به منظور توليد هموپليمر پلي استال مي‌بايست از فرمالدئيد بدون آب استفاده نمود. فرمالدئيد بدون آب از واکنش فرمالدئيد آبي با يک الکل بدست مي‌آيد.
معرفی محصول
پلی اکسی متیلن که با نام‌هایی مثل استال، پلی‌استال و پلی‌فرمالدئید شناخته می‌شود، یک پلاستیک مهندسی بسیار مقاوم و کاربردی است. این ماده به دلیل سختی بالا، اصطکاک کم و ثبات ابعادی، در تولید قطعات صنعتی و مکانیکی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. دو نوع اصلی این پلیمر شامل هموپلیمر و کوپلیمر هستند.
ویژگی‌های پلی استال
این ماده بسیار مقاوم و مستحکم است و در برابر خستگی، سایش و مواد شیمیایی مقاومت بالایی دارد. پلی اکسی متیلن ضریب اصطکاک کمی دارد و در برابر گرما پایدار است. با این حال، در دماهای خیلی بالا تجزیه می‌شود و در برابر شعله مقاوم نیست. برای بهبود خواص حرارتی و شیمیایی این ماده، اغلب از افزودنی‌های خاصی استفاده می‌شود.
کاربردها
پلی اکسی متیلن به دلیل ویژگی‌های خاص خود در صنایع مختلفی کاربرد دارد
• صنعت خودرو: این ماده جایگزین قطعات فلزی شده و در تولید قطعاتی مثل دسته دنده، سیستم‌های قفل، پمپ‌های سوخت، قطعات سیستم فرمان و بسیاری از اجزای داخلی و خارجی خودرو استفاده می‌شود.
• کاربردهای صنعتی: در تولید قطعات مکانیکی مانند چرخ‌دنده‌ها، بلبرینگ‌ها، بوش‌ها و قرقره‌ها استفاده می‌شود. این قطعات به دلیل اصطکاک پایین و مقاومت سایشی بالا در ماشین‌آلات صنعتی مورد توجه قرار دارند.
• صنایع غذایی: پلی اکسی متیلن به دلیل مقاومت در برابر آب و بخار، در تجهیزات صنایع غذایی و لبنی، مانند دستگاه‌های قهوه‌ساز و تجهیزات استریل، کاربرد گسترده‌ای دارد.
• سیستم‌های نوار نقاله: زنجیرها و چرخ‌دنده‌های پلی‌استالی طول عمر بیشتری نسبت به نمونه‌های فلزی دارند، ضد خوردگی بوده و می‌توانند آنتی‌استاتیک ساخته شوند.
• لوله و آبیاری: در سیستم‌های آبیاری کشاورزی و قطره‌ای، شناورها، دوش‌ها و شیرهای مخلوط به دلیل مقاومت در برابر آب گرم استفاده می‌شود.
• صنایع الکتریکی: در تولید قطعاتی چون چرخ‌دنده‌ها، دکمه‌های کیبورد و سوئیچ‌ها برای تلفن‌ها، پرینترها و دستگاه‌های الکترونیکی.
• محصولات پزشکی: برای ساخت ضربان‌ساز، دریچه‌های قلب مصنوعی و برخی قطعات دیگر.
مطالعات بازار در طرح توجیهی پلی استال
براساس اطلاعات اخذ شده از وزارت صنعت و معدن، و شرکت ملي صنايع پتروشيمي، در حال حاضر 2 واحد توليد پلي استال با ظرفیت 350 تن موفق به اخذ مجوز شده است.
مطابق آمار گمرک جمهوری اسلامی ایران میزان صادرات و واردات پلی استال طی سال‌های1400 و 1401 به شرح جدول ذیل میباشد.
باتوجه به عدم تولید این محصول در داخل کشور به نظر می‌رسد میزان صادراتی که در سال اخیر انجام شده از محل مازاد واردات صورت گرفته است. با توجه به مقدار ناچیز صادرات در سال‌های اخیر، این میزان در محاسبات لحاظ نمی‌گردد.
باتوجه به جدول فوق، میزان واردات پلی استال در چند سال اخیر به جز سال 1400، با رشد محسوسی همراه بوده. لازم به ذکر است که عمده واردات محصول مذکور طی سال‌های اخیر از کشورهای امارات متحده عربی، چین و کره جنوبی صورت گرفته است.
مطالعات فنی در در طرح توجیهی پلی استال
فرایند تولید
برای تولید پلی‌استال، فرآیند به چهار مرحله کلی تقسیم می‌شود
• تولید فرمالدهید: متانول و هوا وارد راکتوری با کاتالیست اکسید آهن می‌شوند. گاز فرمالدهید تولید و با جذب‌کننده‌هایی مثل سیکلوهگزانول یا آب جداسازی می‌شود.
• پلیمریزاسیون فرمالدهید: فرمالدهید خالص در یکی از سه روش توده‌ای، محلولی، یا سوسپانسیونی پلیمریزه می‌شود. محصول این مرحله پلیمر اولیه (هموپلیمر یا کوپلیمر) است.
• استیلاسیون و خالص‌سازی: با اضافه‌کردن استیک انیدرید و کاتالیست، پلیمر تصفیه و خالص می‌شود. سپس خشک‌سازی برای حذف رطوبت انجام می‌گیرد.
• بسته‌بندی و ذخیره‌سازی: پلی‌استال خشک به‌صورت گرانول یا ورق بسته‌بندی و آماده استفاده می‌شود.
تولید هموپلیمر و کوپلیمر پلی‌استال از فرایندهایی مانند پلیمریزاسیون توده‌ای انجام می‌شود. شرکت‌های بزرگ نظیر ASAHI فرایندهای بهینه‌ای برای تولید کوپلیمرها توسعه داده‌اند. این فرایندها شامل استفاده از کاتالیست‌های جدید و راکتورهای پیشرفته برای دستیابی به بازدهی و کیفیت بالاتر است.
شماتیک تولید پلی استال
تهیه شده در گروه مطالعات سپینود شرق
