گرانول چیست؟ آشنایی با ماده اولیه تولید پلاستیک

گرانول‌ چیست؟ گرانول‌ها نوعی پلیمر به شکل دانه‌های ریز و یکنواخت هستند که در فرآیندهای صنعتی مختلف کاربرد دارند. این دانه‌ها از مواد اولیه‌ای که در صنعت پتروشیمی تولید می‌شوند، پس از فرآیند اکسترود شدن و برش، به دست می‌آیند. گرانول‌های پلاستیکی به دلیل ویژگی‌هایی همچون حمل و نقل آسان و هزینه اقتصادی پایین، گزینه‌ای مناسب برای صنایع مختلف از جمله پلاستیک‌سازی، ساختمان‌سازی، برق و الکترونیک، بسته‌بندی و ماشین‌سازی هستند. این دانه‌های کوچک نه تنها در تولید محصولات پلاستیکی بلکه در صنایع کشاورزی و داروسازی نیز کاربرد دارند.

گرانول‌های پلاستیکی بخش جدایی‌ناپذیر صنعت پلاستیک به شمار می‌آیند و انواع مختلفی دارند:

• گرانول LDPE
• گرانول HDPE
• گرانول LLDPE
• گرانول PP
• گرانول PVC
• گرانول PET

در این مقاله، ضمن پاسخ به این پرسش که گرانول چیست، به بررسی ویژگی‌های انواع گرانول، کاربردهای آن و روش‌های تولید گرانول، خواهیم پرداخت.

گرانول چیست؟

تعریف گرانول چیست؟ گرانول‌های پلاستیکی ذرات کوچک و جامدی از پلاستیک هستند که به عنوان ماده اولیه در تولید انواع محصولات پلاستیکی به کار می‌روند. این ذرات کوچک از پلیمرهایی نظیر پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن و PVC ساخته می‌شوند و پایه اصلی بسیاری از محصولات در صنایع گوناگون هستند؛ محصولاتی نظیر بطری‌ها، پوشش دستگاه‌های الکترونیکی، بسته‌بندی مواد غذایی، تجهیزات پزشکی، قطعات خودرو و بسیاری کالاهای صنعتی دیگر.
گرانول‌های پلاستیکی بخش جدایی‌ناپذیر صنعت پلاستیک به شمار می‌آیند و بسیار مقرون به صرفه هستند. در سال‌های اخیر، به دلیل دوام بالا، تنوع کاربرد و سهولت فرآوری، استفاده از گرانول‌های بازیافتی نیز اهمیت فزاینده‌ای یافته است.
بعضی‌ها وقتی اسم «گرانول» را می‌شنوند، تصور می‌کنند با یک نوع ماده خاص پلیمری طرف هستند. این تصور چندان درست نیست. واقعیت این است که گرانول، نام یک نوع پلیمر نیست؛ بلکه به شکل خاصی از پلیمر گفته می‌شود. گرانول در واقع همان مواد پلیمری هستند که از طی فرایندی از حالت پودری به دانه‌های ریز و منظم تبدیل شده است. اگر به این مبحث علاقه‌مند هستید، با خواندن مقاله پلیمر چیست می‌توانید اطلاعات تکمیلی و جامع‌تری در این زمینه به دست آورید.

چرا کسب‌وکارها از گرانول پلاستیکی استفاده می‌کنند؟

کسب‌وکارها به دلیل ویژگی‌هایی نظیر صرفه‌ اقتصادی، تنوع کاربرد و سهولت حمل‌ونقل از گرانول‌های پلاستیکی استفاده می‌کنند. این ماده در صنایعی همچون خودروسازی، فناوری، پزشکی و دیگر حوزه‌ها به‌طور گسترده به کار می‌رود. گرانول‌های پلاستیکی به دلیل انعطاف‌پذیری، دوام و قابلیت تولید در مقیاس بالا، گزینه‌ای مناسب برای بسیاری از فرایندهای صنعتی محسوب می‌شوند.
یکی از روش‌های تولید محصولات پلاستیکی، استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک است. در این صنایع از گرانول‌های پلاستیکی بسیار استفاده می‌شود. اگر قصد ورود به صنعت تزریق پلاستیک را دارید و می‌خواهید بهترین دستگاه‌های تزریق پلاستیک موجود در بازار ایران را شناسایی و خرید کنید؛ باید به سراغ نمایندگی‌های معتبر نظیر فاران ماشین بروید. فاران ماشین نماینده رسمی دو برند ایرفا و لیژو است. این دو برند از بهترین برندهای دستگاه تزریق پلاستیک چینی به شمار می‌آیند. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره دستگاه تزریق و خرید این دستگاه، روی لینک کلیک کنید.

انواع گرانول

گرانول‌های پلاستیکی انواع مختلفی دارند که هر یک دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند. در ادامه، شش نوع رایج آن‌ها معرفی شده است:

پلی‌اتیلن با چگالی پایین (LDPE):

این نوع پلاستیک بسیار نرم و انعطاف‌پذیر است و بیشتر در تولید کیسه‌های پلاستیکی برخی ظروف مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاومت آن‌ها در برابر فشار، این نوع گرانول را برای بسته‌بندی به گزینه‌ای ایده‌آل تبدیل کرده است.

پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE):

نسبت به نوع LDPE سخت‌تر و مقاوم‌تر است و در ساخت بطری‌های شیر، ظرف‌های شوینده و صندلی‌های پلاستیکی کاربرد دارد. این نوع گرانول دارای مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و ضربه است.

پلی‌اتیلن خطی با چگالی پایین (LLDPE):

این نوع از گرانول ترکیبی از استحکام HDPE و انعطاف‌پذیری LDPE را در خود دارد. در تولید بسته‌بندی‌ها، پوشش‌های کششی و لایه‌های پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. انعطاف‌پذیری این نوع گرانول این امکان را فراهم می‌کند که در تولیدات نازک‌تر استفاده شود؛ بدون آنکه مقاومتش کاهش یابد.

پلی‌پروپیلن (PP):

این نوع پلاستیک به دلیل مقاومت در برابر حرارت و استحکام بالا کاربرد گسترده‌ای دارد. در تولید قطعات خودرو، منسوجات، تجهیزات پزشکی و بسیاری از محصولات دیگر به کار می‌رود. مقاومت بالا و جذب پایین رطوبت، آن را برای کاربردهای صنعتی مناسب ساخته است.

پلی‌وینیل کلراید (PVC):

PVC پلاستیکی سخت است که کاربرد فراوانی در صنعت ساختمان دارد؛ مانند لوله‌ها، قاب پنجره‌ها و روکش‌های وینیلی. این ماده در برابر شرایط جوی مقاوم، بادوام و عایق مناسبی در برابر الکتریسیته است. با افزودن نرم‌کننده‌ها می‌توان آن را انعطاف‌پذیر ساخت و در محصولاتی نظیر کابل‌ها و کف‌پوش‌ها نیز استفاده نمود.

پلی‌اتیلن ترفتالات (PET):

PET بیشتر در تولید بطری‌ها، بسته‌بندی مواد غذایی و الیاف مصنوعی کاربرد دارد. این ماده شفاف، منعطف و دارای مقاومت خوب در برابر نفوذ رطوبت و گاز است؛ از این ‌رو انتخاب مناسبی برای بسته‌بندی محسوب می‌شود.

کاربرد گرانول چیست؟

گرانول چیست و چه کاربردی دارد؟ گرانول‌های پلاستیکی در طیف گسترده‌ای از صنایع کاربرد دارند؛ از حمل‌ونقل گرفته تا تجهیزات پزشکی، لوازم الکترونیکی و مهندسی برق. در ادامه به چند نمونه از کاربردهای اصلی گرانول را مطرح می‌کنیم:

• صنایع غذایی: برای تولید بسته‌بندی‌ها و انواع پوشش‌ها کاربرد دارد.
• خودروسازی: گرانول‌های HDPE و PP در ساخت قطعات خودرو، داشبورد و سپر کاربرد دارند.
• صنایع ساختمان: گرانول‌های PVC برای ساخت لوله، کابل و قاب پنجره استفاده می‌شوند..
• صنایع نساجی: گرانول‌های PET در تولید الیاف مصنوعی برای پوشاک و مبلمان کاربرد دارند
• کالاهای مصرفی: گرانول‌های LDPE و PP در تولید بطری، اسباب‌بازی و لوازم خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• صنایع الکترونیک: برای ساخت قاب‌ها، سیم‌ها و دیگر اجزای الکترونیکی کاربرد دارد.

برای آشنایی با ترکیبات و کاربرد هر یک از مواد افزودنی، راهنمای معرفی انواع افزودنی‌های پلاستیک را مطالعه کنید.

مزایا استفاده از گرانول های پلاستیکی

پس از پاسخ به این سوال که گرانول چیست، اکنون نوبت به بررسی مزایای استفاده از آن می‌رسد. مهم‌ترین مزایای استفاده از گرانول‌های پلاستیکی عبارت است از:

• کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی: کاهش حجم پسماند پلاستیکی در محل‌های دفن زباله و اقیانوس‌ها.
• هزینه تولید پایین‌تر: استفاده از گرانول‌های بازیافتی معمولاً هزینه کمتری نسبت به سایر مواد اولیه دارد.
• کاهش مصرف انرژی: بازیافت پلاستیک نسبت به تولید آن از منابع اولیه، انرژی کمتری مصرف می‌کند.

مواد اولیه در تولید گرانول‌های پلاستیکی

نخستین گام در فرآیند تولید گرانول‌های پلاستیکی، تأمین مواد اولیه است. این گرانول‌ها می‌توانند از دو نوع ماده اولیه متفاوت تهیه شوند:

پلاستیک‌های بکر (Virgin Plastics):

این نوع پلاستیک‌ها، تازه تولید شده و از مشتقات نفتی به دست می‌آیند. از رایج‌ترین انواع آن‌ها می‌توان به پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PP)، پلی‌وینیل کلراید (PVC)، و پلی‌استایرن (PS) اشاره کرد.

پلاستیک‌های بازیافتی (Recycled Plastics):

این مواد از محصولات پلاستیکی مصرف‌شده به‌دست می‌آیند که پس از جمع‌آوری، شست‌وشو و پردازش، برای استفاده مجدد آماده می‌شوند. تولید گرانول از ضایعات در صنعت تزریق پلاستیک کاربرد زیادی دارد؛ زیرا باعث کاهش هزینه‌های تولید شده و سودآوری را افزایش می‌دهد.

مراحل و روش‌های تولید گرانول‌ پلاستیکی

تولید گرانول‌های پلاستیکی، فرآیندی چند مرحله‌ای و دقیق است که هر مرحله نقش مهمی در کیفیت محصول نهایی دارد. در ادامه خلاصه‌ای از مراحل تولید گرانول را باهم مرور می‌کنیم اما اگر می‌خواهید اطلاعات کامل‌تری در این زمینه داشته باشید، حتما مقاله تولید گرانول را مطالعه کنید.

مراحل تولید گرانول

مراحل تولید گرانول به صورت زیر است:

انتخاب مواد اولیه:

در نخستین گام، مواد اولیه انتخاب می‌شوند. این مواد می‌توانند شامل پلیمرهای بکر (استخراج‌شده از منابع پتروشیمی) یا پلاستیک‌های بازیافتی باشند.

پلیمریزاسیون یا بازیافت:

گرانول‌های بکر از طریق واکنش شیمیایی پلیمریزاسیون تولید می‌شوند. در این فرایند، مونومرهایی مانند اتیلن یا پروپیلن به پلیمر تبدیل می‌گردند. در مقابل، گرانول‌های بازیافتی از طریق جمع‌آوری، شست‌وشو، خرد کردن پلاستیک‌های مصرف‌شده و سپس ذوب و قالب‌گیری مجدد به دست می‌آیند.

اکستروژن (Extrusion):

پلاستیک مذاب از میان دستگاه اکسترودر عبور داده می‌شود تا به صورت رشته‌هایی بلند شکل گیرد. این رشته‌ها سپس خنک و سخت شده و برای مرحله بعد آماده می‌شوند.

برش و بسته‌بندی:

در این مرحله، رشته‌های سخت‌شده به گرانول‌هایی هم‌اندازه و یکدست برش داده می‌شوند. اندازه این گرانول‌ها بسته به کاربرد مورد نظر، قابلیت تنظیم دارد.

کنترل کیفیت:

در تمام مراحل تولید، کنترل‌های کیفی انجام می‌شود تا گرانول‌ها از نظر اندازه، رنگ، و یکنواختی با استانداردهای مورد نظر مطابقت داشته باشند.

روش‌های تولید گرانول

البته گرانول‌ها به روش‌های دیگری به جز روش اکسترودر نیز ساخته می‌شوند. متداول‌ترین روش‌های ساخت گرانول عبارت است از:

روش برش گرانول زیر آب:

در این روش، ابتدا مواد ذوب شده و آن‌ها را از صافی عبود می‌دهیم. در مرحله بعد به زیر آب هدایت شده تا در آنجا به سرعت برش داده شوند.

روش برش با رینگ:

در روش برش با رینگ، گرانول‌ها به شکل دانه عدس درآمده و بعد توسط آبی بسیار سرد که در اطراف مخزن جریان دارد، به آسانی برش داده می‌شود.

استفاده از آسیاب پلاستیک:

یکی از روش‌های متداول برای ساخت گرانول‌های بازیافتی، استفاده از دستگاه آسیاب پلاستیک است. مواد بازیافتی با استفاده از آسیاب پلاستیک، خرد شده و به شکل گرانول در می‌آیند. بسیاری از کسب و کارهای مرتبط با تزریق پلاستیک، از این دستگاه در کارگاه خود استفاده می‌کنند. استفاده از آسیاب پلاستیک، به کاهش هزینه‌های تولید و افزایش سودآوری منجر می‌شود.

تفاوت گرانول‌های خام و بازیافتی

هزینه تأمین گرانول یکی از عوامل تعیین‌کننده در انتخاب آن است. گرانول‌های بازیافتی معمولاً نسبت به گرانول‌های نو (Virgin) قیمت پایین‌تری دارند و می‌توانند هزینه‌های تولید را به خصوص در صنایع با حجم تولید بالا، کاهش دهند. با این حال، کیفیت گرانول نیز در قیمت نهایی آن تأثیر دارد.
مهم‌ترین تفاوت‌های گرانول نو و بازیافتی در جدول زیر آمده است:

پیشنهادی برای مطالعه بیشتر: نکات مهم برای خرید گرانول گرید تزریقی

عوامل موثر بر قیمت گرانول

پس از پاسخ به این سوال که گرانول چیست و چه کاربردی دارد، نوبت به بررسی عوامل موثر بر قیمت گرانول می‌رسد. در بازار مواد اولیه پلاستیک، قیمت گرانول‌ها به فاکتورهای مختلفی وابسته است. یکی از این عوامل، نوع ماده‌ای‌ست که گرانول از آن تهیه شده است. گاهی گرانول‌ها از ضایعات بازیافتی تولید شده و گاهی مستقیماً از مواد نو و اولیه‌ پتروشیمی ساخته می‌شوند. طبیعتا محصولی که از مواد نو تولید شده، کیفیت بالاتری دارد و به همان نسبت، قیمت بالاتری هم پیدا می‌کند.
اما این تنها عامل تعیین‌کننده‌ی قیمت گرانول نیست. نرخ ارز هم نقش مهمی در تعیین قیمت روز گرانول ایفا می‌کند؛ چرا که بسیاری از مواد اولیه وارداتی هستند و با بالا و پایین رفتن ارز، بهای تمام‌شده‌ی آن‌ها هم تغییر می‌کند.
اگر قصد خرید گرانول دارید، چند نکته می‌تواند به شما کمک کند تا انتخاب بهتری داشته باشید. یکی از نشانه‌های کیفیت، شفاف بودن گرانول است. گرانولی که ظاهر شفاف‌تری دارد، معمولاً رنگ‌پذیری بهتری هم دارد و برای تولید محصولاتی با تنوع رنگ مناسب‌تر است.
نکته‌ی دیگر، میزان خالص بودن گرانول است. برای بررسی خلوص، از تست‌هایی مانند ASH و DST استفاده می‌شود که درصد ناخالصی‌ها را نشان می‌دهند. این آزمایش‌ها کمک می‌کنند تا بدانیم ماده‌ مورد نظر تا چه اندازه کیفیت دارد.
همچنین شاخصی به نام MFI یا شاخص جریان مذاب نیز در کیفیت‌ سنجی گرانول نقش مهمی دارد. این عدد به ما می‌گوید که گرانول چند بار ذوب و قالب‌گیری شده است. هرچه عدد MFI پایین‌تر باشد، روندگی ماده کمتر است، که معمولاً به معنی بازیافت چندباره و در نتیجه افت کیفیت خواهد بود.
در نهایت، انتخاب نوع گرانول باید بر اساس کاربرد آن انجام شود. برای مثال، در صنایع بسته‌بندی مواد غذایی، توجه به مسائل بهداشتی در اولویت است. در چنین مواردی، استفاده از گرانول‌هایی که از مواد نو و دست اول تولید شده‌اند، توصیه می‌شود.
همچنین شرکت‌ها باید اطمینان حاصل کنند که گرانول‌های مورد استفاده با استانداردهای صنعتی و بهداشتی مطابقت دارند. به‌عنوان مثال، برای بسته‌بندی مواد غذایی، باید گرانول‌ها تأییدیه سازمان غذا و دارو (FDA) را داشته باشند و یا دارای گواهی‌نامه‌های بین‌المللی مانند ISO باشند.

دانه‌های ریز اما پرکاربرد!

گرانول‌های پلاستیکی، اگرچه در ظاهر تنها ذرات کوچکی از پلیمر به نظر می‌رسند، اما در عمل ستون فقرات بسیاری از فرایندهای تولیدی و صنعتی محسوب می‌شوند. انتخاب درست نوع گرانول، بسته به کاربرد مورد نظر، می‌تواند تأثیر مستقیمی بر کیفیت نهایی محصول، بهره‌وری خط تولید و حتی هزینه‌های تمام‌شده داشته باشد. از این‌رو، آگاهی از ویژگی‌ها، مزایا، و روند تولید این ماده، امری ضروری برای فعالان حوزه‌ پلاستیک است.
در شرایطی که مسائل زیست‌محیطی و هزینه‌های تولید بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته‌اند، استفاده از گرانول‌های بازیافتی نه‌تنها راهکاری اقتصادی، بلکه رویکردی مسئولانه به شمار می‌آید. با در نظر گرفتن فاکتورهایی چون شاخص MFI، درصد خلوص، و شفافیت، می‌توان بهترین گزینه را برای هر کاربرد صنعتی انتخاب کرد و از مزایای گسترده این ماده بهره‌مند شد.

سوالات متداول