جمعه, ۱۴ دی, ۱۴۰۳ / 3 January, 2025
مجله ویستا
روندهای تولید و مصرف مرکب‌های زیست محیطی
نکته جالب این‌جاست که علی‌رغم این رشد ناچیز بازار، مرکب‌های خشک‌شونده با اشعه رشد مطلوبی داشته‌اند. مثلاً مرکب‌های UV افست ورقی ۳-۲ درصد و مرکب‌های UV چاپ رول کم‌عرض ۱۰-۵ درصد پیشرفت داشته‌اند و حتی در بعضی از بخش‌های بسته‌بندی رشد ۲۳ درصد داشته است. از طرف دیگر در اروپای شرقی هم قوانین حفاظت از محیط زیست با دقت و سخت‌گیری بیشتری رعایت میشود. همه این بحث‌های اقتصادی باعث شده تا سیستم‌های غیرحلالی رشد قابل توجهی داشته باشند. چاپخانه‌ها به منظور تبعیت از قوانین ترجیح می‌دهند به جای استفاده از سیستم‌های تهویه و تصفیه حلال خشک‌کن‌های اشعه‌ای (مثل خشک‌کن (UV نصب کنند. سازندگان مرکب هم اغلب بر ارایه فرمولاسیون‌های جدی دUV و پایه آبی متمرکز شده‌اند.
مطلبی که در پی می‌آید دو مثال از تلاش سازندگان اروپایی برای هماهنگ شدن و بهبود فرمولاسیون مرکب‌های سبز یا زیست‌محیطی است:
مورد اول شرکت سان کمیکالز است. این شرکت مرکب‌های جدیدی را که با اشعه خشک میشوند و به سیستم‌های کاتیونیک معروف هستند در نمایشگاه دروپای ۲۰۰۴ با نام سری M-Cure ارایه کرد. مورد دوم شرکتی با نام هالیدی پیگمنت است که با استفاده از پیگمنت‌های آبی اولترامارین خمیر رنگی برای سیستم‌های پایه آبی تولید کرده است. این خمیر که به‌ویژه برای ساخت مرکب‌های فلکسوی پایه آبی به کار می‌رود به دلیل عاری بودن از فلزات سنگین، فراتر از محدودیت‌های زیست‌محیطی عمل می‌کند.
● دردسرهای فنی سازندگان مرکب
ابتدا ببینیم مرکب‌سازی‌ها در کشورهای توسعه‌یافته چه مشکلاتی دارند؟
۱) بسیاری از چاپخانه‌ها هنوز روی کاغذ و مقوا چاپ می‌کنند. آنها دایم از تولیدکنندگان مرکب تقاضاهایی دارند: تقاضا برای جلوه بصری بالاتر (به منظور رقابت بیشتر در فروشگاه‌ها)، تقاضا برای بهبود عملکرد روی ماشین چاپ، تقاضا برای مقاومت‌های بهتر و تقاضا برای قیمت پایین‌تر.
۲) به دلیل استفاده گسترده پلاستیک در صنایع بسته‌بندی، پیوسته قوانین و مقررات جدیدی برای بسته‌بندی (به خصوص بسته‌بندی مواد غذایی) وضع میشود. برخی از این قوانین که هنوز وضع نشده است، در خصوص انتقال مواد شیمیایی از مرکب چاپ به ماده غذایی و نفوذ بوی این مواد است که شرایط را برای سازندگان سخت‌تر می‌کند.
۳) بالاخره مرکب‌سازی‌ها هم باید به فکر سود خود باشند. در این میان قیمت جهانی نفت خام و کمبودهای مواد اولیه به دلایل مختلف سیاسی و اقتصادی (مثل رشد سرسام‌آور و بی‌سابقه اقتصاد چین) و رقابت های جهانی اوضاع را بر وفق مرادشان نمی‌سازد.
● حق انتخاب‌های زیست‌محیطی سازندگان مرکب
در مورد تمرکز روی کاغذ یا پلاستیک، بدون شک از دیدگاه بسته‌بندی مصرف پلاستیک‌ها رو به افزایش است و لذا تمرکز بر روی پلاستیک‌هاست. مثلاً شرینک لیبل‌ها (با رشد دو رقمی) و کیسه‌های ایستاده۲ (با رشد سه رقمی) رشد قابل توجهی در عرصه بسته‌بندی با مواد پلاستیک را نشان می‌دهند.
● حال ببینیم وضعیت تولید مرکب‌های سبز چگونه است؟
اگر از مرکب‌های پایه آبی که فعلاً موضوع بحث ما نیست بگذریم، مرکب‌های خشک‌شونده با اشعه به دو گروه کلی تقسیم میشوند. گروه اول که بیشتر مرکب‌های UV را شامل میشود بر پایه آکریلات‌ها ساخته میشوند و در این مرکب‌ها آغازگرهای نوری نیز وجود دارد. هنگامی که مرکب در معرض اشعه UV قرار می‌گیرد آغازگرهای نوری شکسته میشوند و رادیکال‌های آزاد تولید می‌کنند. این رادیکال‌ها از نظر شیمیایی بسیار فعالند و مولکول‌های آکریلات را نیز فعال می‌سازند و بدین طریق واکنش‌های زنجیره‌ای آغاز میشود.
مرکب‌های UV که بر اساس رادیکال آزاد خشک میشوند اشکالاتی هم دارند. مثلاً روی بعضی پلاستیک‌ها محدودیت کاربرد دارند بدین ترتیب که به هنگام خشک شدن با اشعه جمع میشوند (در بعضی موارد تا ۱۵ درصد جمع‌شدگی رخ میدهد.) این وضعیت باعث ایجاد تنش بین پلاستیک و لایه مرکب میشود و در نهایت لایه مرکب جدا میشود.
از طرفی دیگر در ماشین‌آلات جدید چاپ یکی از عوامل رقابت سرعت بالای ماشین است. لذا سازندگان مرکب ناچارند پا به پای سازندگان ماشین‌آلات چاپ پیش روند و محصولاتی تولید کنند که بسیار سریع خشک شود. این مرکب‌ها همان سیستم‌های آکریلات هستند ولی مونومرهای آنها چند سر فعال دارندو به اصطلاح Multi functional یا چند کاربردی هستند. بدین طریق مولکول مرکب از چند جهت پیوند برقرار می‌کند و بسیار سریع‌تر شبکه‌ای میشود. این کار استرس بسیار زیادی به پلاستیک وارد کرده به گونه‌ای که آن را شکننده و خشک می‌کند.
دومین گروه از مرکب‌های UV، مرکب‌های خشک‌شونده به روش کاتیونی نام دارند. گروه دوم در واقع محصولات جدیدی نیستند، مدت‌هاست که مرکب‌سازان با این مواد آشنایی دارند. از مزایای این مرکب‌ها چسبندگی عالی روی طیف وسیع‌تری از پلاستیک‌هاست زیرا میزان جمع‌شدگی آنها هنگام خشک شدن زیر اشعه، معادل نصف تا یک سوم مرکب‌های UV رادیکال آزاد است. به علاوه این مرکب‌ها به دلیل ماهیت شیمیایی‌شان به خودی خود تمایل بیشتری برای برقراری پیوند با پلاستیک دارند.
از مزایای دیگر مرکب‌های UV کاتیونیک کاهش دنسیته شبکه‌ای آنهاست، لذا ساختار شبکه‌ای‌شان بازتر است و هنگام خشک شدن به پلاستیک تنش وارد نمی‌شود و بالاخره این مرکب‌ها مقاومت‌های شیمیایی و حرارتی بالاتری نسبت به مرکب‌های UV و رادیکال آزاد دارند.
علی‌رغم امتیازاتی که برای مرکب‌های UV کاتیونیک برشمردیم این مرکب‌ها به دو دلیل در تمام این سال‌ها در بسته‌بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار نگرفتند و اصولاً مرکب‌سازان توجه کم‌تری به این نوع مرکب‌ها می‌‌کردند. دلیل اول اینکه در مرکب‌های UV کاتیونیک آغازگرهایی وجود دارد که مواد جانبی مضری تولید می‌کنند (مثل بنزن). این مواد علاوه بر اینکه بوی بد دارند، ماده غذایی را نیز آلوده می‌کند. و دلیل دوم اینکه سرعت خشک شدن آنها به پای مرکب‌های UV رادیکال آزاد نمی‌رسد.● راه‌حل‌های ممکن پیش روی سازندگان مرکب
برای بهبود عملکرد مرکب‌های کاتیونیک UV ، در قدم اول باید نوعی آغازگرهای نوری به مرکب افزوده شوند که تحت اشعه UV مواد ناخواسته‌ای مانند بنزن تولید نکند.
در مرحله دوم سرعت خشک شدن (شبکه‌ای شدن مرکب) باید زیاد شود. یعنی به جای استفاده از شتاب‌دهنده‌های معمول مرکب‌های UV (که اغلب بر پایه ترکیبات یونی گوگردی و یدی می‌باشند) از ترکیبات شتاب‌دهنده آنتراسنی استفاده شود که البته این کار باعث گران‌تر شدن مرکب نسبت به مرکب‌های UV رادیکال آزاد میشود.
کشورهای اروپایی برای رفع مشکل بو و احتمال نفوذ مواد شیمیایی به درون مواد غذایی قوانین ویژه‌ای برای تولید بسته‌هایی که با محصولات غذایی تماس مستقیم دارند و با چاپ بسته‌های حاوی مواد غذایی از جمله مواد غذایی منجمد یا انواع کیسه‌های خوراکی، غلات و صبحانه ارایه کرده‌اند.
مشکل اصلی در بسته‌بندی مواد غذایی تنها به نفوذ مواد شیمیایی از داخل پلاستیک به محتویات بسته محدود نشده و احتمال تماس بین سطح چاپ شده و پشت لایه پلاستیک را که در تماس مستقیم با مواد غذایی است، نیز در برمی‌گیرد.
این وضعیت درباره لفاف‌های پلاستیکی که بلافاصله پس از چاپ به صورت رول جمع شده و مدتی به صورت رول در انبار نگهداری میشوند نیز صادق است. به‌طور طبیعی در موقع بسته‌بندی احتمال تماس مواد غذایی با مواد شیمیایی موجود در مرکب وجود دارد و متأسفانه چون هنوز روش استاندارد و تعریف شده‌ای برای اندازه‌گیری احتمال پشت زنی مرکب و سپس نفوذ بر مواد شیمیایی آن به داخل مواد غذایی وضع نشده است، لذا شرکت‌ها حد مجاز نفوذ از پلاستیک به ماده غذایی را نیز به نفوذ در اثر پشت‌زنی تعمیم می‌دهند. این حد مجاز برای پلاستیک‌ها حداکثر ۱۰ میکروگرم ازماده شیمیایی در یک کیلو ماده غذایی است.
● پیش‌بینی و اقدام به موقع یک تولیدکننده
دکتر نیک آیوری از شرکت سان کمیکالز می‌گوید: شرکت ما از اواسط دهه ۱۹۹۰ حدس می‌زد و پیش‌بینی می‌کرد که در سالهای آینده دردسرسازترین قسمت ماجرا در خصوص مرکب‌های UV مخصوص بسته‌بندی مواد غذایی، وضع قوانینی برای حد مجاز نفوذ بو و مواد به داخل ماده غذایی خواهد بود و بدون شک مهم‌ترین عامل ایجاد بو و انتقال مواد شیمیایی به داخل غذا همان آغازگرهای نوری هستند. در آن سال‌ها تولیدکنندگان آغازگرهای نوری نسبت به بهبود عملکرد یا تولید محصولات جدید هیچ اقدامی نکرده یا اساساً برای توسعه محصول و بهبود آن توجیه اقتصادی نداشتند.
به همین دلیل این شرکت خود برای حل مشکل سالهای آینده اقدام کرد. بدین طریق که اولاً مولکول‌هایی با ساختمان شیمیایی بزرگ‌تر طراحی کند تا این مولکو‌ل‌ها نتوانند به راحتی نفوذ کنند یا اگر این کار عملی نشد مولکول‌هایی بسازند که محصولات حاصل از فتولیز (تجزیه در اثر اشعه) آنها قابل قبول‌تر باشد. نتیجه این برنامه‌ریزی طی هفت سال تحقیق، سنتز هفت مولکول آغازگر نوری است که همگی به ثبت رسیده‌اند. ۴ عدد از این آغازگرهای مولتی‌فانکشنال برای مرکب‌های UV رادیکال آزاد و برپایه بنزوفنون و تی‌اکسانتون می‌باشند و ۳ تای آنها برای مرکب‌های UV کاتیونیک.
آغازگرهای سیستم رادیکال آزاد به راحتی در مرکب فرموله میشوند و عملکرد آنها هیچ تفاوتی با مرکب‌های UV معمولی ندارد و مقدار مواد جانبی آزاد شده توسط این آغازگرها درحد قابل قبول می‌باشد و لذا می‌توانند به دلیل ایجاد بو و نفوذ کم‌تر در موارد جدیدی هم مورد استفاده قرار گیرند.
سه آغازگر سیستم کاتیونی بسیار جالب‌تر و مطلوب‌ترند زیرا ساختار مولکولی آنها طوری طراحی شده که هیچ محصول جانبی مثل بنزن یا ترکیبات آروماتیک گوگرددار (مواد بوزا) را تولید نمی‌کنند و از لحاظ قوانین آتی مورد تأیید هستند. علاوه بر این سرعت چاپ را تا حد سیستم‌های سریع رادیکال آزاد بالا می‌برند بدون اینکه لازم باشد از آنتراسن گران‌قیمت استفاده شود.
مرکب‌های کاتیونیک سری M-Cure در دروپای ۲۰۰۴ عرضه شد و از آن موقع نیز به شدت روی بهبود این مرکب‌ها کار شده است. چاپخانه‌داران اروپایی می‌‌بایست نسبت به کم کردن یا در محدوده مجاز نگه داشتن بو و نفوذ مواد شیمیایی محصولات چاپی خود اقدام کنند در غیر این صورت توسط مقررات سخت، تحت فشار قرار خواهند گرفت.
● مرکب‌های پایه آبی به نفع محیط زیست
در مورد مزایای زیست محیطی مرکب‌های پایه آبی نیازی به توضیح نیست، ولی در همین مرکب‌ها هم باید پیگمنت‌های باز هم مطلوب‌تری به کار گرفته شود: دومین موردی که در این مقاله با آن آشنا می‌شویم اقدام یک تولیدکننده پیگمنت برای کاهش یا حذف فلزات سنگین در پیگمنت مرکب‌هاست. این تولیدکننده انگلیسی که هالیدی پیگمنت نام دارد به تازگی دو نمونه خمیر پیگمنت اولترامارین را به صورت دیسپرسیون عرضه کرده است. این پیگمنت‌ها آرتیزان AF نام دارند و به‌طور مشخص برای مرکب‌های پایه آبی (بدون حلال) فلکسو ساخته شده‌اند. خمیر پیگمنت‌های اولترامارتین آبی رنگ بوده و در دو نوع (S) و (R) عرضه شده‌اند که نسبت به سایر اولترامارین‌ها، در فرمولاسیون‌های پایه آبی متنوع‌تری قابل استفاده هستند.
و اما این خمیر پیگمنت‌ها چه مزیتی نسبت به سایر پیگمنت‌های آبی دارند؟ اول اینکه برخلاف سایر پیگمنت‌های آلی هنگام چاپ روی سطوح تیره (مثل کاغذهای کرافت و مقوای معمولی) روشنی و درخشندگی خاصی دارند. به عنوان مثال فتالوسیانین آبی رنگ روی این سطوح چرک به نظر می رسد و به سبزی می‌زند به همین خاطر باید آن را با بنفش‌های گران‌قیمتی (مثل بنفش ۲۳ کالرایندکس) مخلوط کرد تا آبی‌تر شود ولی از سوی دیگر با این کار مرکب تیره‌تر میشود.
ضمن اینکه باید در نظر داشت که این اولترامارین‌ها حاوی فلزات سنگین هستند. در کشورهای اروپایی به تازگی قوانینی برای تصفیه فلز مس از چرخه فاضلاب وضع شده که مصرف پیگمنت‌ها را محدودتر می‌کند. این پیگمنت‌ها بدون فلز و غیر سمی هستند.
نکته دوم، رنگ خاص و غیرقابل کپی این پیگمنت‌هاست. این رنگ توسط رنگ‌های ترکیبی مثل ترکیب رنگ پانتون یا رنگ‌های اصلی (چهار رنگ) به دست نمی‌آید و توسط دستگاه‌های کپی یا پرینترهای رنگی نیز قابل چاپ نیست. به طور کلی فام‌های غیرقابل کپی در دنیای پیگمنت‌ها و مرکب‌ها بسیار نادرند و لذا می‌توان از آنها در بلیط‌های کنسرت، مسابقات ورزشی و مسافرتی به عنوان یک عامل امنیتی و جلوگیری از تقلب استفاده کرد.
پا نوشت:
۱-لازم به یادآوری است که منابع تهیه این مطلب متعلق به ابتدای سال ۲۰۰۵ میلادی است و چه بسا نوآوری‌های بیشتری در این زمینه باشد، ولی این مطلب روندهای زیست‌محیطی در تولید مرکب را نشان میدهد.
۲۲tand-up Pouches -
۳- این موضوع به دلیل نحوه آسیاب کردن پیگمنت است و منحنی توزیع ذرات پیگمنت هر چقدر جمع‌تر و شارپ‌تر باشد، ذرات پیگمنت یکسان‌تر و کنترل‌شده‌تر در فاز رزین پخش میشوند.
۱-لازم به یادآوری است که منابع تهیه این مطلب متعلق به ابتدای سال ۲۰۰۵ میلادی است و چه بسا نوآوری‌های بیشتری در این زمینه باشد، ولی این مطلب روندهای زیست‌محیطی در تولید مرکب را نشان میدهد.
۲۲tand-up Pouches -
۳- این موضوع به دلیل نحوه آسیاب کردن پیگمنت است و منحنی توزیع ذرات پیگمنت هر چقدر جمع‌تر و شارپ‌تر باشد، ذرات پیگمنت یکسان‌تر و کنترل‌شده‌تر در فاز رزین پخش میشوند.
منبع : مجله صنعت چاپ
ایران مسعود پزشکیان دولت چهاردهم پزشکیان مجلس شورای اسلامی محمدرضا عارف دولت مجلس کابینه دولت چهاردهم اسماعیل هنیه کابینه پزشکیان محمدجواد ظریف
پیاده روی اربعین تهران عراق پلیس تصادف هواشناسی شهرداری تهران سرقت بازنشستگان قتل آموزش و پرورش دستگیری
ایران خودرو خودرو وام قیمت طلا قیمت دلار قیمت خودرو بانک مرکزی برق بازار خودرو بورس بازار سرمایه قیمت سکه
میراث فرهنگی میدان آزادی سینما رهبر انقلاب بیتا فرهی وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی سینمای ایران تلویزیون کتاب تئاتر موسیقی
وزارت علوم تحقیقات و فناوری آزمون
رژیم صهیونیستی غزه روسیه حماس آمریکا فلسطین جنگ غزه اوکراین حزب الله لبنان دونالد ترامپ طوفان الاقصی ترکیه
پرسپولیس فوتبال ذوب آهن لیگ برتر استقلال لیگ برتر ایران المپیک المپیک 2024 پاریس رئال مادرید لیگ برتر فوتبال ایران مهدی تاج باشگاه پرسپولیس
هوش مصنوعی فناوری سامسونگ ایلان ماسک گوگل تلگرام گوشی ستار هاشمی مریخ روزنامه
فشار خون آلزایمر رژیم غذایی مغز دیابت چاقی افسردگی سلامت پوست