همه مقالات ساپل

تولید پلاستیک چگونه صورت می‌گیرد؟

آزمایشگاه شرکت ساپل

تا به حال به روش تولید پلاستیک فکر کرده‌اید؟ یا کنجکاو شده‌اید که درباره مواد اولیه تولید پلاستیک بیشتر بدانید؟ در این مطلب قصد داریم به سوالات شما در این حوزه پاسخ دهیم. پلاستیک ماده‌ای مصنوعی با وزن مولکولی زیاد است و جزو محصولات بشر ساخته و پرکاربرد در دنیای امروز است. تنوع رنگ و مدل در دنیای پلاستیک‌ها شاید حتی زیادتر از تعداد انسان‌ها باشد‌‌. پلاستیک‌ها از ماده اولیه لاستیک و موادی مانند نفت خام، سلولز، نمک و ذغال سنگ هستند. البته اصلی‌ترین ماده در این بین نفت خام است چرا که نفت خام به پلیمرهای سازنده انواع پلاستیک تبدیل می‌شود. البته انسان‌ها شرایطی را به وجود آوردند که تولید مونومرهای سازنده پلیمرها توسط الیاف سلولزی نیز ممکن باشد.

چگونگی تولید پلاستیک

تولید پلاستیک‌ در دو مرحله اصلی که آنها را پلیمریزاسیون و پلی کندسانساسیون می‌نامند انجام می‌شود. واکنش اولیه ساخت پلاستیک با اضافه کردن نوعی کاتالیزور که سرعت واکنش را بالا می‌برد، انجام می‌شود. غالبا از هیدروژن پراکسید به عنوان کاتالیزگر استفاده می‌کنند. در این روش مونومر ها یکی یکی به هم دیگر اضافه شده و این کار تا لحظه‌ای که پلیمر تشکیل شود ادامه دارد. در این واکنش محصول جانبی تولید نمی‌شود.

مواد اولیه ظروف پلی اتیلن

واکنش تراکمی نیز روش دیگری برای ساخت پلاستیک است به این صورت که با افزودن کاتالیزور به یک مونومر آن را وادار به ترکیب شدن با مونومرهای اطراف خود می‌کند و باعث تشکیل پلیمر و تولید محصول جانبی می‌شود. در این روش ساخت پلاستیک مواد اضافی‌ای وجود دارد که غالبا آب است و در انتهای کار جدا می‌شود. علاوه بر توضیحات بیان شده پلیمرهای تشکیل شده دو نوع هستند که با نام‌های هموپلیمر و کوپلیمر شناخته می‌شوند. تفاوت این دو نوع در این است که هموپلیمر از مونومرهای یکسان ساخته شده اما کوپلیمر از مونومرهای متفاوتی تشکیل شده ‌است.

ساختار هموپلیمر و کوپلیمر که از پیوند زنجیره‌های طولانی کربن به کربور تشکیل شده است که به آن همگن نیز می‌گویند و پلی اتیلن و پلی پروپیلن نمونه‌هایی از آن هستند اما اگر این زنجیره با اکسیژن یا نیتروژن متوقف شود به ساختاری ناهمگن تبدیل می‌شود که پلی‌استر و نایلون از این دسته هستند. به علاوه این دو ترکیب باعث به وجود آمدن محصولات مختلفی می‌شوند‌. به طور مثال پلاستیک به کار رفته در پوشش‌ سس کچاپ با پوشش ظروف مواد شیمیایی متفاوت است.  عموما از پلی اتیلن و پلی پروپیلن برای ساخت ظروف بسته بندی محصولات متنوع استفاده می شود. در مقاله 7 دلیل مهم برای استفاده از ظروف پلی اتیلنی علت این موضوع را مطالعه کنید.

تولید اولین پلاستیک‌ها

می‌توان گفت اولین بار اصطلاح پلیمر را برزلیوس بیان کرد. البته مفاهیم برزلیوس با علم پلیمری امروزی تفاوت داشت اما سه رخداد مهم را به عنوان شروع کننده دوره پلاستیک‌ها می‌دانند.

نخستین رخداد تولید پلاستیک در دهه ۱۸۴۰ توسط دو فرد ابداع شد. آنها کشف کردند که اضافه کردن گوگرد به لاستیک طبیعی باعث تولید ماده‌ای می‌شود که لاستیک پخته نامیده شد. این محصول اولین مورد از ساخت پلاستیک موفق است که در جهت اصلاح یک پلیمر طبیعی و خلق موادی کاربردی‌تر انجام شد.

دومین رخداد تولید پلاستیک توسط هیات در سال ۱۸۶۸ انجام شد‌ در این رخداد با اصلاح شیمیایی روی سلولز که ماده‌ای طبیعی است، صورت پذیرفت و آن را به سلولز نیتراته تبدیل کرد. به علاوه با افزودن کافور به آن ویژگی‌های ماده حاصل شده را بهبود بخشیده و در نهایت فرآورده‌ای تولید شد که شامل موفقیت این برند تجاری شد.

سومین رخداد نیز منجر به ساخت پلاستیک کاملا مصنوعی توسط باکلند در سال ۱۹۰۹ بود. این پلاستیک با ترکیب درصدهای معینی از موادی ساده مانند فنول و فرمالدهید تهیه شده بود. به علاوه باکلند دستگاه‌هایی برای انجام این فرایند ابداع کرده بود.

پیشرفت صنعت پلاستیک

تا اواسط دهه ۱۹۵۰ زغال‌سنگ یکی از اصلی‌ترین مواد تولید پلاستیک در اروپا بود‌ که در ‌نتیجه قطران زغال‌سنگ و محصولات وابسته در نهایت ساخت پلاستیک‌های مهمی مانند پلی استیرن و نایلون‌ها انجام شد. با توسعه صنعت پتروشیمی‌ دنیای پلاستیک‌ها نیز با پیشرفت مواجه شد و می‌شود گفت صنعت پتروشیمی با تولید پلاستیک‌های مختلف و کاربردی جای خود را در زندگی انسان‌ها باز کرد.

در تاریخ صنعت پلاستیک‌ها از رشد سریعی برخوردار بودند. در حقیقت با پایان یافتن جنگ جهانی دوم و ورود مواد اولیه ارزان پتروشیمی به بازار، می‌توان گفت که رسما به عصر حاضر که می‌توان به آن عصر پلاستیک گفت وارد شدیم.

دلیل سرعت رشد تکنولوژی تولید پلاستیک می تواند جایگزین کردن آنها در بسیاری از موارد باشد. به طور مثال به جای استفاده از شیشه، فلز و چوب در خیلی از تولیدات از پلاستیک استفاده می‌کنند. مانند جایگزینی لوله‌های پلاستیکی به جای فلزی که هم دوام بیشتر و هم  صرفه اقتصادی دارند. یا در صنعت خودروسازی از قطعات سبک پلاستیکی با بازدهی بیشتر به جای نوع فلزی آن استفاده می‌شود. امروزه استفاده از پلاستیک‌های پلیمری در بازار به قدری زیاد شده است که حدود هفتاد درصد بازار را انواع پلاستیک‌های پی وی سی، پلی اتیلن، پلی استر و پلی پروپیلن تشکیل داده است.

گالن موتورسل

تقسیم‌بندی پلاستیک

به‌طور کلی پلاستیک‌ها به دونوع گرماسخت و گرمانرم تقسیم می‌شوند. که در ادامه ویژگی‌های این دو تقسیم‌بندی را معرفی می‌کنیم.

پلاستیک گرما سخت

پلاستیک‌های گرما سخت می‌توانند از طریق ایجاد پیوندهای بین مولکولی کاملا سخت شود. در واقع این پلاستیک‌ها با ایجاد اعمال حرارت و تشکیل پیوندهای عرضی بین مولکولی از وزن مولکولی بالایی برخوردار هستند و به حالت سفت و سخت درمی‌آید. به این نوع پلاستیک‌ها ترموست نیز می‌گویند. می‌توان رزین‌های مایع را که با کمک هاردنر سخت می‌شوند در این دسته قرار داد.

پلاستیک گرما نرم

در عوض ترموپلاستیک که با نام پلاستیک گرما نرم شناخته می‌شود نوعی پلیمر است که در اثر اعمال حرارت معینی‌ نرم و انعطاف‌پذیر می‌شود و پس از سرد شدن جامد خواهد شد. در این ماده با ذوب شدن تغییر شیمیایی رخ نمی‌دهد و به کرات قابل ذوب شدن و مجدد سرد شدن است. به علاوه این پلاستیک‌ها قابلیت قالب گیری نیز دارند و به لحاظ تجاری ترموپلاستیک‌ها به دو نوع سخت و انعطاف‌پذیر تقسیم‌ می‌شوند. که نوع انعطاف‌پذیر آن کشیدگی مقادیر طولی زیادی دارد. از ارزان‌ترین و پرکاربردترین این نوع می‌توان به پلی‌اتیلن اشاره کرد. ظروف پلی اتیلنی در عین مقرون به صرفه بودن در عین حال مزایای بسیاری همچون مقاومت و استحکام بالا و بهداشتی بودن و قابل بازیافت بودن را در بر دارند.

حرف آخر

امروزه پلاستیک و مواد پلاستیکی بخش مهمی از زندگی تمام ما انسان‌ها را تشکیل می‌دهد. پلاستیک برخلاف تصور بسیاری از افراد حامی محیط زیست با روش‌های صحیح جمع‌ آوری و بازیافت مجدد یا حتی سوزاندن می‌تواند مجدد تبدیل به انرژی و سرمایه شود. تولید پلاستیک در سال‌های اخیر به شدت رو به رشد بوده و در تمام زوایای محیط زندگی خود اثری از آنها را مشاهده می‌کنیم.

2 دیدگاه برای مطلب “تولید پلاستیک چگونه صورت می‌گیرد؟

  1. جواد گفت:

    تاریخچه اش جالب بود

    1. مهتاب امین علیپور گفت:

      متشکرم همراه گرامی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *