پلاستیک چیست؟
اگر به زندگی روزمره خود نگاهی بیندازیم خواهیم دید که تمامی لحظه های زندگی ما رابطه ای جدایی ناپذیر با انواع پلاستیک دارد. لباسی که بر تن داریم حاوی مقادیری از پلاستیک می باشد، خودرویی که سوار می شویم دارای قطعاتی از جنس پلاستیک است، لوازم خانگی که با آن ها سر و کار داریم از قطعات پلاستیکی تولید شده اند، حتی خوراکی هایی که می خوریم در بسته بندی های پلاستیکی عرضه شده است. انسان ها به منظور داشتن زندگی تمیز تر و ایمن تر از انواع پلاستیک استفاده می کنند.
زمانی که از پلاستیک صحبت می کنیم، طیف وسیعی از محصولات را به خاطر می آوریم. در واقع پلاستیک نوعی اصطلاح برای طیف گسترده ای از مواد پلیمری می باشد که کاربردهای گسترده ای در زندگی انسان دارد. ریشه کلمه پلاستیک از واژه یونانی تحت عنوان، Plastikos گرفته می شود که به معنای شکل پذیر بودن است.
پلاستیک ماده ای ضروری در زندگی انسان به شمار می رود که از زمان های گذشته تا کنون به وسیله صنایع گوناگون تولید می شود. صنایع پلاستیک در اقتصاد جزو صنایع اصلی به شمار می رود.
پلاستیک دوام و استحکام بسیار بالایی دارد و در مقابل خاصیت انعطاف پذیری بسیار خوبی دارد. به همین علت این ماده کاربردی در صنایع مختلف استفاده می شود. امروزه انواع وسایل پلاستیکی با شکل، فرم و وزن های گوناگون تولید می شود. حال ممکن است این سوال برای بسیاری از افراد پیش آید که کاربردهای پلاستیک در چه صنایعی است یا ساختار این ماده ضروری و حیاتی چگونه است؟ ویژگی ها و خواص آن به چه صورت است و چند نوع پلاستیک داریم؟ با ما همراه باشید تا شما را از پاسخ تمامی سوالات مطلع کنیم.
ساختار پلاستیک:
شناخت ساختار پلاستیک ها می تواند کمک بسیار بزرگی برای شناخت هر چه بهتر ماهیت پلاستیک ها باشد و می توانید به بهترین شکل با خواص و ویژگی های این ماده پرکاربرد آشنا شوید. ساختار مولکولی اکثر پلاستیک ها بر اساس هیدروکربن ها می باشد که دو عنصر اصلی هیدروژن با نماد شیمیایی H و کربن با نماد شیمیایی C طبق فرمول خاصی با یک دیگر ترکیب شده اند. در مواردی خاص اتم های دیگر نظیر اکسیژن، فلورین، کلر و… وارد ساختار هیدروکربن ها می شود که منجر به تولید پلاستیک های گوناگون می شود
مولکول های سازنده مواد پلاستیکی توانایی پیوندهای نا محدود دارند و می توانند مولکول های زنجیره ای بزرگی را بسازند که به هر یک از آن ها مونومر گفته می شود. مونور به وسیله فراوری شدن هیدروکربن ها تولید می شود. تمامی اتم ها در این گونه مواد شیمیایی با پیوندهای قوی کوالانسی یگانه، دوگانه و سه گانه کنار یک دیگر قرار گرفته اند. حاصل اتصال مونومرها، زنجیرهای پلیمری می باشد. از این رو نام گذاری برخی از مواد پلاستیکی با پلی شروع شده اند، همچون پلی ونیل کلراید، پلی کربنات و…
مواد اولیه ساخت پلاستیک:
بر خلاف تصور بسیاری از افراد، ماده اولیه ساخت پلاستیک در اطراف و نزدیکی ما می باشد. همان طور که گفته شد، پلاستیک از انواع هیدروکربن ها ساخته می شود. هیدروکربن ها انواع مختلفی دارند و در نواحی مختلف کره زمین یافت می شود. نفت، انواع گازهای طبیعی، گازوئیل، زغال سنگ، سلولز، نمک و… از جمله اصلی ترین منابع هیدروکربن محسوب می شوند. هیدروکربن ها را با استفاده از عملیات های گوناگون فرآوری می کنند و برای تولید انواع پلاستیک مورد استفاده می گیرند.
پلاستیک ها با توجه به نوع مواد اولیه سازنده آن ها به سه دسته عمده تقسیم می شوند:
- پلاستیک های طبیعی: از جمله پلاستیک های طبیعی می توان به رزین و کائوچو اشاره کرد.
- پلاستیک های نیمه طبیعی: گازوئین از جمله پلاستیک های نیمه طبیعی محسوب می شود که ماده اصلی سازنده آن شیر است.
- پلاستیک های مصنوعی: این نوع پلاستیک تحت عنوان پلاستیک صنعتی نیز شناخته شده است که ریشه اصلی سازنده آن انرژی های تجزیه ناپذیر مثل نفت و گاز می باشد. به عنوان مثال تمامی قطعات پلاستیک امروز در صنعت تولید خودرو و لوازم خانگی مورد استفاده قرار می گیرد از نوع پلاستیک های مصنوعی می باشد.
ویژگی های پلاستیک:
با دانستن خواص و ویژگی های هر ماده شیمیایی، می توانید بهتر آن ها را بشناسید. در این قسمت سعی داریم شمار رابا برخی از خواص اصلی پلاستیک آشنا کنیم. پس با ما همراه باشید…
پلاستیک ویژگی ها و خواص منحصر به فردی دارد که به علت وجود این ویژگی ها، در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد و همواره رضایت مصرف کنندگان و تولید کنندگان را به همراه داشته است. از جمله ویژگی های پلاستیک می توان به موارد زیر اشاره کرد:
وزن پایین پلاستیک:
یکی از ویژگی های بارز و پر اهمیت محصولات پلاستیکی، سبکی آن ها می باشد. اگر حجم برابر از مواد پلاستیکی و فلزی را با یک دیگر مقایسه کنیم، خواهید دید که محصولات پلاستیکی وزن کمتری نسبت به مواد فلزی دارند. از این رو در امور مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
پلاستیک عایق الکتریسیته است :
از جمله خواص حائز اهمیت پلاستیک، خاصیت عایق بودن آن در برابر جریان الکتریسیته می باشد. محصولات گوناگون پلاستیکی جریان الکتریکی را از خود عبور نمی دهند، به همین علت به عنوان عایق در صنایع الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال پلاستیک برای تولید محصولات پلاستیکی برای تولید روکش سیم ها و کابل ها، وسایل و ابزار الکتریکی، کلید پریز، سرپیچ لامپ ها و… مورد استفاده قرار می گیرد.
رنگ پذیری خوب:
یکی از ویژگی های پلاستیک ها که باعث کاربردی شدن این ماده شده است، رنگ پذیری بسیار خوب آن می باشد. پلاستیک ها را می توان با رنگ های دلخواه برای وسایل گوناگون تولید کرد که نیازی به رنگ آمیزی مجدد ندارد. از این رو در صنعت تولید وسایل بازی کودکان، قطعات اتومبیل، قطعات لوازم خانگی و… بسیار محبوب است.
مقاومت در برابر خورندگی:
محصولات پلاستیکی مقاومت بسیار خوبی در برابر خورندگی سایر محصولات شیمیایی دارند. به همین علت در صنایع پزشکی و بهداشتی، صنایع غذایی، صنایع بسته بندی و… نقش به سزایی را ایفا می کند.
عایق حرارت:
از جمله خواص و ویژگی های حائز اهمیت در پلاستیک ها، می توان به عایق حرارت بودن پلاستیک اشاره کرد. شاید تعجب کنید که چگونه پلاستیک می تواند عایق حرارت باشد. اگر به فرمان یا جلوبندی خودرو، دسته قابلمه، ظروف پلاستیکی مخصوص فر، میز و صندلی هایی که در فضای باز هستند و… دقت کنید، خواهید دید که این محصولات پلاستیکی مدام در معرض حرارت و گرما هستند. اما هیچ گونه آسیبی نمی بینند. ساختار برخی از پلاستیک ها به گونه ای است که پلیمر مورد نظر مقاومت بسیار خوبی در برابر حرارت دارد.
شفافیت خوب پلاستیک :
ساختار برخی از پلاستیک ها به گونه ای است که ظاهری شفاف همانند شیشه دارند. به همین علت برای امور مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. حتی در بسیاری از موارد می توان پلاستیک های شفاف را جایگزین شیشه کرد. پلاستیک های شفاف با ضخامت و استحکام گوناگون تولید می شود که می توان از آن برای ساخت و تولید شیشه های هواپیماها استفاده کرد.
مقاومت در شرایط جوی مختلف:
برخی از پلیمرهای ساخته شده مقاومت بسیار خوبی در برابر شرایط جوی گوناگون دارند، بسیاری از پلاستیک ها در برابر رطوبت، خشکی هوا، سرما و بوران، گرمای طاقت فرسا و… مقاومت بسیار خوبی را از خود نشان می دهند.
مقرون به صرفه:
از دیگر نکات حائز اهمیت در رابطه با پلاستیک ها، می توان به سرعت بالای تولید مواد پلاستیکی و قیمت پایین و اقتصادی مواد اولیه تولید پلاستیک اشاره کرد. از زیر و مورد توجه بسیاری از تولید کنندگان قرار گرفته است.
انواع پلاستیک:
اگر قصد تهیه و استفاده وسایل پلاستیکی، برای امور گوناگون دارید، می بایست با انواع و اقسام این ماده شیمیایی آشنا شوید تا بتوانید بهترین تصمیم را اتخاذ کنید.
پلاستیک ها بر اساس ساختاری که دارند، خواص گوناگونی نیز دارند. پلاستیک ها با توجه به خواص فیزیکی که به دما وابسته است، تقسیم بندی می شوند. به طور کلی محصولات پلاستیکی به چهار گروه اصلی تقسیم می شوند. در این قسمت سعی داریم شما را با این چهار گروه آشنا کنیم.
ترموپلاستیک ها:
اولین گروه از پلاستیک ها که قصد بررسی آن را داریم، ترموپلاستیک ها می باشند که با نام گرما پلاستیک نیز مشهور هستند. به طور معمول زمانی که پلاستیک، در معرض حرارت قرار می گیرد، قابلیت شکل پذیری دارد، اما اگر این دما بیش از حد بالا باشد، نمی تواند از خود مقاومت نشان دهد و ذوب می شود. ترموپلاستیک ها، آن دسته از پلاستیک ها محسوب می شوند که در برابر دماهای بسیار بالا مقاومت می کنند و بدون تغییرات شیمیایی، فقط ذوب می شوند. سپس با تکنیک های گوناگون همچون قالب گیری تزریقی، فشاری و اکستروژن، شکل گیری انجام می شود و در نهایت با کاهش دما، سرد شده و محصول مورد نظر تولید می شود. به خاطر داشته باشید که ترموپلاستیک ها را می توان به دفعات بالا ذوب کرد و مجددا شکل داد.
این نوع پلاستیک با وجود وزن کم، از استحکام و مقاومت بسیار بالایی برخوردار است و هزینه فرآوری آن بسیار مقرون به صرفه است. محصولات پلاستیکی همچون پلی کربنات، پلی پروپیلن، پلی اکسی متیل، کتون پلی اترتر، پلی متیل متاکریلات و… از انواع ترموپلاستیک ها هستند.
الاستومرها:
دسته دوم از پلاستیک ها، الاستومرها هستند. نام این ترکیب کاربردی از دو کلمه الاستیک و پلیمر گرفته شده است. در واقع الاستومرها، پلیمرهای الاستیک یا همان کشسان هستند. این دسته از پلاستیک ها، در زمان اعمال مقادیر زیادی از نیرو، حالت کشسانی بسیار خوبی از خود نشان می دهند. الاستومرها گاهی ممکن است از نظر طولی تا حدود دو برابر بیشتر از طول اولیه خود، تغییر شکل دهند، اما پس از قطع نیرو به حالت اولیه خود باز می گردند. الاستومرهای پرکاربرد در صنعت، الاستومر بوتادین، الاستومر استایرن و … می باشد.
از جمله کاربردهای الاستومرها می توان به استفاده از آن در تولید واشر، لوله، شلنگ، نوار ها و پوشش های ضد آب، ضربه گیر، عایق و… اشاره کرد.
ترموست ها:
ترموست ها دسته سوم از پلاستیک ها محسوب می شوند که با نام گرما سخت نیز مشهور هستند. این دسته از پلیمرها در برابر اعمال مقادیر زیادی از گرما، از خود مقاومت بسیار خوبی نشان می دهند. به صورتی که با اعمال حرارت، وزن مولکولی این نوع پلاستیک بالا رفته و حالت صلب و یکنواختی پیدا می کند. از این رو پلاستیک های ترموست از پایداری و ثبات ابعادی و رنگی خوبی برخوردار هستند.
ترموست ها جزو پلاستیک های سخت و انعطاف ناپذیر محسوب می شوند. این نوع پلیمر توانایی تحمل اعمال میزان حرارت و فشار بالا را دارد. به همین علت کاربردهای گسترده در صنایع گوناگون همچون صنعت تولید انواع چسب، صنعت تولید پوشش های ضد آب، صنعت تولید درزگیر های گوناگون، تولید رزین های اپوکسی، فنول و رزین های پلی استر، صنعت تولید انواع کف پوش ها … دارد.
پلیمر های مرکب:
پلیمرهای مرکب همان طور که از نامشان پیداست، حاصل مخلوط شدن دو یا چند نوع پلاستیک با ساختار های گوناگون می باشد. این نوع پلیمر انواع گوناگونی دارند. به عنوان مثال کوپلیمرها، کامپوزیت ها، ترموپلاستیک الاستومری و… از انواع این پلیمر کاربردی هستند.
کاربردهای پلاستیک:
پلاستیک خواص و ویژگی های گوناگونی دارد به همین علت ماده ای کاربردی در صنایع گوناگون به شمار می رود. با نگاهی بر زندگی روزمره خود می توان از اهمیت حضور این محصول حیاتی مطلع شد. در این قسمت سعی داریم شما را با برخی از کاربردهای اصلی این ماده ضروری آشنا کنیم:
کاربرد پلاستیک در بسته بندی:
یکی از شایع ترین کاربرد های پلاستیک در صنعت بسته بندی می باشد. از انواع پلاستیک برای تولید بطری های آب و سایر نوشیدنی ها، ظروف یکبار مصرف، سلفون و… استفاده می شود که باعث افزایش سلامت محصولات غذایی می شود.
پلاستیک در لوازم خانگی:
کاربرد پلاستیک، در لوازم خانگی به وضوح قابل مشاهده است. اگر به هر قسمت از محیط اطراف خود در خانه بنگرید، می توانید تعداد بسیار زیادی از وسایلی را بیابید که بر پایه پلیمرها ساخته شده اند. در واقع می توان گفت که یکی از بزرگترین مصرف کننده های انواع پلیمر، تولیدکنندگان لوازم خانگی هستند. یخچال، ماشین ظرف شویی، ماشین لباس شویی، فر، ماکروفر، جاروبرقی، اتو، آب میوه گیری، قابلمه و… از جمله لوازمی هستند که انواع پلاستیک در تولید آن نقش دارند.
پلاستیک در پوشاک:
لباسی که بر تن داریم، دارای مقادیری از پلاستیک می باشد. چرا که انواع پلاستیک، برای تولید ماده اولیه پوشاک که می تواند پنبه، پشم، ابریشم و یا انواع پارچه باشد، ضروری و لازم است. پلی استر، نایلون و آکریلیک از جمله پلاستیک هایی هستند که برای تولید پوشاک مورد استفاده قرار می گیرند.
همچنین پلاستیک در صنعت تولید کفش نیز پر کاربرد است. کفش هایی که دارای روکش های چرمی و یا پاشنه هستند، در ساختار خود مقادیری از پلاستیک را دارند. همچنین کفی تمامی کفش های ورزشی از نوعی خاص پلاستیک تولید شده است. پلاستیکی که در عین مقاوت و استحکام، حالت کشسانی نیز داشته باشد.
پلاستیک در اتومبیل:
در زمان های گذشته، اکثر قطعات و قسمت های خودرو، از فلزات و آلیاژها تولید می شد که هزینه بیشتری برای تولید کننده به همراه داشته و باعث تولید قطعات سنگین می شد. اما امروزه بسیاری از پلاستیک های محکم و مستحکم همچون ABS، PVC و… جایگزنی بسیار خوب برای تولید بسیاری از قطعات خودرو شده است.
کاربرد پلاستیک در ساختمان :
در دنیای معاصر پلاستیک به علت خواص و ویژگی های منحصر به فردی که دارد، به راحتی وارد صنعت ساختمان سازی شده است و در امور مختلف همچون لوله کشی و .. از لوله یو پی وی سی و… استفاده می شود.
کاربرد پلاستیک در پزشکی:
از جمله ویژگی های مهم پلاستیک، بهداشتی بودن آن می باشد. چرا که هیچ گونه باکتری، انگل، میکروب و قارچ و… توانایی زندگی و رشد روی پلاستیک را ندارند. به همین علت کاربرد بسیار گسترده در صنعت پزشکی دارد. از جمله کاربردهای پلاستیک در صنعت پزشکی می توان به استفاده از آن در تجهیزات اتاق عمل، تولید ظروف دارو، لنز، سمعک و… اشاره کرد.