בחינת יישומי PBT

פוליבוטילן טרפתאלט(PBT) הוא פוליאסטר רווי תרמופלסטי חצי-גבישי, בדרך כלל מוצק גרגירי לבן חלבי בטמפרטורת החדר, המשמש בדרך כלל בייצור חומר ציפוי משני תרמופלסטי לכבלים אופטיים.

ציפוי משני של סיב אופטי הוא תהליך חשוב מאוד בייצור סיבים אופטיים. במילים פשוטות, הוספת שכבת מגן לציפוי הראשוני של הסיב האופטי או לשכבת החיץ יכולה לשפר את יכולתו של הסיב האופטי לעמוד במאמץ אורכי ורדיאלי ולהקל על עיבוד לאחר סיב אופטי. מכיוון שחומר הציפוי קרוב לסיב האופטי, יש לו השפעה גדולה יותר על ביצועי הסיב האופטי, ולכן חומר הציפוי נדרש להיות בעל מקדם התפשטות ליניארי קטן, גבישיות גבוהה לאחר שיחול, יציבות כימית ותרמית טובה, דפנות פנימיות וחיצוניות חלקות של שכבת הציפוי, חוזק מתיחה מסוים ומודולוס יאנג, וביצועי תהליך טובים. ציפוי סיבים מחולק בדרך כלל לשתי קטגוריות: כיסוי רופף וכיסוי הדוק. ביניהן, חומר המעטפת הרופף המשמש בציפוי המעטפת הרופף הוא שכבת הציפוי המשנית שיחולה במצב שרוול רופף מחוץ לסיב הציפוי הראשוני.

PBT הוא חומר שרוולים רופפים נפוץ בעל תכונות עיצוב ועיבוד מצוינות, ספיגת לחות נמוכה וביצועי עלות גבוהים. משמש בעיקר בPBTשינוי, שרטוט חוטי PBT, מעטפת, שרטוט סרטים ותחומים אחרים. ל-PBT תכונות מכניות טובות (כגון עמידות למתיחה, עמידות לכיפוף, עמידות ללחץ צדדי), עמידות טובה לממסים, עמידות לשמן, עמידות בפני קורוזיה כימית, ולמשחה סיבים, משחה לכבלים ורכיבים אחרים של הכבל יש תאימות טובה, ובעל ביצועי עיבוד יציקה מצוינים, ספיגת לחות נמוכה וחסכונית. תקני הביצועים הטכניים העיקריים שלו כוללים: צמיגות פנימית, חוזק כניעה, מודול אלסטיות מתיחה וכיפוף, חוזק פגיעה (חריץ), מקדם התפשטות ליניארי, ספיגת מים, עמידות להידרוליזה וכן הלאה.

עם זאת, עם השינוי במבנה כבלי הסיבים ובסביבת ההפעלה, עולות דרישות נוספות לתותב חיץ סיבים. יצרני כבלים אופטיים שואפים למטרותיהם: גיבוש גבוה, הצטמקות נמוכה, מקדם התפשטות ליניארי נמוך, קשיחות גבוהה, חוזק דחיסה גבוה, עמידות כימית מעולה, ביצועי עיבוד טובים וחומרים בעלות נמוכה. כיום, קיימים חסרונות ביישום ובמחיר של צינור קרן העשוי מחומר PBT, ומדינות זרות החלו להשתמש בחומרי סגסוגת PBT כדי להחליף חומרי PBT טהורים, דבר שמילא השפעה ותפקיד חיוביים. כיום, מספר חברות כבלים מקומיות גדולות מתכוננות באופן פעיל, וחברות חומרי כבלים זקוקות לחדשנות טכנולוגית מתמשכת, מחקר ופיתוח של חומרים חדשים.

כמובן, בתעשיית ה-PBT הכוללת, יישומי כבלי סיבים אופטיים תופסים רק חלק קטן משוק ה-PBT. על פי מקורות בתעשייה, בתעשיית ה-PBT כולה, רוב נתח השוק נתפס בעיקר על ידי שני תחומי הרכב והחשמל. מחברים, ממסרים ומוצרים אחרים העשויים מחומרי PBT שעברו שינוי נמצאים בשימוש נרחב ברכב, מכשירי חשמל ואלקטרוניקה, ציוד מכני ותחומים אחרים, ואפילו ל-PBT יש יישומים בתחום הטקסטיל, כמו זיפי מברשות שיניים שעשויים גם הם מ-PBT. להלן היישומים הכלליים של PBT בתחומים שונים:

1. השדות האלקטרוניים והחשמליים
חומרי PBT נמצאים בשימוש נרחב בתחומים אלקטרוניים וחשמליים, כגון שקעי חשמל, תקעים, שקעי חשמל אלקטרוניים וחלקים חשמליים ביתיים אחרים. מכיוון שלחומר PBT ביצועי בידוד טובים ועמידות גבוהה בטמפרטורות, הוא מתאים מאוד למעטפת, תושבות, יריעות בידוד וחלקים אחרים של ציוד אלקטרוני וחשמלי. בנוסף, ניתן להשתמש בחומרי PBT גם לייצור כיסוי אחורי של מסך LCD, מעטפת טלוויזיה וכן הלאה.

2. תחום הרכב
חומרי PBT נמצאים בשימוש נרחב גם בתחום הרכב. בשל יתרונותיהם של עמידות בפני טמפרטורה גבוהה, קורוזיה ובלאי, חומרי PBT נמצאים בשימוש נרחב בייצור חלקי רכב, כגון סעפת יניקה, בית משאבת שמן, בית חיישנים, רכיבי מערכת בלמים וכו'. בנוסף, ניתן להשתמש בחומרי PBT גם עבור משענות ראש למושבי רכב, מנגנוני כוונון מושבים וכו'.

3. תעשיית המכונות
בתעשיית המכונות, חומרי PBT משמשים לעתים קרובות לייצור ידיות כלים, מתגים, כפתורים וכו'. לחומר PBT חוזק מכני ועמידות בפני שחיקה מעולים, הוא יכול לעמוד בכוחות מכניים שונים ועמידות טובה בפני קורוזיה כימית, והוא מתאים לחלקים שונים בתחום תעשיית המכונות.

4. תעשיית הציוד הרפואי
לחומר PBT עמידות טובה לטמפרטורות גבוהות ויציבות כימית גבוהה, דבר המתאים מאוד לייצור מכשירים רפואיים. לדוגמה, ניתן להשתמש בחומרי PBT לייצור מעטפות, צינורות, מחברים וכו' למכשירים רפואיים. בנוסף, ניתן להשתמש בחומרי PBT גם לייצור מזרקים רפואיים, ערכות עירוי ומכשירים טיפוליים שונים.

5. התקשורת האופטית
בתחום התקשורת האופטית, PBT נמצא בשימוש נרחב בייצור כבלים אופטיים כחומר שרוולים רופפים נפוץ. בנוסף, חומרי PBT נמצאים בשימוש נרחב במכשירים אופטיים. בשל תכונותיהם האופטיות הטובות ועמידותם בטמפרטורות גבוהות, חומרי PBT משמשים לייצור מחברי סיבים אופטיים, מסגרות חלוקת סיבים אופטיים וכו'. בנוסף, ניתן להשתמש בחומרי PBT גם לייצור עדשות, מראות, חלונות ורכיבים אופטיים אחרים.

מנקודת מבט של התעשייה כולה, בשנים האחרונות, ארגונים רלוונטיים מחויבים לפיתוח מגוון יישומים של טכנולוגיות חדשות ומוצרים חדשים, ו-PBT התפתח לכיוון ביצועים גבוהים, פונקציונליזציה וגיוון. חוזק המתיחה, חוזק הכיפוף ומודול הכיפוף של שרף PBT טהור נמוכים, ולכן לא ניתן להשתמש בהם באופן נרחב בתחום התעשייתי, ולכן לצורכי התעשייה, התעשייה משתמשת בשינויים כדי לשפר את הפונקציונליות של PBT. לדוגמה, הוספת סיבי זכוכית ל-PBT - לסיבי זכוכית יש יתרונות של תחולה חזקה, תהליך מילוי פשוט ועלות נמוכה. על ידי הוספת סיבי זכוכית ל-PBT, היתרונות המקוריים של שרף PBT באים לידי ביטוי, וחוזק המתיחה, חוזק הכיפוף וחוזק הפגיעה של מוצרי PBT משתפרים משמעותית.

כיום, השיטות העיקריות בארץ ובחו"ל הן שינוי קופולימריזציה, שינוי מילוי חומרים אנאורגניים, טכנולוגיית ננו-קומפוזיט, שינוי ערבוב וכו', כדי לשפר את הביצועים המקיפים של PBT. שינוי חומרי PBT מתמקד בעיקר בהיבטים של חוזק גבוה, מעכב בעירה גבוה, עיוות נמוך, משקעים נמוכים ודיאלקטרי נמוך.

באופן כללי, בכל הנוגע לתעשיית ה-PBT כולה, הביקוש ליישומים בתחומים שונים עדיין ניכר מאוד, ושינויים שונים בהתאם לדרישת השוק הם גם יעדי מחקר ופיתוח נפוצים של מפעלי תעשיית ה-PBT.