پی وی سی در آستانه یک تغییر بزرگ

خبرگزاری پپنا رصد جهانی بازار پلیمر

جست‌وجو برای جایگزین‌های جدید پلاستی‌سایزرها؛ PVC در آستانه یک تغییر بزرگ

بازار پلاستی‌سایزرها در حال تجربه تحولی جدی است؛ تحولاتی که از یک سو تحت تأثیر مقررات سخت‌گیرانه‌تر، نگرانی‌های سلامت و محیط‌زیست و از سوی دیگر ناشی از تقاضا برای مواد با عملکرد بالاتر و ردپای کربنی کمتر شکل گرفته‌اند. این تغییرات بیش از همه در صنعت PVC انعطاف‌پذیر خود را نشان می‌دهد؛ جایی که تولیدکنندگان به دنبال جایگزین‌هایی برای پلاستی‌سایزرهای سنتی فتالاتی هستند.

بر اساس گزارش Research and Markets، ارزش بازار پلاستی‌سایزرها از ۹۸.۶۲ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۵ به ۱۰۶.۱۹ میلیارد دلار در ۲۰۲۶ رسیده و با نرخ رشد مرکب سالانه ۷.۷ درصد، پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ به ۱۴۷.۵ میلیارد دلار برسد. افزایش تقاضا برای افزودنی‌های نسل جدید، رشد تولید کابل و تجهیزات الکترونیکی، توسعه زیرساخت‌ها، پلاستی‌سایزرهای زیست‌پایه و استفاده گسترده‌تر در کالاهای مصرفی از عوامل این رشد عنوان شده‌اند.

پایان تدریجی سلطه DEHP

یکی از مهم‌ترین محرک‌های این تحول، جایگزینی DOP یا DEHP است؛ پلاستی‌سایزری که استفاده از آن در برخی کالاهای مصرفی و اسباب‌بازی‌ها در اروپا ممنوع شده است. به گفته Peter Frenkel، نویسنده و مشاور صنعت PVC، مهاجرت مقادیر اندک پلاستی‌سایزر از ترکیبات PVC انعطاف‌پذیر، به‌ویژه در مورد برخی فتالات‌های قدیمی، نگرانی‌های جدی ایجاد کرده است.

در حال حاضر موادی مانند:

DOTP
DINP
DIDP
پلاستی‌سایزرهای دِبنزوات بدون فتالات
Adipate
Trimellitate
و پلاستی‌سایزرهای زیست‌پایه مانند Citrate

به‌عنوان گزینه‌های جایگزین مورد توجه قرار گرفته‌اند.

با این حال، جایگزینی یک پلاستی‌سایزر صرفاً با تغییر فرمولاسیون امکان‌پذیر نیست و می‌تواند به آزمون‌های فنی، تغییر زنجیره تأمین، ارزیابی سلامت و محیط‌زیست و اعتبارسنجی محصول نیاز داشته باشد.

حرکت به سمت پلاستی‌سایزرهای زیست‌پایه

یکی از مهم‌ترین مسیرهای تحقیقاتی، استفاده از مواد اولیه تجدیدپذیر است. روغن‌های گیاهی مانند روغن سویا و روغن بذر کتان اپوکسی‌شده از گزینه‌های شناخته‌شده هستند، اما پژوهشگران نسبت به رقابت این مواد با تولید مواد غذایی و پیامدهای زیست‌محیطی کشت گسترده برخی محصولات نیز هشدار داده‌اند.

در همین حال، مایع پوسته بادام هندی (CNSL) به‌عنوان یک ماده اولیه جذاب مطرح شده است. این ماده یک محصول جانبی غیرخوراکی صنعت فرآوری بادام هندی است و حاوی ترکیباتی مانند cardanol و cardol است.

مطالعات انجام‌شده در فرانسه نشان داده‌اند که پلاستی‌سایزرهای حاصل از CNSL پس از فرآیند اپوکسی‌سازی می‌توانند پایداری حرارتی، مقاومت شیمیایی و برخی ویژگی‌های مکانیکی PVC را بهبود دهند. نکته مهم این پژوهش آن است که استفاده مستقیم از CNSL فنی، بدون نیاز به خالص‌سازی کامل cardanol، می‌تواند فرآیند تولید را ساده‌تر، ارزان‌تر و پایدارتر کند.

تحقیقات جدید؛ پلاستی‌سایزر از اسیدهای چرب

در یک پژوهش دیگر که در سال ۲۰۲۵ منتشر شده، محققان دانشگاه فناوری سیلزی در لهستان، الیگواسترهای زیست‌پایه حاصل از اسیدهای چرب دایمری‌شده، اسید آدیپیک، تری‌اتیلن گلیکول و 2-اتیل‌هگزانول را بررسی کرده‌اند.

نتایج نشان داد ترکیباتی با نسبت مولی 9:1 اسید آدیپیک به اسید چرب دایمری‌شده سازگاری و قابلیت پلاستی‌سایزینگ بسیار خوبی با PVC دارند. حتی نسبت 4:1 نیز می‌تواند برای استفاده در غلظت‌های پایین‌تر یا ترکیب با پلاستی‌سایزرهای دیگر مناسب باشد.

شرکت‌ها نیز وارد میدان شده‌اند

شرکت Alphagary با ارائه اطلاعات شفاف‌تر درباره میزان فتالات قابل گزارش در برگه‌های فنی و ایمنی، تلاش کرده ابهام میان اصطلاحات «Phthalate-free» و «Non-phthalate» را کاهش دهد. محصولات انعطاف‌پذیر PVC این شرکت با پلاستی‌سایزرهایی مانند DOTP، adipate، trimellitate و citrate زیست‌پایه تحت برند Mexiflex عرضه می‌شوند.

در هند نیز KLJ پلاستی‌سایزر زیست‌پایه Kanamoll 620، بر پایه روغن سویای اپوکسی‌شده، را توسعه داده و اروپا را یکی از بازارهای بالقوه مهم آن می‌داند.

همچنین شرکت‌های Inbra، Varteco و Innoleics برای توسعه استفاده از پلاستی‌سایزرهای زیست‌پایه در اروپا با یکدیگر همکاری کرده‌اند. هدف این همکاری، ارائه جایگزین‌هایی برای DINP، DOTP و TOTM با عملکرد مشابه یا بهتر و قیمت رقابتی است.

یک نکته جالب؛ آیا پلاستی‌سایزر زیست‌پایه موش‌ها را بیشتر جذب می‌کند؟

یکی از نگرانی‌های مطرح‌شده درباره استفاده از پلاستی‌سایزرهای زیست‌پایه در روکش کابل‌های PVC، احتمال افزایش حمله جوندگان به کابل‌هاست. Innoleics برای بررسی این موضوع آزمایش‌هایی انجام داده و طبق نتایج ارائه‌شده، پوشش‌های سیم بر پایه مواد فسیلی در مقایسه با نمونه‌های زیست‌پایه و هیبریدی، آسیب بیشتری از سوی موش‌ها نشان داده‌اند.

این شرکت معتقد است ویژگی‌های حسی مواد زیست‌پایه، از جمله طعم تلخ‌تر و جذابیت کمتر برای جوندگان، می‌تواند یکی از دلایل این تفاوت باشد. همچنین نسل جدید پلاستی‌سایزرهای زیست‌پایه، مشکلات مربوط به مقاومت الکتریکی نسل‌های قبلی را تا حد زیادی برطرف کرده و طبق اعلام Innoleics، عملکرد آن‌ها به DINP نزدیک شده است.

⚠️ چالش بزرگ‌تر: تجهیزات پزشکی

با وجود حرکت سریع بازار به سمت جایگزین‌های بدون فتالات، DEHP هنوز در برخی کاربردهای پزشکی، از جمله لوله‌های PVC انعطاف‌پذیر، استفاده می‌شود؛ زیرا عملکرد برخی جایگزین‌ها هنوز به‌طور کامل با آن برابری نمی‌کند.

طبق اظهارات John Zawacki از TekniPlex Healthcare، انتخاب جایگزین DEHP یکی از مهم‌ترین تصمیم‌های مهندسی تولیدکنندگان تجهیزات پزشکی در سال‌های آینده خواهد بود. گزینه‌هایی مانند TOTM، DINCH، DOA و ATBC را نمی‌توان صرفاً به‌صورت «جایگزین مستقیم» یکدیگر در نظر گرفت، زیرا هرکدام می‌توانند روی سختی، عملکرد در دمای پایین، مهاجرت، زیست‌سازگاری و سازگاری با فرآیند استریل‌سازی تأثیر متفاوتی داشته باشند.

جمع‌بندی برای صنعت PVC

بازار پلاستی‌سایزر در حال حرکت از یک مدل متکی بر فتالات‌های سنتی و مواد اولیه فسیلی به سمت سبدی متنوع‌تر از پلاستی‌سایزرهای بدون فتالات، زیست‌پایه، کم‌خطرتر و با عملکرد مهندسی‌شده است. با این حال، مسیر جایگزینی DEHP و سایر پلاستی‌سایزرهای قدیمی، به‌خصوص در کاربردهای حساس مانند پزشکی، صرفاً یک تغییر شیمیایی نیست؛ بلکه مستلزم اعتبارسنجی، مقررات، تأمین پایدار مواد اولیه و اثبات عملکرد در بلندمدت است.

به نظر می‌رسد آینده PVC انعطاف‌پذیر نه با حذف یک پلاستی‌سایزر و جایگزینی یک ماده واحد، بلکه با شکل‌گیری نسل جدیدی از فرمولاسیون‌های ترکیبی و زیست‌پایه رقم خواهد خورد.