بلاستيسول
البلاستيسول عبارة عن معلق غرواني من جزيئات بوليمرية صغيرة ، عادةً ما تكون من كلوريد البولي فينيل (PVC)، في مُلدِّن سائل . عند تسخينه إلى حوالي 180 درجة مئوية (356 درجة فهرنهايت) ، تمتص جزيئات البلاستيك المُلدِّن، مما يؤدي إلى انتفاخها واندماجها معًا لتكوين هلام لزج . بمجرد تبريده إلى أقل من 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت)، يصبح منتجًا صلبًا مرنًا ومُلدنًا بشكل دائم. [ 1 ] تُسمى هذه العملية " التصلب ".
تتميز البلاستيسولات التجارية بتوافقها الجيد مع الأصباغ والملونات، مما يسمح بإنتاج منتجات نهائية بألوان زاهية. قبل التصلب، تكون سائلة، ويمكن صبها بسهولة في القوالب، واستخدامها في الطلاء بالغمس أو كحبر للأقمشة في الطباعة بالشاشة الحريرية . بعد التصلب، تصبح ذات قوام مرن مطاطي. تُستخدم البلاستيسولات بشكل شائع في الطلاء، خاصةً في التطبيقات الخارجية (الأسقف، الأثاث) أو مقابض الأدوات. استخدمت شركة ماتيل للألعاب البلاستيسولات لسنوات في صناعة ألعاب مثل باربي وتشاتي كاثي في الستينيات والسبعينيات.
قد تصل نسبة الملدّن في البلاستيسول إلى 70% من وزنه، مع إمكانية تعديل النسبة الدقيقة للمكونات لتحقيق اللزوجة المطلوبة. أما البلاستيسولات العضوية فهي بلاستيسولات تحتوي على كمية كبيرة من المذيبات المتطايرة لتقليل اللزوجة، مما يجعلها مناسبة للطلاءات القابلة للتغطية.
إنتاج

الاستخدامات
حاويات
البلاستيسول مادة شائعة تُستخدم كطبقة مانعة للتسرب في أغطية الفولاذ المستخدمة في منتجات الزجاج الاستهلاكية. عادةً، يُسكب منتج سائل ساخن داخل وعاء زجاجي، ثم يُغلق الغطاء المُبطّن بالبلاستيسول بإحكام على سطح الوعاء. مع تبريد المنتج والوعاء الزجاجي، تتشكل طبقة مانعة للتسرب عند نقطة التماس بين البلاستيسول والزجاج. عند فتح الغطاء، يسمع المستهلك صوت اندفاع الهواء إلى فوهة الوعاء الزجاجي، كما يُصدر الغطاء الفولاذي صوت "فرقعة" عند عودته إلى وضعه الطبيعي. تُشير هذه الأصوات إلى أن مانع التسرب كان يعمل بشكل صحيح حتى تلك اللحظة. [ 2 ]
بعد كسر الختم، قد لا يكون إعادة وضع الغطاء محكمًا للهواء والماء ما لم تتكرر عملية التسخين لتليين البلاستيسول.
حبر النسيج
يُستخدم البلاستيسول كحبر للطباعة بالشاشة الحريرية على المنسوجات . وتُعدّ أحبار البلاستيسول من أكثر الأحبار استخدامًا لطباعة التصاميم على الملابس، وهي مفيدة بشكل خاص لطباعة الرسومات المعتمة على الأقمشة الداكنة.
أحبار البلاستيسول غير قابلة للذوبان في الماء. يتكون الحبر من جزيئات PVC معلقة في مستحلب مُلدّن ، ولن يجف إذا تُرك على الشاشة لفترات طويلة. لا تحتاج الملابس إلى الغسل بعد الطباعة. يُنصح باستخدام أحبار البلاستيسول للطباعة على الأقمشة الملونة. على الأقمشة الفاتحة، يكون البلاستيسول شديد التعتيم ويمكنه الحفاظ على صورة زاهية لسنوات عديدة مع العناية المناسبة.
لا تجف أحبار البلاستيسول، بل تحتاج إلى معالجة حرارية. يمكن إجراء هذه المعالجة باستخدام مجفف سريع أو أي فرن. تحتاج معظم أحبار البلاستيسول إلى درجة حرارة حوالي 180 درجة مئوية (350 فهرنهايت) لإتمام عملية المعالجة. يميل البلاستيسول إلى البقاء على سطح القماش بدلاً من التغلغل في أليافه، مما يمنح الطباعة ملمسًا بارزًا ومُلدّنًا. بينما تُنتج أنواع أخرى من الأحبار ملمسًا أنعم. يُستخدم البلاستيسول أيضًا في الطباعة عالية الكثافة (HD). في هذه العملية، تُطبّق طبقات متعددة من الحبر، مع خطوة معالجة حرارية بين كل طبقة. [ 3 ]
قوالب طينية
يُستخدم البلاستيسول في قولبة التشكيل بالصب السائل ، وهي طريقة صب دورانية أكثر تعقيدًا من صب الراتنج البسيط ، ولكنها أقل تكلفة وأبسط من قولبة الحقن المستخدمة في معظم المنتجات البلاستيكية. تتضمن هذه الطريقة استخدام قوالب معدنية تُملأ بالبلاستيسول السائل. بعد ملء تجاويف القالب، يُدار القالب على جهاز طرد مركزي عالي السرعة لدفع الفينيل السائل إلى التفاصيل الدقيقة داخل القالب. ثم يُوضع القالب المعدني في محلول تسخين، عادةً ما يكون ملحًا صناعيًا يُسخن إلى حوالي 204 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت) . يُطهى الفينيل السائل لبضع ثوانٍ. بعد ذلك، يُخرج القالب من محلول التسخين ويُسكب السائل المتبقي، تاركًا طبقة رقيقة من الفينيل على السطح الداخلي للقالب المعدني. ثم يُعاد القالب إلى محلول التسخين لمدة ثلاث إلى أربع دقائق للتصلب. بعد التصلب، يُخرج القالب مرة أخرى من محلول التسخين، ويُبرد بالماء، ثم يُوضع على رف. بينما لا يزال الجزء المصنوع من الفينيل دافئًا داخل القالب، فإنه يتمتع بمرونة عالية ويمكن إزالته منه باستخدام كماشة. وعندما تبرد الأجزاء، تصبح صلبة وجاهزة للتجميع.
تتيح القوالب المعدنية إنتاج عدد غير محدود من المسبوكات. وعلى عكس القوالب المرنة المستخدمة في صب الراتنج، لا تتأثر القوالب المعدنية بالحرارة. كما تسمح بتجميع عدة أجزاء في تجويف قالب واحد، أو عدة تجاويف في قالب واحد، مما يُسرّع عملية الإنتاج.
وقود الصواريخ الصلب
تتكون وقود الصواريخ الصلبة المصنوعة من بلاستيسول PVC من مؤكسد ، مثل بيركلورات الأمونيوم ، مرتبط ببلاستيسول PVC، مع إضافات اختيارية مثل وقود معدني ( مسحوق الألومنيوم أو المغنيسيوم ) ومعدلات احتراق مثل كروميت النحاس أو أوكساميد . على سبيل المثال، يتكون وقود "ستاندرد أرسيت" المصنّع من قبل شركة أتلانتيك ريسيرش من 75% بيركلورات الأمونيوم، و12.5% PVC، و12.5% ثنائي بيوتيل سيباسيت . يُخلط المزيج جيدًا، ويُصب في القالب، ثم يُسخّن إلى درجة حرارة معالجة البلاستيسول حتى تتصلب جميع أجزاء حبيبات الوقود بشكل متجانس. يمكن تشكيل الحبيبات المتصلبة كأي جزء من PVC. [ 4 ]
طُوِّرت مواد الدفع المصنوعة من بلاستيسول PVC بواسطة شركة أتلانتيك للأبحاث ، واستُخدمت على نطاق واسع في خمسينيات وستينيات القرن الماضي في محركات الصواريخ الصلبة المختلفة . ومن الأمثلة البارزة على ذلك صاروخ أركاس الاستكشافي ، وصواريخ FIM-43 ريد آي المحمولة المضادة للطائرات ، ومحرك الدفع لصاروخ RIM-2 تيريير . [ 4 ] وقد استُبدلت لاحقًا بمواد دفع مركبة ذات روابط مطاطية ، تتميز بمزايا التصلب في درجات حرارة منخفضة والمرونة. [ 5 ]
تُستخدم عملية البلاستيسول لربط البوليمر بالوقود المعدني أو شبه المعدني ومؤكسد سائل، مما ينتج عنه وقود صلب كهربائي . يمكن إشعال هذه المادة وإطفاؤها بنبضة كهربائية، مما يوفر دفعًا صاروخيًا نبضيًا. مع تردد نبضي يصل إلى 60 هرتز (60 دورة إشعال/إطفاء في الثانية)، يمكن التحكم بدقة في قوة دفع هذه المعززات؛ بالإضافة إلى أبعادها المتناهية الصغر، ومستوى الأمان، وانخفاض تعقيدها، مما يجعلها قابلة للاستخدام كمحركات دفع لنظام التحكم في رد الفعل (RCS) للأقمار النانوية مثل كيوب سات . [ 6 ]
طين البوليمر
يستخدم البلاستيسول غير المعالج كطين بوليمر ( " فيمو " )، وهو نوع من أنواع طين النمذجة .
المركبات البرية
شهد استخدام البلاستيسول محدودًا كمادة لتصنيع المركبات الخفيفة على الطرق. وكانت حافلة أوبتاري بونيتو الصغيرة، التي أُطلقت عام 2012، أول تطبيق تجاري واسع النطاق للبلاستيسول في تصنيع المركبات على الطرق، على الرغم من أنها لم تحقق أي مبيعات. ولا يزال استخدام البلاستيسول في تصنيع المركبات على الطرق محدودًا للغاية حتى عام 2019.
طعوم صيد بلاستيكية لينة
Plastisol is used in the manufacturing of soft plastic bait. Liquid plastisol is combined with various pigments, glitters, and powders, and is then injected into aluminum molds, forming soft lures effective in catching various species of fish.
References
- ↑Schey, J.A. "Introduction to Manufacturing Processes", The McGraw-Hill Companies (3rd Edition, 2000). Page 555.
- ↑What Everyone Must Know About Plastisol Liners
- ↑High Density Screen Printing
- 12Rumbel, K. E. (1969). "Poly(vinyl chloride) Plastisol Propellants". In Boyars, C.; Klager, K. (eds.). Propellants Manufacture, Hazards, and Testing. Advances in Chemistry. Vol. 88. Washington, D. C.: American Chemical Society. pp. 36–66. doi:10.1021/ba-1969-0088.ch003. ISBN 978-0-8412-0089-0.
- ↑Davenas, A. (November 2003). "Development of Modern Solid Propellants". Journal of Propulsion and Power. 19 (6): 1108–1128. doi:10.2514/2.6947. ISSN 0748-4658.
- ↑W. Sawka, M. McPherson "Electrical Solid Propellants: A Safe, Micro to Macro Propulsion Technology" 49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference July 14–17, 2013, San Jose, CA. Retrieved on 1 July 2016
- Inks
- Plastics industry
- Thermoplastics
