پلاستیک ها چگونه ساخته می شوند؟

آیا تا به حال به فرایند تولید پلاستیک فکر کرده اید؟ یا علاقه داشتید در مورد مواد اولیه و روش تولید آن اطلاعات بدست آورید؟ درواقع برای پاسخ به این سوالات باید گفت: پلاستیک‌ها موادی مصنوعی هستند که بشر آن را به شکل و ابعاد مختلف طراحی و تولید می‌کند. کارخانه‌داران پلاستیک را به روش شیمیایی و با استفاده از موادی مانند گاز طبیعی، سنگ آهک، نفت، نمک، آب به‌دست می‌آورند و با استفاده از ماشین‌های مخصوص آن‌ها را به شکل‌های متنوع قابل استفاده تبدیل می‌کنند. امروزه با پیشرفت و گسترش صنعت پلاستیک یکی از محصولات ثابت در بخش‌های مختلف مانند خانه‌ها، مدارس‌، ادارات پلاستیک‌ها هستند‌. درواقع تولید پلاستیک با تقطیر روغن خام در پالایشگاه نفت شروع می‌شود‌. در این مقاله قصد داریم شما را با روش تولید پلاستیک با استفاده از نفت خام آشنا کنیم پس با ما همراه شوید.

روش ساخت پلاستیک

روش تولید پلاستیک طی گذراندن مراحل زیادی صورت می‌گیرد که به بیان ساده می‌توان گفت ‌که با استخراج نفت و گاز طبیعی آغاز شده و پس از جدا شدن و اضافه کردن مواد شیمیایی به آن به قطعات کوچک تقسیم می‌شود. در نهایت با قالب‌گیری و شکل‌ دهی به کارخانه تولید پلاستیک منتقل خواهند شد. پلاستیک‌ها به صورت کلی به دو گروه مصنوعی یا زیست پایه شناخته می‌شوند که نوع مصنوعی آن از نفت‌ خام، گاز طبیعی و زغال سنگ به دست می‌آید و نوع زیست پایه آن قابلیت تجدیدپذیری از موادی مانند نشاسته، چربی، روغن گیاهی را دارد.
امروزه به دلیل استفاده زیاد از محصولات پلاستیکی، خرید آن بسیار مقرون‌ به صرفه محسوب می‌شود.
به همین سبب پلاستیک‌های مصنوعی که هزینه پایین‌تری دارند مقداری بیشتری مصرف می‌شوند.

مراحل تولید پلاستیک از نفت خام

برای شروع تولید پلاستیک از فرایند تقطیر استفاده می‌شود زیرا نفت خام بر اساس وزن و نقطه جوش به قسمت‌های مختلف جدا می‌شود. در طی این مراحل ابتدا نفت خام را گرم می‌کنند سپس با روش تقطیر کسری مراحل جداسازی از ترکیبات شیمیایی را انجام می‌دهند. این فرایند تقطیر سبب می‌شود از وزن نفت خام سنگین کم شود و به گروه‌های سبک‌تر تبدیل شود. درواقع هر کسری از مخلوط ترکیبات شیمیایی و ساختار کربن و هیدروژن پدید آمده است که ساختار مولکولی مختلفی دارد. یکی از این بخش‌ها که دارای اهمیت بالایی در فرایند تولید پلاستیک از نفت خام دارد بخش نفتا است. هنگامی که نفتا و گاز مایع تصفیه شوند هیدروکربن از آن جدا می شود و پیوند مولکولی را میشکند‌. در نهایت زنجیره مولکولی کوتاه‌تر شده و بوتادین، اتیلن، پروپیلن که مونومرهای پلاستیکی هستند، تولید می‌شوند. امروزه هرکدام از این مونومرها را به شرح زیر می‌شناسند:

بوتادین

از این مونومر جهت تولید فیبرهای مصنوعی همچون لباس، کفش‌های ورزشی و لاستیک ماشین استفاده می‌‌شود.

اتیلن

اتیلن‌ها تحت فشار بالا می‌توانند مولکول‌هایی با زنجیره بلند و ویژگی‌های جدید تولید کنند که یکی از رایج‌ترین نوع ان‌ها پلاستیک است.

پروپیلن

از این مونومر می‌توان پلی پروپیلن تولید کرد که از مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت برخوردار است. همچنین پروپیلن عملکرد بالا‌تری نسبت به سایر انواع پلاستیک دارد. معمولا از این نوع پلیمر در طراحی و تولید کلاه ایمنی، تجهیزات پزشکی‌ و صنایع حساس استفاده می‌کنند.
این مواد پلاستیکی می‌توانند در ترکیب افزودنی، به خواص بهتری دست یابند تا تمام تولیدکنندگان بتوانند با توجه به خصوصیات، محصولات با کیفیتی را به مردم ارائه دهند.

دو فرایند اصلی در ساخت پلاستیک

پلاستیک‌ها دارای انواع متنوعی می‌باشند که طی گذراندن مراحل مختلف تولید می‌شوند. بعد از اینکه پلاستیک به روش تقطیر منومر‌های ذکر شده در بالا مانند پروپیلن، اتیلن و بوتادین تبدیل شد می‌توان از دو فرایند اصلی مانند پلیمریزاسیون و پلی کندانسیون برای ایجاد زنجیره پلیمری در بین منومرها استفاده کرد. درواقع پلیمر وابستگی خاصی به خواص، ساختار و اندازه متفاوت دارد.
پلاستیک‌ها به دو خانواده اصلی ترموپلاستیک و ترموست تقسیم می‌شوند.
که بیش‌تر افراد آن ها را به شرح زیر می‌شناسند:

ترموپلاستیک

حالتی از پلاستیک‌ها هستند که بر اثر حرارت نرم می‌شوند و بر اثر سرما سفت و خنک می‌شوند. از انواع متنوع ترموپلاستیک‌ها می توان به پلی‌کربنات، پلی‌ اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی اتیلن ترفتالات اشاره کرد.

ترموست‌ها

این نوع از پلاستیک قابلیت تغییر شکل ندارند و نرم نمی‌شوند. از نمونه‌های ترموست می‌توان مواردی مانند پلی‌اورتان، اپوکسید، رزین پلی استر غیر اشباع را نام برد.

انواع پلاستیک

برای ساخت انواع پلاستیک ابتدا باید بدانید که این روش بسیار گسترده است و توسط کاتالیزگرهای خاص انجام می‌شود. در ایجاد زنجیره‌ها مونومری می‌تواند بیان کننده ویژگی‌های خاص هر پلیمر پلاستیکی باشد. حال خوب است شما با انواع مختلف مدل‌های پلاستیک که به شرح زیر است آشنا شوید:

پلاستیک سفت

در هنگام تولید پلاستیک برای محکم‌تر و مقاوم‌تر شدن پلاستیک از فیلرهایی مانند الیاف شیشه و ترکیبات فلزی استفاده می‌شود که به دلیل مقاومت بالایی که دارد آن را پلاستیک سخت یا سفت نامگذاری کرده‌اند.
از پلاستیک‌های سفت می‌توانند در بعضی از صنایع به جای فلزات استفاده شده و آن‌ها را و به شکل دلخواه دراورند. معمولا از پلاستیک سفت برای ساخت محصولاتی مانند ظرف‌های غذاخوری، قالب‌ ساعت، دوربین عکاسی، چراغ قوه، کلاه خود استفاده می‌شود.

پلاستیک نرم

پلاستیک‌های نرمی مانند پلی اتیلن، سیلیکون، اوه تانس قابلیت ارتجاع پذیری را دارند و از آن‌ها برای ساخت محصولاتی مانند بطری، سبد، اسباب بازی‌، بسته بندی استفاده می‌شود. برخی دیگر از این نوع پلاستیک جهت ساخت محصولات اسفنجی همچون کاناپه، پشتی، تشک، و مبلمان هم استفاده می‌کنند.

پلاستیک شفاف

پلی استایرن‌ها جز پلاستیک‌های شفاف هستند که هم به صورت سخت و هم به صورت نرم طراحی و تولید می‌شوند و در نهایت به بازار عرضه می‌گردند. نمونه پلاستیک نرم و شفاف برای روکش محافظ لوازم خانه کاربرد بسیار زیادی دارد و به حفظ زیبایی در ساخت قاب عینک، ساعت کریستالی، عدسی‌ها استفاده می‌شود.

پلاستیک دکوری

این نوع از پلاستیک با ترکیب مواد افزودنی می‌توانند جلوه‌ای شبیه به طلا‌، نقره، چوب و چرم پیدا کنند و در بسیاری از صنایع استفاده شوند. برای مثال می‌توان از پلاستیک‌های دکوری برای ساخت کفش، کمربند، اسباب‌بازی، جواهرات پلاستیکی و اشیا موجود در خانه استفاده شود.

جمع بندی

امروزه پلاستیک‌ها کاربرد زیادی در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند زیرا بر اثر تقطیر نفت خام در پالایشگاه‌های نفت به‌دست می‌آیند. در طی فرایند اتصال زنجیره مونومرهایی مانند اتیلن، بوتادین، و پروپیلن ایجاد می‌شوند. در واقع این پلیمرها با توجه به مونومرهای اساسی خود ویژگی‌های متنوعی پیدا می‌کنند که به صورت کلی به دو دسته ترموپلاستیک‌ و ترموست تقسیم می‌شوند. اگر شما هم جز آن دسته از افرادی هستید که در این زمینه کنجکاو بودید و یا دوست دارید در زمینه ساخت پلاستیک مشغول شوید با مطالعه مطالب ذکر شده در این مقاله آگاهی لازم را کسب خواهید ‌کرد.