مقدمه

زردشدگی PVC؛ نتیجه تعامل چند عامل پنهان در فرایند تولید است. پلی‌وینیل کلراید یا PVC یکی از پرکاربردترین پلیمرها در صنایع مختلف است — از لوله و اتصالات گرفته تا پروفیل درب‌و‌پنجره، کابل، کف‌پوش و فیلم‌های نرم.
اما یکی از چالش‌های جدی تولیدکنندگان در فرایند تولید و استفاده از PVC، پدیده‌ای به‌نام زردشدگی (Yellowing) است؛ تغییری ناخواسته در رنگ محصول که علاوه بر کاهش زیبایی ظاهری، نشانه‌ای از افت پایداری حرارتی و نوری ماده است.

زردشدگی PVC تصادفی نیست؛ بلکه نتیجه‌ی برهم‌کنش چند عامل کلیدی در فرمولاسیون و شرایط تولید است. در این مقاله با نگاهی علمی و کاربردی بررسی می‌کنیم که چه عواملی باعث زردشدگی می‌شوند، و مهم‌تر از آن — چگونه می‌توان از آن جلوگیری کرد.

۱. رطوبت؛ دشمن پنهان پایداری PVC

رطوبت یکی از اصلی‌ترین عوامل تخریب در فرایند تولید و نگهداری PVC , زردشدگی PVC است. وجود آب در مواد اولیه یا محیط تولید باعث بروز واکنش‌های ناخواسته در زمان ذوب و شکل‌دهی می‌شود.

در دمای بالای فرآیند (بیش از 160 درجه سانتی‌گراد)، حضور رطوبت می‌تواند منجر به هیدرولیز روان‌کننده‌ها و فعال شدن واکنش‌های تخریب حرارتی زنجیره‌های PVC گردد. این تخریب به تدریج کلر آزاد می‌کند و زنجیره پلیمری کوتاه می‌شود.
نتیجه؟ تغییر رنگ از سفید به کرم و در نهایت زردی محسوس در محصول نهایی.

بنابراین، خشک‌کردن دقیق مواد اولیه، کنترل رطوبت محیط و نگهداری صحیح از پودر PVC، افزودنی‌ها و حتی بسته‌بندی نهایی، نخستین گام در جلوگیری از زردشدگی PVC است.

۲. انتخاب تیتان نامناسب؛ نقش حساس TiO₂ در رنگ و پایداری

دی‌اکسید تیتان (TiO₂) رنگ‌دانه‌ای است که علاوه بر ایجاد سفیدی، در محافظت از PVC در برابر اشعه فرابنفش (UV) نقش حیاتی دارد. اما همه‌ی تیتان‌ها یکسان نیستند.

دو نوع اصلی تیتان در صنعت وجود دارد:

• Rutile (روتیل)
• Anatase (آناتاز)

در فرمولاسیون PVC، استفاده از تیتان روتیل با پوشش‌های آلومینا و سیلیکا ضروری است، زیرا این نوع مقاومت به نور و حرارت بالاتری دارد.
در مقابل، تیتان آناتاز در حضور UV باعث تسریع اکسیداسیون و در نتیجه زردشدگی سریع‌تر PVC می‌شود.

بنابراین، انتخاب نوع و برند مناسب تیتان متناسب با نوع کاربرد (داخلی یا فضای باز) نقشی کلیدی در جلوگیری از تغییر رنگ دارد.

 

۳. سیستم پایدارکننده ضعیف؛ خطری خاموش در فرمولاسیون

یکی از اجزای حیاتی هر فرمول PVC، سیستم Stabilizer یا پایدارکننده است. این افزودنی‌ها از تخریب حرارتی PVC در طول اکستروژن یا تزریق جلوگیری می‌کنند.
اما اگر این سیستم ضعیف انتخاب شود یا مقدار آن کم باشد، زنجیره PVC در برابر حرارت آسیب‌پذیر می‌شود و در نتیجه زردشدگی PVC رخ می‌دهد.

پایدارکننده‌های رایج عبارت‌اند از:
• پایدارکننده‌های کلسیم-روی (Ca/Zn)
• پایدارکننده‌های قلع (Organotin)
• پایدارکننده‌های سربی (در گذشته، اکنون کمتر استفاده می‌شوند)

در PVC سخت (Rigid PVC) مثل لوله یا پروفیل، سیستم Ca/Zn بهترین تعادل بین پایداری حرارتی، سازگاری زیست‌محیطی و حفظ رنگ را فراهم می‌کند.
اما در PVC نرم (Soft PVC) باید نوع و میزان پایدارکننده دقیق‌تر تنظیم شود، چون در حضور نرم‌کننده‌ها رفتار سیستم حرارتی تغییر می‌کند.

اگر مقدار پایدارکننده کمتر از حد بهینه باشد یا ترکیب آن با تیتان و روان‌کننده ناسازگار باشد، در طول تولید و نگهداری محصول، زردشدگی تدریجی PVC اجتناب‌ناپذیر است.

۴. روان‌کننده یا نرم‌کننده ناپایدار؛ عامل تغییر رنگ تدریجی

روان‌کننده‌ها و نرم‌کننده‌ها (Plasticizers) در فرمولاسیون PVC وظیفه دارند تا جریان مواد را در اکسترودر تسهیل کنند و انعطاف‌پذیری ایجاد نمایند.
اما اگر این افزودنی‌ها پایداری حرارتی پایین یا ناسازگاری شیمیایی با PVC داشته باشند، خودشان منبع اصلی تخریب می‌شوند.

برای مثال، روان‌کننده‌هایی بر پایه استرهای چرب غیراشباع یا دارای ناخالصی اسیدی، در دمای بالا تجزیه شده و اسید آزاد می‌کنند. این اسید با PVC واکنش داده و کلر آزاد می‌کند؛ فرایندی که در نهایت باعث زرد شدن رنگ محصول می‌شود.

بنابراین، استفاده از روان‌کننده‌های پایدار و تصفیه‌شده (نظیر پارافین‌های کلردار مرغوب یا استرهای پایدار) در کنار تنظیم دقیق نسبت نرم‌کننده‌ها و رزین، یکی از راه‌حل‌های مؤثر در پیشگیری از زردشدگی PVC است.

۵. نقش دمای فرایند و اکسیژن در تشدید زردشدگی PVC

حتی با بهترین فرمولاسیون، اگر دمای فرایند و نرخ برش کنترل نشود، حرارت بیش‌ازحد در اکسترودر یا قالب منجر به تخریب مولکولی و آزاد شدن HCl خواهد شد.
این تخریب زنجیره‌ای باعث تیره شدن رنگ PVC و در نهایت زردشدگی PVC  می‌شود.

در ضمن، اکسیژن موجود در هوا نیز به‌ویژه در دمای بالا موجب اکسیداسیون روان‌کننده‌ها و پایدارکننده‌ها می‌شود.
بنابراین کنترل دما، استفاده از اکسترودرهای با خنک‌کننده مؤثر و کاهش تماس مواد مذاب با هوا، گام‌هایی حیاتی در حفظ رنگ سفید PVC هستند.

۶. راه‌حل چیست؟ فرمولاسیون دقیق + کنترل شرایط تولید

راه‌حل قطعی برای جلوگیری از زردشدگی PVC، ترکیبی از دانش فنی در فرمولاسیون و کنترل دقیق فرایند تولید است.

 فرمولاسیون دقیق شامل:
1. استفاده از پایدارکننده‌های حرارتی باکیفیت (Ca/Zn یا Organotin)
2. انتخاب تیتان روتیل با پوشش مناسب
3. به‌کارگیری روان‌کننده‌های مقاوم به حرارت و بدون ناخالصی اسیدی
4. تنظیم نسبت دقیق نرم‌کننده، پرکننده و روان‌کننده
5. افزودن آنتی‌اکسیدان‌های ثانویه برای جلوگیری از اکسیداسیون در انبارداری

کنترل شرایط تولید شامل:
• خشک‌کردن کامل مواد اولیه قبل از اکستروژن
• تنظیم دمای نواحی اکسترودر در محدوده بهینه (160–180 درجه)
• جلوگیری از توقف‌های طولانی‌مدت مواد در دستگاه
• کنترل دقیق فشار و سرعت خروج مواد
• خنک‌کردن یکنواخت قطعات خروجی

این ترکیب هوشمندانه، تضمین می‌کند که محصول نهایی PVC سفید، پایدار و با رنگ ماندگار تولید شود.

 

۷. آزمون‌های کنترل کیفی برای سنجش پایداری رنگ PVC

کارخانه‌های حرفه‌ای معمولاً برای کنترل زردشدگی PVC از آزمون‌های استاندارد زیر استفاده می‌کنند:
• آزمون Oven Test (تست زردشدگی حرارتی) در دمای ۱۸۰ درجه
• آزمون Light Aging برای ارزیابی مقاومت نوری
• اندازه‌گیری شاخص رنگ (Yellowness Index) با دستگاه اسپکتروفتومتر
• تست HCl Evolution جهت بررسی پایداری حرارتی

نتایج این آزمون‌ها کمک می‌کند تا تولیدکننده بتواند ضعف‌های فرمولاسیون یا فرآیند را شناسایی و اصلاح کند.

 

۸. نقش تولیدکنندگان افزودنی در کاهش زردشدگی

شرکت‌های تولیدکننده افزودنی‌های PVC در سال‌های اخیر، تمرکز ویژه‌ای بر توسعه پایدارکننده‌ها و روان‌کننده‌های مقاوم به حرارت بالا داشته‌اند.
افزودنی‌های مدرن بر پایه کلسیم–روی، اپوکسی‌های طبیعی (EPO)، فسفیت‌ها و آنتی‌اکسیدان‌های چندمرحله‌ای کمک می‌کنند تا رنگ PVC برای مدت طولانی‌تری سفید باقی بماند، حتی در شرایط دمایی و نوری شدید.

بنابراین انتخاب تأمین‌کننده معتبر افزودنی، به اندازه فرمولاسیون خود PVC اهمیت دارد.

جمع‌بندی: راز PVC سفید و ماندگار

زردشدگی PVC پدیده‌ای پیچیده ولی قابل‌کنترل است.
هرچند عواملی مانند رطوبت، انتخاب تیتان نادرست، سیستم پایدارکننده ضعیف یا روان‌کننده‌های ناپایدار می‌توانند در آن نقش داشته باشند، اما با مدیریت علمی و دقیق می‌توان این مشکل را به حداقل رساند.

در نهایت، فرمولاسیون دقیق + کنترل شرایط تولید = PVC پایدارتر و با رنگ ماندگارتر.
توجه به جزئیات، استفاده از افزودنی‌های مرغوب و به‌روزرسانی فناوری تولید، مسیر مطمئن برای تولید محصولاتی است که هم از نظر فنی و هم از نظر ظاهری، استاندارد جهانی را حفظ کنند.

 

 

جهت دریافت هرگونه مشاوره و استعلام قیمت برای خرید انواع PVC با کارشناسان ما در بازرگانی افشین کرمی (آوان زر تجارت پیشرو) در ارتباط باشید.