ارتقاء کیفیت و ارزش افزوده محصولات پتروشیمی در صنایع
ارتقاء کیفیت و ارزش افزوده محصولات پتروشیمی در صنایع پایین دستی بااستفاده از فناوری نانو 2 – جمال اعلائی 1 علی رحمت پور پژوهشکده علوم و تکنولوژی پلیمر پژوهشگاه صنعت نفت تهران ـ صندوق پستی 4163/18745 aalaiej@ripi.ir چکیده : با توجه به حجم بالای تولید مواد پلیمری توسط شرکت ملی صنایع پتروشیمی در سالهای آتی و همچنین وجود پتانسیل های علمی و قابل دسترس بودن تجهیزات دستگاهی و مواد اولیه مورد نیاز، بکارگیری فناوری نانو برای ارتقاء کیفیت و ارزش افزوده محصولات پتروشیمی بسیار سریعتر و کم هزینه تر از خرید مستقیم تکنولوژی از شرکت های خارجی بوده و باعث عرضه گریدهای متنوعی از محصولات پلیمری برای کاربردهای مختلف توسط شرکت پتروشیمی می شود. به همین منظور مباحثی نظیر معرفی نانو کامپوزیتهای پلیمری، پتانسیل های فنĤوری نانو در ارتقائ کیفیت محصولات پلیمری، تجربیات جهانی در زمینه بکارگیری فناوری نانو ، پتانسیل های صنایع داخلی برای تولید و مصرف نانوکامپوزیتهای پلیمری و … از جمله مباحثی است که اهمیت ویژه ای داشته و در این سخنرانی به آنها پرداخته خواهد شد. با گذشت زمان و پیشرفت علم بشری و نیاز به محصولات با قابلیتها و کارآیی بالاتر و با توجه به پیشرفت هایی که در تولید ذرات ریز حاصل آمد و از آنجا که هدف اصلی در طراحی و تحقیقات مواد، از بین بردن محدودیت ها به لحاظ کارآیی و رسیدن به موادی با خواص برتر و مفیدتر است و این خواص از نیازهای صنایع پیشرفته امروزی می باشد، مواد نانوکامپوزیتی به بازار عرضه شدند. مواد نانوکامپوزیتی به آن دسته از مواد کامپوزیتی اطلاق می شود که حداقل یکی از اجزاء تشکیل دهنده آن دارای ابعادی در مقیاس 1 تا 100 نانومتر (nm (باشد. این مواد به دلیل کنترل ریز ساختار آنها در مقیاس های نانومتری که منجر به دستیابی به خواص بهتر و کیفیت مطلوب تر نسبت به کامپوزیتها رایج می شود، در دهه آخر قرن بیستم پا به عرصه علم و فناوری گذاشته و پیشرفتهای قابل توجهی در این سالها داشته اند. نانوکامپوزیتهای پلیمری به علت داشتن خواص و کاربردهای خاص اهمیت ویژه ای در میان نانوکامپوزیتها دارند. نانوکامپوزیتهای پلیمری ترکیباتی از پلیمرها و مقدار 2 تا 10 درصد وزنی از ذرات نانومتری نظیر خاکهای آلی، الیاف و … می باشند . تقویت کننده نانومتری به علت داشتن ابعاد بسیار کوچک و نسبت D/L زیاد و سطح بسیار بالا در مقایسه با تقویت کننده های معمولی در سطح بارگذاری (Loading (کمتری باعث بهبود خواص مورد نظر گردیده و مسائل مربوط به تقویت کننده های رایج، نظیر افزایش وزن، نقایص سطحی و مشکلات فرآیندپذیری در آنها کمتر دیده می شود. به همین دلیل نانوکامپوزیتها جایگزین خوبی برای کامپوزیتهای معمولی هستند چرا که دارای کارآیی بهتر همراه با وزن کمتر می باشند. ضرورت توجه به نانوکامپوزیتهای پلیمری در برخی از کشورها فعالیت های تحقیقاتی در زمینه نانوکامپوزیتهای پلیمری از سال 1990 آغاز شده و در بسیاری از موارد نتایج تحقیقات به صنعت رسیده و کاربردی شده است . به عنوان مثال در سال2005 شرکت جنرال موتورز با بکارگیری نانو کامپوزیتهای پلیمری ، خورویی به بازار عرضه کرد که حدود 7 درصد سبکتر از خودروهای مشابه بود . در داخل کشور نیز فعالیت تحقیقاتی در زمینه نانو کامپوزیتهای پلیمری از حدود 8 سال پیش آغاز گردیده و نتایج خوبی نیز حاصل شده است بااین وجود به علت عدم وجود الزامات قانونی و همچنین اطلاع رسانی کم در این زمینه ، بکارگیری نانو کامپوزیتها در صنایع داخلی رایج نشده است. صنایع پایین دست بعنوان موتور محرک توسعه صنایع پتروشیمی تلقی می شوند . با توجه به حجم گسترده استفاده از کامپوزیتهای معمولی در داخل کشور و با عنایت به حجم بالای تولید پلیمرها در سالهای آتی توسط شرکت ملی صنایع پتروشیمی و لزوم افزایش کاربری این پلیمرها ، تولید نانو کامپوزیتهای پلیمری یکی از مناسب ترین راههای پاسخ گویی به نیاز بازار و بهبود خواص و گسترش دامنه کاربرد پلیمرهای داخلی است. در حال حاضر بخش عمده ای از آمیزه های پلیمری مورد مصرف در داخل کشور از طریق واردات از کشورهایی نظیر هلند ، ایتالیا ، تایوان ، سوئد ، آلمان و … و بخش دیگر بوسیله تولید کنندگان داخلی تامین می شود. این آمیزه ها عمدتاً در صنایع خودرو ، لوازم خانگی و اداری ، لاستیک سازی و … مورد استفاده قرار می گیرد . با توجه به خواص برتر نانوکامپوزیتهای پلیمری در مقایسه با آمیزه های معمولی پلیمری و با عنایت به روند نزولی قیمت جهانی نانوذرات و در نتیجه امکان رقابت این محصولات از نظر قیمت ، انتظار می رود با تولید نانوکامپوزیتها در داخل کشور می توان آنها را جایگزین بخش عمده ای از آمیزه های معمولی پلیمری نمود. پتانسیل های تحقیقاتی و سرمایه گذاری در زمینه نانوکامپوزیتهای پلیمری برخی از زمینه های تحقیقاتی و سرمایه گذاری درباره نانو کامپوزیتهای پلیمری عبارتند از : – توسعه روشهای شناسایی و شکل دهی نانو کامپوزیتهای پلیمری ساخت پلیمرهای مقاوم در برابر شعله برای کاربردهای الکتریکی ، الکترونیکی و لوازم خانگی – افزایش پایداری ابعادی و استحکام مکانیکی پلیمرها برای کاربردهای صنایع خودرو و لوازم خانگی – ساخت پلیمرهای هادی جریان الکتریسیته برای کاربردهای الکتریکی ، الکترونیکی و صنایع نظامی – افزایش مقاومت پلیمرها در برابر نفوذ گازها و بخارات برای کاربردهای بسته بندی محصولات کشاورزی – ساخت پلیمرهای مقاوم در برابر باکتریها و میکروبها برای کاربردهای بسته بندی ، لوازم خانگی و خودرو – ساخت غشاء های نانوکامپوزیت پلیمری برای فرآیندهای خالص سازی و جداسازی گازها – ساخت هیدروژلهای نانوکامپوزیت پلیمری با هدف افزایش کارآیی آنها در کاربرد های مختلف محصولات تهیه شده از نانوکامپوزیتهای پلیمری قابلیت استفاده در صنایع شیمیایی ، خودروسازی ، ساختمان ، نظامی ، پزشکی ، لوازم خانگی ، ورزشی ، کشاورزی و الکترونیکی را داشته و استفاده از آنها در این صنایع کاهش مصرف سوخت و انرژی ، افزایش مقاومت و ایمنی در برابر زلزله و آتش سوزی ، افزایش عمر سازه ها ، کاهش خسارات ناشی از زمان نگهداری مواد غذائی و محصولات کشاورزی ، کاهش خسارات ناشی از خوردگی و بطور خلاصه استفاده بهینه از منابع موجود را می تواند به همراه داشته باشد . بازار جهانی نانوکامپوزیتهای پلیمری پیش بینی شده است که بازار جهانی نانوکامپوزیتهای پلیمری تا سال 2009 به 2/1 میلیارد پوند برسد که 1 میلیارد پوند آن مربوط به نانو کامپوزیتهای حاوی نانو ذرات خاک رس و بقیه شامل نانولوله های کربنی خواهد بود . پیش بینی می شود که تا آن موقع ، نانوکامپوزیتها تا حدودی جایگزین کامپوزیتهای رایج در کاربردهای سازه ای مانند لوله و اتصالات، در قطعات و اجزاء داخلی موتور و بدنه بیرونی خودرو، بسته بندی مواد غذایی و دارویی، وسایل الکتریکی و کاربردهای ویژه مانند تجهیزات نظامی و فضایی گردند. ضمن سپاس از نویسندگان مقاله بالا، یادآور می‌شویم که شرکت فناوری دانش بنا دراک ، کاملترین فناوری های نانو در همه صنایع از جمله محصولات پتروشیمی را تولید و ارائه مینماید
۰ دیدگاه