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับวัสดุ POM ทั้งหมด อาจได้รับการแก้ไขโดยการผสมกับส่วนผสมต่างๆ แต่ยังต้องได้รับการดูแลอย่างระมัดระวังในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป คุณสมบัติ (3) มาจากคุณสมบัติความเป็นผลึกเดียวกันกับที่ทำให้ POM มีประสิทธิภาพสูง และด้วยเหตุนี้จึงหลีกเลี่ยงไม่ได้โดยเนื้อแท้ คุณสมบัติ (4) ซึ่งเกี่ยวข้องกับความเป็นผลึกเช่นกัน กำหนดให้ความร้อนถูก จ่าย ในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการหลอมละลาย และ กำจัดออกไป ในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการแข็งตัว Asahi Kasei ยังนำเสนอ POM เกรด รอบสูง อีกด้วย สิ่งเหล่านี้ต้องผ่านการบำบัดที่เร่งให้เกิดการตกผลึกระหว่างการแข็งตัว ช่วยลดเวลาในการทำความเย็น

4. การใช้โพลีอะซีตัลเรซิน (POM เรซิน)

การใช้งานหลายอย่างของ POM ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ประโยชน์จากความแข็งแกร่งและความแข็งแกร่งสูงของวัสดุ POM รวมถึงคุณสมบัติการเลื่อนที่เหนือกว่า ตัวอย่างที่คุ้นเคยในชีวิตประจำวัน ได้แก่ ซิปเสื้อผ้า (รูปที่ 3) และอุปกรณ์กระเป๋าเดินทาง (รูปที่ 4) ตัวอย่างเหล่านี้ยังแสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมคล้ายสปริงของวัสดุ POM มักถูกนำไปใช้ประโยชน์ในทางปฏิบัติอย่างไร

POM ยังเป็นตัวเลือกวัสดุทั่วไปสำหรับส่วนประกอบที่เคลื่อนที่ในระบบไฟฟ้า รวมถึงสวิตช์สไลด์ เกียร์ และลูกเบี้ยว ในการใช้งานทางอุตสาหกรรม ตัวยึดที่ทำจาก POM สามารถใช้แทนสกรูและโบลต์โลหะเพื่อช่วยปรับปรุงกระบวนการประกอบ เนื่องจากวัสดุ POM มีพฤติกรรมการเลื่อนที่ดีเยี่ยมโดยไม่จำเป็นต้องหล่อลื่น จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเคลื่อนย้ายส่วนประกอบที่ทำงานใกล้กับระบบแม่เหล็กไฟฟ้าหรือทางเดินแสง ซึ่งความเสี่ยงของการปนเปื้อนขัดขวางการใช้สารหล่อลื่น

ชิ้นส่วนเคลื่อนไหวที่ประดิษฐ์ด้วย POM ยังใช้ในเครื่องมือที่มีความแม่นยำ เช่น ดิสก์ไดรฟ์และกลไกการป้อนกระดาษ ซึ่งช่วยลดเสียงรบกวนในการทำงานและหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนที่เกิดจากน้ำมันหล่อลื่น

POM เป็นตัวเลือกวัสดุทั่วไปสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ เช่น เกียร์มอเตอร์ ระบบประตู ฐานกระจก พนักพิงศีรษะ และตัวปรับที่นั่ง ที่จับประตูเป็นตัวอย่างหนึ่งของส่วนประกอบภายในที่ผสานรวมเป็นชิ้นเดียวกับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ และรูปลักษณ์ที่สวยงามจึงเป็นสิ่งสำคัญ ความต้านทานที่ดีเยี่ยมของ POM ต่อตัวทำละลายอินทรีย์ยังทำให้ POM เป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับส่วนประกอบของระบบเชื้อเพลิง

ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง POM ใช้สำหรับส่วนประกอบของบานประตู เช่น ล้อประตูบานเลื่อน ส่วนประกอบรางม่าน และวาล์วจ่ายน้ำ ในทำนองเดียวกัน ในเครื่องจักรทั่วไป POM ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุสำหรับระบบส่งแรงและส่วนประกอบเลื่อนและสารยึดเกาะประเภทต่างๆ

5.วิธีการขึ้นรูปและการแปรรูปโพลีอะซีตัลเรซิน (POM เรซิน)

การฉีดขึ้นรูปเป็นเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตส่วนประกอบ POM ข้อกำหนดเบื้องต้นที่สำคัญสองประการสำหรับการฉีดขึ้นรูปที่ประสบความสำเร็จคือ (1) การคำนึงถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดการหดตัวอย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการขึ้นรูป และ (2) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการขึ้นรูปดำเนินการภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

ความตกผลึกสูงของวัสดุ POM ช่วยให้มั่นใจได้ถึงอัตราการหดตัวที่ค่อนข้างสูงระหว่างการขึ้นรูป: ประมาณ 2% เนื่องจากอัตราการหดตัวที่แม่นยำขึ้นอยู่กับสภาวะการขึ้นรูป ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความแม่นยำด้านมิติสูงจึงต้องได้รับการขึ้นรูปภายใต้สภาวะที่ได้รับการปรับแต่งอย่างระมัดระวัง และในแม่พิมพ์ที่ได้รับการกำหนดค่าอย่างเหมาะสม

พารามิเตอร์สำคัญประการหนึ่งที่ต้องปรับอย่างระมัดระวังคืออุณหภูมิที่เรซินหลอมเหลวถูกให้ความร้อนในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป: การตั้งค่าอุณหภูมินี้ สูง เกินไปอาจทำให้วัสดุสลายตัวเนื่องจากความร้อน ในขณะที่การตั้งค่า ต่ำ เกินไปอาจป้องกันไม่ให้เรซินละลายเต็มที่ ส่งผลให้วัสดุเสื่อมสภาพ คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูป สิ่งสำคัญคือต้องกำจัดแก๊สออกจากแม่พิมพ์อย่างทั่วถึง การระบายก๊าซออกจากแม่พิมพ์ไม่เพียงพอไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการฉีดระยะสั้นเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้วัสดุเสื่อมสภาพอีกด้วย

นอกเหนือจากการฉีดขึ้นรูปแล้ว อาจจัดหา POM ดิบในรูปแบบของแท่งสำหรับการตัดหรือแผ่นพื้นสำหรับการขึ้นรูปแบบอัดขึ้นรูป เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญของปริมาตรที่มาพร้อมกับการตกผลึก POM เมื่อสร้างส่วนประกอบที่เป็นของแข็ง เราจึงต้องดูแลจัดหาเรซินหลอมเหลวในปริมาณที่เพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของ ช่องว่าง ความหนืดหลอมเหลวต่ำของ POM ทำให้ไม่เหมาะสมกับวิธีการขึ้นรูปบางวิธี รวมถึงการขึ้นรูปแบบเป่าและการขึ้นรูปแบบสุญญากาศ

หลังจากการขึ้นรูป ส่วนประกอบ POM อาจต้องผ่านการบำบัดขั้นที่สองหลายอย่าง สำหรับกระบวนการบางอย่าง รวมถึงการทาสี การพิมพ์ การชุบ และการติดกาว อาจจำเป็นต้องมีขั้นตอนการเปิดใช้งานพื้นผิวเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดี สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ทำจากส่วนประกอบ POM มีเทคนิคการประกอบที่หลากหลาย รวมถึงหัวต่อสกรู หัวต่อแบบ snap-to-fit และหัวต่อแบบเชื่อม

6. โพลีอะซีตัลเรซิน (POM Resins) กับภาวะโลกร้อน

ความท้าทายของภาวะโลกร้อนเป็นปัญหาร้ายแรงที่ส่งผลกระทบต่อมวลมนุษยชาติมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเปรียบเทียบกับพลาสติกเอนกประสงค์ POM ถูกใช้ในปริมาณที่ค่อนข้างน้อยทั่วโลก และไม่ค่อยมีการใช้เพื่อผลิตพลาสติกแบบใช้ครั้งเดียว และด้วยเหตุนี้ จึงไม่ค่อยมีการกล่าวถึงในการอภิปรายเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของโลก อย่างไรก็ตาม ในบรรดาพลาสติกรูปแบบต่างๆ ที่ใช้กันในปัจจุบัน POM มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดผิดปกติ และอาจเป็นไปได้ที่จะลดปริมาณลงอีกในปีต่อๆ ไป

6-1. การใช้คาร์บอน

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น POM อาจอธิบายได้ด้วยสูตรทางเคมี (CH ₂ O)n ซึ่งการคำนวณอย่างง่ายทำให้ได้อัตราส่วนคาร์บอน 40% ซึ่งเป็นค่าที่น้อยมากเมื่อเทียบกับวัสดุพลาสติกอื่นๆ ตัวอย่างเช่น โพลีเอทิลีน ซึ่งเป็นตัวอย่างทั่วไปของพลาสติกเอนกประสงค์ มีอัตราส่วนคาร์บอน 85% มากกว่าสองเท่าของ POM ซึ่งหมายความว่าวัสดุ POM ในทุกขั้นตอนของวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ ตั้งแต่การผลิตไปจนถึงการทิ้ง มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าพลาสติกประเภทอื่นอย่างเด็ดขาด

6-2. การผลิต POM จากส่วนผสมชีวมวล

POM ผลิตโดยกระบวนการทางอุตสาหกรรมดังที่แสดงในรูปที่ 5 เมทานอลซึ่งเป็นส่วนผสมขั้นกลางในกระบวนการนี้ โดยทั่วไปมักผลิตโดยการออกซิเดชันของมีเทนที่ได้มาจากก๊าซธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ยังสามารถผลิตเมทานอลได้โดยการหมักชีวมวล

ในประเด็นนี้ โปรดทราบว่ามีเทนซึ่งเป็นสารตั้งต้นในการผลิตเมทานอลนั้นเป็นก๊าซที่มีผลกระทบต่อภาวะเรือนกระจกมากกว่าก๊าซ CO ₂ ด้วยซ้ำ มีเทนเกิดจากการเลี้ยงปศุสัตว์ ปล่อยออกมาจากทะเลสาบ บึง และนาข้าว และเกิดจากโรงบำบัดน้ำเสีย ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ระเบียบวิธีสำหรับการจำกัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและรับรองว่าการใช้มีเทนอย่างมีประสิทธิภาพ—ตามข้อกำหนดที่คล้ายกันสำหรับ CO _2—จึงเป็นจุดสนใจของการวิจัยในปัจจุบันที่กระตือรือร้น และการใช้ POM เพื่อการจัดการมีเทนอย่างมีประสิทธิผลเป็นช่องทางหนึ่งที่มีแนวโน้มไปสู่อนาคตที่เป็นอิสระจากการพึ่งพา พลังงานจากถ่านหิน.

→ คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเกรดที่ได้รับการรับรองชีวมวลของเรซิน TENAC™ POM ของ Asahi Kasei

คอลัมน์: นิวเคลียสคริสตัล

เมื่อผลึกเรซินอยู่ในสถานะหลอมละลาย สายโซ่โมเลกุลของพวกมันจะแสดงการเคลื่อนที่ของโมเลกุลและเคลื่อนที่ไปมารอบๆ กันอย่างอิสระ เมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าจุดหลอมเหลว โซ่เหล่านี้ก็จะก่อตัวเป็นโครงร่างที่ยาวขึ้น และเริ่มก่อตัวเป็นผลึกที่มีโซ่โมเลกุลอยู่ข้างๆ จากนั้นคริสตัลเหล่านี้จะเติบโตต่อไปโดยผสมผสานโซ่โมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียงเข้าด้วยกัน ส่งเสริมการแข็งตัวของวัสดุ

ธรรมชาติของกลไกนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าความรวดเร็วของการแข็งตัวที่เกิดจากการทำความเย็นจะได้รับผลกระทบจากการเริ่มต้นของการตกผลึก สารที่ส่งเสริมกระบวนการนี้เรียกว่า นิวเคลียสคริสตัล นิวเคลียสของคริสตัลเป็นวัตถุแข็งที่มีพื้นผิวเลียนแบบโครงสร้างที่ยาวของสายโซ่โมเลกุล หน้าที่ของพวกมันคือกระตุ้นการตกผลึกโดยรวมสายโซ่โมเลกุลใกล้เคียงเข้าด้วยกัน ดังที่แสดงไว้ในแผนภาพในรูปที่ 6 การเติมนิวเคลียสของผลึกมีผลกระทบต่อกระบวนการแข็งตัวของเรซินดังต่อไปนี้:

• การตกผลึกเริ่มต้นที่อุณหภูมิที่สูงขึ้น
• จำนวนคริสตัลเพิ่มขึ้น
• การตกผลึกดำเนินไปอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น
• สารที่แข็งตัวจะมีความเป็นผลึกสูงกว่า
• ตัวแม่พิมพ์มีข้อบกพร่องภายในน้อยกว่า

นิวเคลียสของคริสตัลถูกนำมาใช้ในการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ POM เพื่อลดระยะเวลาการทำความเย็นและลดจำนวนข้อบกพร่องที่ตกค้างในชิ้นงานที่ขึ้นรูป

 

(เขียนโดย Isao Sato สำนักงานเทคนิค Isao Sato)

Asahi Kasei ทุ่มเทในการจัดหากลุ่มผลิตภัณฑ์พลาสติกวิศวกรรมเกรดเต็มรูปแบบ และใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญทางเทคโนโลยีอันเป็นเอกลักษณ์ของเราเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ โปรด ติดต่อเรา เพื่อถามคำถาม หารือเกี่ยวกับข้อกังวลใด ๆ และขอตัวอย่าง