|
Optical Brighteners for Plastics
درخشان كننده هاي نوري براي پلاستيكها
نوشين بيات/كارشناس پليمر واحد تحقيق و توسعه شركت پاكشو
مواد درخشان كننده نوري سالهاست كه در جهت بهبود بخشيدگي خواص نوري رنگ قطعات پلاستيكي مختلف، استفاده مي شوند. اين مواد قادر به پوشش دادن به زردي موجود در قطعات پلاستيكي هستند و يا مي توانند چركي پلاستيك هاي بازيافتي را كمتر نمايان سازند. اين مواد كه به مواد سفيدكننده فلورسنت نيز معروف هستند، مواد افزودني هستند كه خواص بصري پليمرها را تغيير مي دهند. پليمرهاي رنگ نخورده حاوي اين مواد، معمولا ته رنگ آبي خواهند داشت و پليمرهايي كه حاوي رنگ سفيد هستند با افزودن اين مواد به آنها، سفيديشان چشم گيري قابل ملاحظه اي را خواهد داشت. در توليد رنگهاي مستربچ مورد استفاده در صنعت پلاستيك نيز معمولا، جهت بخشيدن جلا و تميزي بيشتر به رنگ، در فرمولاسيون آنها از اين مواد استفاده مي شود. در ضمن قطعات حاوي اين مواد در زير نور لامپ هاي ماوراي بنفش حالت شب نما يا فلورسنت را به خود مي گيرند و جلب توجه مي كنند.
عملكرد:
نحوه عملكرد اين مواد به شرح ذيل است:
مواد درخشان كننده نوري در طيف نوري ماوراي بنفش ،A نور را جذب كرده و آن را در طيف مرئي آبي،بازتاب مي كنند. طول موج هاي مناطق نام برده به ترتيب 320 تا 400 نانومتر و 400 تا 480 نانومتر مي باشند. مولكولهاي اين مواد در اثر نور ماوراي بنفش، تحريك شده، مقدار انرژي آنها افزايش يافته و از يك مرحله الكترونيكي به مرحله بعدي صعود كرده و در بازگشت به حالت اوليه، اين انرژي را به صورت نور فلورسنت، بازتاب مي كنند.
انواع و خواص اين مواد:
دو نوع از انواع مواد درخشان كننده نوري كه معمولا در توليد قطعات پلاستيكي كاربرد دارند، مشتقات bis-benzoxazole هستند:
Bis-benzoxazolyl-stilbene and bis-benzoxazolyl-thiophene
اين مواد معمولا نقطه ذوب و مقاومت حرارتي بالا داشته و درنتيجه به خوبي در مواد پليمري ترموپلاست قابل استفاده هستند.
Bis-benzoxazolyl-stilbene
در بيشتر مواد پليمري ترموپلاست قابل استفاده بوده و فقط در پي وي سي و پلي اتيلن ها قابل استفاده نمي باشد.علت عدم سازگاري اين ماده در پي وي سي، عدم امكان حل شدن آن در روان كننده موجود در پي وي سي است كه باعث مهاجرت اين مواد به سطح پليمر مي شود.
Bibenzoxazolyl-thiophene
برعكس به خوبي در پلي اتيلن ها و پي وي سي قابل استفاده است و در كل، جهت كاربري در تمامي ترموپلاست ها و ترموستها توصيه مي شود.
Table 1: Key properties of bis-benzoxazolyl-stilbene and
bis-benzoxazolyl-thiophene.
|
Bis-benzoxazolyl-stilbene
Melt point: 359°C
TGA: 90% remaining@378°C
|
|
|
Bis-benzoxazolyl-thiophene
Melt point: 200°C
TGA: 90% remaining@336°C
|
انواع ديگر مواد درخشان كننده نوري شامل موارد ذيل هستند:
Benzotriazole-phenylcoumarins, naphtotriazole-phenylcoumarins, triazine-phenylcoumarins -bis (styryl) biphenyls.
مقدار مصرف :
مواد درخشان كننده نوري هر چند كه قيمت بالايي دارند ولي بعلت درصد پايين مصرفشان استفاده از آنها صرفه اقتصادي دارد. غلظت هاي بين 5 تا 400 ppm ، مقادير معمول مصرف اين مواد هستند. پليمرهاي طبيعي حدود 5 تا 10 ppm را لازم داشته و پليمرهاي حاوي رنگ (مستربچ) حدود 250 ppm را لازم دارند. در كل، پليمرهاي حاوي رنگ، مقادير بيشتري براق كننده نوري نياز دارند و علت اين نياز اين است كه رنگدانه ها مانند titanium dioxide با ماده درخشان كننده نوري در جذب اشعه ماورا بنفش رقابت مي كنند. در اين راستا، پليمرهاي رنگي بازيافتي مقدار ماده براق كننده نوري بيشتري نياز داشته و اين نياز حدود 400 ppm مي باشد.
با توجه به سختي اضافه كردن مقادير اين چنين كم از مواد درخشان كننده به مواد پليمري در فرآيند توليد، اين مواد معمولا بصورت مستربچ با پايه پليمري همسان پلمير مصرفي در توليد به مواد پليمري اضافه مي شوند و در نامهاي تجاري مختلف توسط ارائه كننده هاي مواد افزودني پليمري و كامپاندرها به بازار ارائه شده اند. در صورت استفاده از مستربچ مواد درخشان كننده نوري، ميزان مصرف اين مواد حدود 0.5 تا 10 درصد با توجه به مقدار نياز، محاسبه مي شود.
|