رنگ آبی در لولههای پلیاتیلن آب: آیا مقاومت را خراب میکند یا فقط ظاهر را زیبا میکند؟ (بررسی عملی آزمایشگاهی)
در نگاه اول، رنگ لوله پلیاتیلن آبرسانی فقط مسئلهای زیباییشناختی به نظر میرسد؛ اما در عمل، رنگ یک «کد اطلاعاتی» است که نوع سیال درون لوله را نشان میدهد، در برابر نور خورشید محافظت میکند و انبارداری را سادهتر میکند. آبی رایجترین رنگ لولههای آب است، اما همین افزودنی رنگی میتواند به ساختار پلیمر آسیب بزند یا خواص مکانیکی را تغییر دهد؟ در این گزارش سراغ آزمایشگاه و خط تولید رفتهایم تا ببینیم چند دهم درصد پیگمنت آبی چه بلایی بر سر PE 100 میآورد و آیا میتوان بدون ترس از افت کیفیت، لوله را آبی کرد.
چرا لوله آب باید آبی باشد؟
استاندارد ملی ایران (INSO 14427) میگوید لوله پلی اتیلن آبرسانی باید نوار آبی داشته باشد یا تمام بدنه آبی باشد تا با لوله زرد گاز یا مشکی فاضلاب اشتباه گرفته نشود. پیگمنت فتالوسیانین آبی (PB15:1) حدود ۹۰٪ تابش UV ناحیه ۴۰۰–۵۰۰ نانومتر را جذب میکند و از تخریب سطحی جلوگیری میکند. تجربه نشان داده ۰٫۲ تا ۰٫۴ درصد وزنی این پیگمنت برای رسیدن به رنگ یکنواخت کافی است؛ یعنی در هر ۱۰۰ کیلوگرم ترکیب، فقط ۲۰۰ تا ۴۰۰ گرم رنگ لازم است.
چطور تاثیر رنگ را اندازه گرفتیم؟
الف) فرمول پایه:
- نمونه مرجع: PE100 + ۲٫۲٪ دوده
- نمونه رنگی: PE100 + ۲٫۲٪ دوده + ۰٫۳٪ پیگمنت آبی
ب) فرآیند:هر دو ترکیب در اکسترودر ۶۵ میلیمتری، ۲۰۰ درجه سانتیگراد و ۶۰ دور در دقیقه گرانول شدند و سپس لوله ۳۲ میلیمتری SDR 11 تولید گردید.
ج) تستها: کشش (ASTM D638)، ضربه ایزود (ASTM D256)، فشار هیدرواستاتیک ۸۰ درجه و ۴٫۶ مگاپاسکال به مدت ۱۶۵ ساعت (ISO 1167) و آزمون شکاف (Slit Test) ۲۴ ساعته در دمای محیط.
نتیجه آزمایشها؛ آبی شدن ضرر دارد؟
تفسیر:
کاهش استحکام کمتر از یک درصد است و در محدوده خطای آزمایشگاه قرار دارد. ازدیاد طول و ضربه اندکی پایین آمده، اما همچنان بالاتر از حداقل مورد نیاز استاندارد ISO 4427 است. فشار بلندمدت تغییری نکرده؛ بنابراین عمر ۵۰ ساله لوله به خطر نمیافتد. میزان تاب خوردگی ۰٫۲ میلیمتر بیشتر شده که هنوز در حد مجاز ۳ میلیمتری است و در نصب مشکل ایجاد نمیکند.
علت تغییرات چیست؟
ذرات سوزنی پیگمنت آبی نقاط هستهزایی بلورین میشوند و درصد بلورینگی را ۱–۱٫۵٪ بالا میبرند؛ در نتیجه سختی افزایش و انعطافپذیری کاهش مییابد. اگر پراکنش خوب نباشد، این ذرات تمرکز تنش ایجاد میکنند؛ افزودن ۰٫۱٪ عامل کوپلینگ سیلانی این مشکل را برطرف میکند. پیگمنت آبی رطوبت جذب نمیکند، بنابراین نرخ نفوذ آب بالا نمیرود و تخریب هیدرولیتیکی رخ نمیدهد.
چه توصیهای به تولیدکنندهها داریم؟
- کمتر از ۰٫۲٪ پیگمنت برای رنگ یکنواخت کافی است؛ بیشتر از ۰٫۵٪ فقط قیمت لوله پلی اتیلن اضافه است.
- حتماً ۲٪ دوده را حفظ کنید؛ آبی جایگزین دوده نیست، فقط مکمل است.
- دمای ناحیه پایانی اکسترودر را ۵ درجه بالا ببرید تا پراکنش ذرات بهتر شود.
- هر چهار ساعت یک بار نمونه کشش بگیرید؛ اگر استحکام زیر ۲۲ مگاپاسکال شد، دوز رنگ را کاهش دهید.
فواید غیرمکانیکی رنگ آبی
طیف ۴۵۰ نانومتری نور از فتوسنتز جلبک جلوگیری میکند؛ در سیستمهای قطرهای، فاصله تمیزکاری ۲۵٪ بیشتر شده است. بررسی میدانی در خوزستان نشان داده لوله آبی ۴۲٪ بیشتر از مشکی نظر کشاورز را جلب میکند و فروش بالاتر میرود. از نظر بهداشت، پیگمنتهای فتالوسیانین تاییدیه NSF/ANSI 61 برای تماس با آب آشامیدنی را دارند.
جمعبندی
افزودن ۰٫۲ تا ۰٫۴ درصد پیگمنت آبی به لوله پلیاتیلن آب، استحکام کششی را کمتر از یک درصد و ضربه را حدود سه درصد کاهش میدهد؛ این عددها آنقدر کوچکاند که در محدوده استاندارد باقی میمانیم و عمر ۵۰ ساله لوله تضمین میشود. بهعبارتی، رنگ آبی نهتنها لوله را ضعیف نمیکند، بلکه کدگذاری شبکه، محافظت UV و جلوگیری از رشد جلبک را هم به همراه دارد. با رعایت دوز توصیهشده و کنترل پراکنش، میتوان هم کیفیت مکانیکی را حفظ کرد و هم محصولی مطابق استاندارد و دلخواه بازار تولید کرد.
صنایع لوله پلیاتیلن ورنا آبلوله کرمان
****کیفیت ،رمز ماندگاریست ****
تماس با ما