زهرا وجدانی: در جهان امروز که رقابت صنعتی بر پایه‌ی دانش مواد و فناوری‌های شیمیایی پیشرفته استوار است، دستیابی به ترکیباتی با عملکرد بالا به‌ویژه در صنایع حساس مانند فولاد، تایرسازی و انرژی از اهمیت حیاتی برخوردار است. مواد مهندسی‌شده نه‌تنها کیفیت و دوام محصولات نهایی را افزایش می‌دهند، بلکه می‌توانند به کاهش وابستگی، صرفه‌جویی ارزی و ارتقای توان تولید ملی نیز منجر شوند.
در میان این مواد رزین‌های فنولیک (Phenolic Resins) جایگاهی ویژه دارند؛ ترکیباتی که به دلیل مقاومت حرارتی، پایداری ابعادی، استحکام مکانیکی و خاصیت چسبندگی بالا، در تولید محصولات نسوز، چسب‌های صنعتی، قطعات کامپوزیتی و تایر خودرو کاربرد گسترده‌ای یافته‌اند. این رزین‌ها در واقع یکی از پایه‌های اصلی توسعه صنایع دیرگداز و لاستیک محسوب می‌شوند و به‌عنوان شاخصی از سطح بلوغ فناوری شیمیایی هر کشور شناخته می‌شوند.
با توجه به نقش حیاتی این رزین‌ها در صنایع زیرساختی، بومی‌سازی تولید رزین فنولیک باکیفیت و قابل رقابت با نمونه‌های خارجی گامی راهبردی در جهت خودکفایی صنعتی و افزایش تاب‌آوری زنجیره تأمین مواد شیمیایی کشور به‌شمار می‌آید.
در همین راستا، با محمد رسول بختیاری، معاون طراحی و کنترل کیفیت شرکت دانش‌بنیان رزیتان مستقر در منطقه بین‌المللی نوآوری ایران درباره‌ی جزئیات علمی، فنی و صنعتی تولید دو نوع رزین فنولیک جدید و ویژگی‌های کاربردی آنها در صنایع نسوز و تایرسازی گفت‌و‌گو کرده و در این گزارش به بررسی جزئیات فنی، ویژگی‌های کاربردی و دستاورد‌های حاصل از تولید رزین‌های فنولیک پیشرفته در کشور می‌پردازیم.
تحولی در صنعت نسوز ایران با تولید رزین پودر فنولیک بدون آب
به گفته‌ی معاون طراحی و کنترل کیفیت شرکت رزیتان یکی از دستاورد‌های اخیر این شرکت تولید رزین پودر فنولیک مایع بدون آب به‌عنوان بایندر (Binder) ویژه در ساخت آجر‌های نسوز دولومیتی است. این محصول برای نخستین بار در داخل کشور تولید شده و تاکنون نمونه مشابه داخلی نداشته است.
محمد رسول بختیاری در گفت‌و‌گو با خبرنگار علمی برنا اظهار دارد: رزین پودر فنولیک مایع بدون آب یکی از محصولات کلیدی ماست که به‌ویژه در تولید آجر‌های نسوز به‌کار می‌رود. این آجر‌ها باید در دما‌های بسیار بالا مقاومت کنند، زیرا در صنایع ذوب‌ریزی، کوره‌های زباله‌سوز و دودکش‌های حرارتی نیروگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. پیش از این چنین رزینی تنها از خارج کشور (عمدتا از چین) وارد می‌شد و هیچ تولید داخلی نداشت.
ویژگی فنی و ضرورت حذف آب از ترکیب رزین
بختیاری توضیح می‌دهد که وجود حتی مقدار بسیار ناچیز آب در ترکیب رزین، می‌تواند کیفیت آجر‌های نسوز را به شدت کاهش دهد: در فرآیند تولید آجر‌های نسوز، وجود آب در رزین حتی کمتر از دو دهم درصد هم می‌تواند موجب افت شدید کیفیت محصول نهایی شود. این رطوبت اندک باعث کاهش طول عمر آجر و در مواردی ناتوانی در ساخت آن می‌شود. از این‌رو، حذف کامل آب از رزین اهمیت حیاتی دارد.
او می‌افزاید: محصول جدید ما کاملا بدون آب است و این ویژگی آن را برای صنایع نسوز بسیار ارزشمند می‌کند. در واقع رزین ما تضمین می‌کند که فرآیند تولید آجر نسوز در شرایط پایدار و قابل کنترل انجام شود و محصول نهایی دارای مقاومت حرارتی بالا و دوام طولانی باشد.
رقابت مستقیم با تولیدکنندگان جهانی
طبق توضیحات معاون این شرکت دانش‌بنیان تا پیش از این تنها کشور چین تولیدکننده این نوع رزین در جهان بود. محصول ایرانی جدید اکنون با رزین چینی در بازار رقابت می‌کند و از نظر کیفیت، عملکرد و قیمت مزیت‌های قابل‌توجهی دارد.
او تصریح می‌کند: حدود یک سال است که تولید این رزین در شرکت ما آغاز شده. تاکنون بین ۵۰ تا ۱۰۰ تن از این محصول تولید شده و در همکاری با یکی از مصرف‌کنندگان اصلی در صنعت نسوز مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به نتایج موفق در حال گسترش ظرفیت تولید هستیم.
مزیت‌های رقابتی و اقتصادی محصول ایرانی
به گفته بختیاری مهم‌ترین مزیت تولید داخلی، دسترسی سریع‌تر مصرف‌کننده به محصول و ثبات کیفیت آن است.
وقتی رزین از خارج وارد می‌شود، پنج تا شش ماه طول می‌کشد تا به مصرف‌کننده برسد. در این مدت زمان، به دلیل تغییر شرایط حمل‌ونقل و دما، کیفیت محصول افت می‌کند. اما در تولید داخلی، محصول بلافاصله در دسترس مصرف‌کننده است و علاوه بر این، ارتباط مستقیم بین تولیدکننده و مصرف‌کننده برقرار می‌شود که به بهینه‌سازی مستمر محصول کمک می‌کند.
رزین فنولیک مخصوص صنعت تایرسازی
دومین محصول دانش‌بنیان شرکت رزیتان نوع دیگری از رزین فنولیک است که در صنعت تایر خودرو‌های سبک و سنگین کاربرد دارد. بختیاری در این‌باره توضیح می‌دهد: در تایرسازی لازم است لایه‌های مختلف لاستیک با چسبی مقاوم به هم متصل شوند تا تایر در شرایط حرکتی طولانی‌مدت و در برابر فشار و حرارت دوام بیاورد. ما برای نخستین بار در کشور موفق به سنتز و تولید این نوع رزین فنولیک شدیم که نقش بایندر یا چسب اصلی را در این فرآیند ایفا می‌کند.
تولید پس از سه سال تحقیق و آزمون صنعتی
او می‌افزاید: روی این پروژه حدود دو تا سه سال کار تحقیقاتی انجام شد. تاکنون فقط شرکت‌های آمریکایی و چینی (که فناوری را از آمریکایی‌ها دریافت کرده‌اند) تولیدکننده این نوع رزین بودند. خوشبختانه محصول ما در آزمایش‌های مختلف موفق بوده و شرکت‌های تایرسازی معتبر ایرانی آن را تأیید و استفاده کرده‌اند.
به گفته معاون طراحی و کنترل کیفیت رزیتان تاکنون حدود ۳۰ تن از این رزین فنولیک مخصوص تایر تولید و به مصرف صنعتی رسیده است. این رقم با گسترش تقاضای شرکت‌های داخلی در حال افزایش است.
رزین‌های فنولیک چیست؟
رزین‌های فنولیک یا فنول‌فرمالدهید از جمله پلیمر‌های مصنوعی پرکاربرد در جهان هستند که به‌وسیله واکنش شیمیایی بین فنول یا مشتقات آن با فرمالدهید در حضور کاتالیزور تولید می‌شوند. این رزین‌ها بر اساس نوع کاتالیزور به دو دسته‌ی رزول و نووالاک تقسیم می‌شوند و در تولید کامپوزیت‌ها، قطعات نسوز، مواد ساینده، چسب‌ها و عایق‌های حرارتی کاربرد‌های گسترده‌ای دارند.
رزین‌های فنولیک به‌دلیل مقاومت حرارتی بالا، پایداری ابعادی، مقاومت شیمیایی و الکتریکی مناسب و جذب آب پایین، از جایگاه ویژه‌ای در صنایع برخوردارند. آنها در مقایسه با رزین‌های اپوکسی اگرچه استحکام مکانیکی پایین‌تری دارند، اما در برابر حرارت بسیار مقاوم‌ترند و در نتیجه برای محیط‌های با دمای بالا گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شوند.
ساختار شیمیایی و واکنش پلیمریزاسیون
فرآیند پلیمریزاسیون فنول و فرمالدهید بسته به نوع کاتالیست متفاوت است:
• در حضور کاتالیست اسیدی (مانند اسید سولفوریک یا هیدروکلریک)، محصول نهایی نووالاک نام دارد که گرمانرم است و برای پخت نهایی نیاز به عامل سخت‌کننده (هگزامتیلن تترا آمین – HMTA) دارد.
• در حضور کاتالیست قلیایی (مانند آمونیاک یا هیدروکسید سدیم)، محصول رزول نامیده می‌شود که گرماسخت بوده و با اعمال حرارت شبکه‌ای می‌گردد.
در هر دو حالت واکنش نوعی واکنش تراکمی است و آب به‌عنوان محصول جانبی خارج می‌شود؛ ویژگی‌ای که در تولید رزین‌های بدون آب، مانند محصول رزیتان، حذف یا کنترل دقیق این مرحله را بسیار حساس می‌کند.
کاربرد‌های گسترده در صنایع مختلف
رزین‌های فنولیک به‌دلیل خواص منحصر‌به‌فرد خود در حوزه‌های متعددی استفاده می‌شوند:
• صنایع نسوز و ذوب‌ریزی: به‌عنوان چسب در آجر‌های کربن-منیزیت و مواد دیرگداز.
• صنایع تایرسازی: به‌عنوان عامل چسبنده بین لایه‌های لاستیک.
• صنایع الکترونیک: برای تولید عایق‌های حرارتی و قطعات مقاوم در برابر حرارت.
• صنایع خودروسازی و مکانیکی: در ساخت لنت ترمز، دیسک کلاچ، چسب کفشک، نمد‌های صنعتی و مواد ساینده.
• صنایع بسته‌بندی و رنگ: در تولید لاک قوطی‌ها و پوشش‌های مقاوم شیمیایی.
همچنین رزین‌های فنولیک در سازه‌های عایق برای ولتاژ بالا، چرخ‌دنده‌ها، قطعات تزئینی و فوم‌های عایق حرارتی نیز کاربرد دارند. فوم فنولیک اگرچه گران‌تر از پلی‌یورتان است، اما به‌دلیل خاصیت خودخاموش‌شوندگی و سمیت پایین دود حاصل از سوختن در صنایع ساختمانی و نظامی ارزش بالایی دارد.
بهبود فرآیند و کاهش مصرف در نسخه ایرانی
یکی از نکات قابل‌توجه در فناوری رزیتان بهینه‌سازی فرمولاسیون و سازگاری با فرایند‌های مصرف‌کنندگان داخلی است. بختیاری در این‌باره می‌گوید: ما تنها به کپی‌سازی بسنده نکردیم. در تعامل با مشتریان صنعتی، ترکیب رزین را به گونه‌ای تغییر دادیم که بتوانند با حداقل میزان مصرف، به بیشترین کارایی برسند. در واقع، رزین ما ضمن حفظ خواص فنی در مقادیر کمتری نسبت به محصول خارجی مورد نیاز است و این برای مصرف‌کننده مزیت اقتصادی بزرگی دارد.
این ویژگی نه‌تنها هزینه‌های مواد اولیه را برای صنایع پایین می‌آورد، بلکه مصرف انرژی و زمان در فرآیند تولید را نیز کاهش می‌دهد.
جایگاه جهانی و چشم‌انداز آینده رزین ایرانی
با تولید موفق رزین‌های فنولیک در ایران کشور در کنار معدود تولیدکنندگان جهانی از جمله چین و آمریکا قرار گرفته است. توسعه این فناوری می‌تواند نقش مهمی در کاهش وابستگی ارزی، رشد صادرات مواد شیمیایی و تقویت زنجیره تأمین صنایع داخلی ایفا کند.
این شرکت دانش‌بنیان برنامه دارد با افزایش ظرفیت تولید از چند ده تن به چند صد تن در سال نیاز کامل بازار داخلی در حوزه نسوز و تایرسازی را تأمین و در گام بعدی وارد بازار‌های منطقه‌ای شود.
گامی استراتژیک در مسیر خودکفایی صنعتی ایران
تولید رزین پودر فنولیک بدون آب برای صنایع نسوز و رزین فنولیک مخصوص تایرسازی دو نمونه موفق از تحقق اهداف اقتصاد دانش‌بنیان هستند که نشان می‌دهند تحقیق و توسعه علمی در شرکت‌های داخلی می‌تواند منجر به محصولات تجاری، رقابتی و صادرات‌پذیر شود.
این رزین‌ها از جمله مواد پایه‌ای در صنایع مدرن به شمار می‌آیند؛ موادی که در عین سادگی ظاهری نقش حیاتی در عملکرد سامانه‌های حرارتی، قطعات صنعتی و تایر‌های خودرو دارند. تولید نسل جدید رزین‌های فنولیک بدون آب نقطه عطفی در ارتقای فناوری مواد نسوز کشور است. حذف کامل رطوبت از این ترکیبات کیفیت ساخت آجر‌های نسوز را به‌طور چشمگیری افزایش داده و مقاومت آنها را در برابر حرارت‌های بالا تثبیت می‌کند؛ عاملی که در صنایع فولاد، ذوب‌ریزی و نیروگاهی به معنای دوام بیشتر، مصرف کمتر و هزینه پایین‌تر است.
در حوزه تایرسازی نیز رزین فنولیک با ایفای نقش چسبنده میان لایه‌های لاستیکی، استحکام و پایداری تایر را در برابر سایش و گرما تضمین می‌کند و از این رو از ارکان اصلی تولید تایر‌های بادوام محسوب می‌شود.
اهمیت این رزین‌ها فراتر از کاربرد صنعتی آنهاست؛ آنها نشان می‌دهند که تسلط بر دانش پلیمریزاسیون و مهندسی ساختار مولکولی می‌تواند به خودکفایی در یکی از حیاتی‌ترین بخش‌های زنجیره تولید منجر شود.
اکنون که فناوری تولید این رزین‌ها در کشور بومی شده است، پرسش اساسی اینجاست: آیا ایران می‌تواند از این دستاورد به‌عنوان نقطه آغاز جهشی پایدار در فناوری مواد پیشرفته بهره گیرد، یا بار دیگر یک نوآوری ارزشمند در حد یک تجربه محدود باقی خواهد ماند؟
انتهای پیام/