פוליסולפון (PSU): חומר פלסטי רב-תכליתי ועמיד

עולם הפלסטיק מספק לנו אין-ספור אפשרויות מבחינת תהליכי ייצור וצריכת מוצרים למטרות שונות. הכול מתחיל מחומרי הבסיס לתעשייה זו, אשר מספקים היום קשת רחבה של אפשרויות לבחירה. אחד החומרים המעניינים בהיצע זה הוא הפוליסולפון. מה מיוחד בו? ולמה הוא משמש? ריכזנו כאן את כל המידע המעניין.

מה זה פולימר?

ראשית, כדי שהמשך ההסבר יהיה מובן, לפניכם תזכורת קצרה על "פולימרים": הפולימרים מתאפיינים במבנה בעל מולקולות גדולות מאוד ובהן יחידות חוזרות המכונות בשם מונומר. פולימרים הם הבסיס לפלסטיק, שהוא חומר סינתטי או חצי סינתטי. אם תקראו כמה עובדות על פלסטיק, תוכלו להבין טוב יותר מדוע הוא אלמנט חשוב כל כך בעולם הייצור המודרני. פולימר הוא חומר שעשוי להיות טבעי או מלאכותי. דוגמה בולטת לפולימר טבעי אפשר למצוא ב-DNA, ודוגמה ידועה לפולימר מלאכותי הוא בייצור PVC. אז מהו פוליסולפון?


פוליסולפון – PES: מה זה?

דוגמה למונומר (שהזכרנו קודם), מספק החומר aryl-SO2-aryl (או סולפון), שהוא חלק מהחומר פוליסולפון. מכך ניתן להבין שפוליסולפון, שעליו אנחנו מדברים כעת (או באנגלית polysulfone), הוא סוג של פולימר. ליתר דיוק, זהו פולימר תרמופלסטי (כלומר חומר שאפשר לעבד בטמפרטורות גבוהות). שמו של חומר זה עשוי להיות מוצג בצורות שונות, כשבולטות בעיקר הצורות polyether sulfones (PES) ו-polysulfone (PSU). אומנם, בפרספקטיבה היסטורית זהו חומר מלאכותי, אך כזה שכבר מוכר היטב בעולם הייצור ומנוצל בו בדרכים רבות.

ייצור: מאפייני התהליך של פוליסולפון (PES)

תהליך ייצור הפוליסולפון הוא כמובן נושא טכני מאוד ודי מורכב, בדומה לשאלה טכנית כגון איך לצבוע פלסטיק שהתשובה עליה אינה בהכרח פשוטה. מאז שעולמות הכימיה והייצור החלו לעסוק בכך בשנות השישים, נושא זה התקדם בהדרגה ובמגוון דרכים. גם פותחו סוגי משנה של החומר (כגון PAS, PSF, PSU, PPSU) ותהליכי ייצור שונים בשבילם.

אופן הייצור אינו דבר של מה בכך, מאחר שהוא משפיע על עלויות החומר המופק ועל איכותו כחומר גלם וכל זאת משפיע על התוצר הסופי שמיוצר בעזרת הפוליסולפון. ייצור בהזרקה פלסטיק היא שיטה בסיסית וותיקה לייצור פוליסולפון. הייצור עשוי להיעזר גם בגישה של Extrusion (אקסטרוזיה או שיחול), שבה מעבירים משטחי פוליסולפון דרך פתח קטן. כמובן, גם חימום נכנס לתמונה בהתאם לצורך, מאחר שמדובר כפי שהזכרנו בחומר תרמופלסטי.

תכונות פיזיקליות וכימיות

ראשית, נציין כי "פלסטיק" אין פירושו חומר פשוט או זול. למעשה, פוליסולפון באופן ספציפי, הוא בין הפלסטיקים האיכותיים והמתקדמים ביותר שהאנושות יצרה עד כה. עובדה זו, משפיעה על מחירו ועל האפשרויות שהוא מספק. בין תכונותיו, שימושיות בעיקר התכונות האלה:

  • קשיחות וחוזק – זהו חומר קשיח ועמיד מאוד. אפשר אף לשפר את חוזקו של הפוליסולפון, באמצעות שילובו עם סיבי זכוכית. נזכיר בהקשר זה, שפלסטיק נוטה להיות חומר קל מאוד ושילוב זה של חוזק וקלות משקל הוא פעמים רבות שילוב שימושי מאוד.
  • עמידות כימית מעולה – לחומר זה יש גם עמידות מעולה בפני חימצון, מינרלים וסוגי חומרים נוספים. הודות לכך, הוא יכול בין השאר להיות מנוקה באמצעות חומרי ניקוי חזקים יחסית. באופן כללי, העמידות הכימית מאפשרת לייצר ממנו מוצרים שיחזיקו מעמד לאורך זמן, גם בתנאי סביבה מאתגרים מסוגים שונים.
  • עמידות בטמפרטורות שונות – הפוליסולפון יציב בטמפרטורות גבוהות ועמיד גם בטמפרטורות נמוכות מאוד. זהו טווח גדול של טמפרטורות, החל ממינוס 100 מעלות צלזיוס ועד 150 מעלות צלזיוס. כפי שתקראו מייד, מדובר בתכונה שימושית מאוד.
  • שקיפות – לפוליסולפון אין צבע מיוחד משלו ולמעשה הוא שקוף במצבו הראשוני. הודות לכך, קל להוסיף לו צבעים שונים, לצבוע את פני השטח שלו וכמובן, לנצל גם את עובדת היותו שקוף.

שימושים נפוצים

כמו לכל חומר פלסטי מודרני, גם לפוליסולפון נמצאו שימושים לא מעטים. עם זאת, שתי הדוגמאות האלה בולטות בעיקר מאחר שהן ממנפות באופן רחב את יתרונותיו:

  • פוליסולפון בתעשיית המזון – העמידות בטווח טמפרטורות רחב ותכונות נוספות, הופכים את הפוליסולפון למתאים מאוד לתעשיית המזון. הודות לכך, מייצרים ממנו בעיקר מכלי מזון שאפשר גם לקרר לשם שמירה מתמשכת וגם לחמם לשם ההגשה.
  • פוליסולפון בייצור ממברנות – תחום ייחודי שבו רואים שימוש נרחב בפוליסולפון הוא ייצור ממברנות. זאת הודות לכך שמדובר בחומר שמתאים מאוד למאפיינים של מוצרים אלה, כמו היכולת לקבוע במדויק את גודל החורים הזעירים בממברנה.

מעבר לשימושים אלה, שהם כבר שימושים קלאסיים ולא חדשים, יש ניסיונות לשלב את הפוליסולפון במוצרים מעניינים נוספים, כגון תאי דלק. כמו כן, יש לו שימושים מיוחדים נוספים, כגון ניצול עמידותו בטמפרטורות גבוהות לשם הגנה מאש.


לסיכום

אם דרישות הייצור שלכם כוללות צורך בחומרים מתקדמים מאוד, פוליסולפון עשוי להיות החומר שמתאים לכם. בכל מקרה, הוא מספק אפשרות חשובה נוספת, אשר תסייע לכם לבחור בחומרים המתאימים ביותר ולהשיג את התוצאה המיטבית לפי דרישותיכם.

פתח צא'ט
אפשר להציע עזרה?
היי,
אפשר לעזור?
דילוג לתוכן