با نگاهی گذرا به روال زندگی خود خواهیم دریافت که اکثر لحظات زندگیمان رابطه ای جدایی ناپذیر و مداوم با انواع پلاستیک دارد. لباسی که می پوشیم حاوی مقادیری از پلاستیک است، خودرویی که استفاده می کنیم دارای قطعاتی از جنس پلاستیک می باشد، لوازم منزلی که داریم از قطعات پلاستیکی ساخته شده اند، حتی خوراکی هایی که خریداری می کنیم در بسته بندی های از نوع پلاستیک عرضه می شوند. انسان ها به علت داشتن زندگی ایمن تر و تمیزتر انواع پلاستیک را مورد استفاده قرار می دهند.
زمانی که صحبت از پلاستیک می شود، طیف گسترده ای از محصولات به ذهنمان می آید. در واقع پلاستیک نام و اصطلاحی برای طیف وسیعی از مواد پلیمری است که کاربردهای فراوانی در زندگی انسان دارند. ریشه این کلمه از یک واژه یونانی با عنوان، Plastikos گرفته شده است که معنای شکل پذیر بودن می دهد.
پلاستیک ماده ای مهم و ضروری در زندگی بشر امروزی محسوب می شود که از زمان های قدیم تا کنون به وسیله صنایع مختلف و در زمینه های گوناگون تولید می شود. صنایع پلاستیکی در اقتصاد هر کشور جزو اصلی ترین صنایع به شمار می رود.
این ماده استحکام، دوام و خاصیت انعطاف پذیری بسیار بالایی دارد. به همین علت کاربرد و محبوبیت بسیاری در اکثر زمینه ها دارد. امروزه انواع کالاهای پلاستیکی با فرم، شکل و وزن های متنوع تولید می شوند. حال ممکن است این سوال برای شما پیش آید که پلاستیک چه کاربردی داشته، از چه مواد درست می شود و انواع آن کدامند؟ که در این مقاله سعی کرده ایم به صورت مختصر و مفید این سوالات را پاسخ دهیم، پس با ما همراه باشید.
پلاستیک از چه چیزی ساخته می شود
شناخت ساختار شیمیایی پلاستیک ها می تواند کمک بزرگی برای شناخت هر چه بیشتر و بهتر ماهیت پلاستیک ها در اختیار ما قرار دهد. ساختار مولکولی بیشتر پلاستیک ها بر پایه هیدروکربن ها می باشد که شامل دو عنصر اصلی هیدروژن و کربن بوده که با شکل و فرمول خاصی با یک دیگر اتصال برقرار کرده اند. در مواردی خاص اتم های دیگر نظیر کلر، اکسیژن، فلورین و… وارد ترکیب هیدروکربن ها می شود که موجب تولید پلاستیک های متنوع می شوند.
مولکول هایی که سازنده مواد پلاستیکی هستند قادر به برقراری پیوند های نامحدود هستند و می توانند زنجیره ای بزرگ و بلند از مولکول ها تشکیل دهند که به هر یک از آن ها مونومر گفته می شود. مونومرها از طریق فراوری هیدروکربن ها حاصل می شوند. تمامی اتم های این گونه مواد شیمیایی با پیوندهای قوی از نوع کوالانسی کنار یک دیگر قرار می گیرند. از بهم پیوستن مونومر ها، زنجیره های پلیمری به وجود می آید به همین علت نام برخی از مواد پلاستیکی با پیشوند پلی شروع می شود همانند پلی کربنات.
کاربردهای پلاستیک
پلاستیک ویژگی ها و خواص متنوعی دارد، از این رو ماده ای بسیار کاربردی در انواع صنایع محسوب می شود. با نگاهی بر اطراف خود می توانید از اهمیت وجود این ماده حیاتی مطلع شوید. در این قسمت تلاش کرده ایم شما را با بعضی از کاربردهای مهم این ماده آشنا کنیم.
پلاستیک در بسته بندی
یکی از عمده ترین کاربرد های پلاستیک در عرصه بسته بندی می باشد؛ از پلاستیک برای تولید انواع نایلون نظیر نایلون استرچ، نایلون شیرینگ، نایلون حبابدار، ظروف یکبار مصرف، بطری نوشیدنی ها و… استفاده می شود که باعث افزایش سلامت و کیفیت محصولات غذایی می شود.
پلاستیک در لوازم خانگی
کاربرد پلاستیک در لوازم خانگی بسیار آشکار می باشد، با نگاهی به هر قسمت از محیط منزل خود می توانید تعداد فراوانی از وسایل را مشاهده کنید که بر اساس پلیمرها تولید شده اند. در واقع تولید کنندگان لوازم خانگی از اصلی ترین مصرف کننده های انواع پلیمر هستند. لوازمی همانند ماکروفر، جاروبرقی، ماشین ظرفشویی، یخچال، آب میوه گیری و… از جمله وسایلی هستند که در تولید آن ها انواعی از پلیمرها نقش دارند.
پلاستیک در پوشاک
لباس هایی که می پوشیم دارای مقادیر متفاوتی از پلاستیک می باشند؛ چرا که انواع گوناگونی از پلاستیک برای ساخت مواد اولیه پوشاک که می تواند ابریشم، پشم، پنبه، انواع پارچه و… باشد لازم و ضروری است. نایلون، پلی استر و آکریلیک از مهم ترین پلاستیک هایی هستند که جهت تولید انواع پوشاک استفاده می شوند.
همچنین از دیگر زمینه های کاربری پلاستیک می توان به نقش آن در صنعت ساخت کفش اشاره کرد. کفش هایی با روکش و پاشنه چرمی در بازار موجود هستند که دارای مقادیری پلاستیک در ساختار خود هستند. همچنین کفی کفش های ورزشی از پلاستیک خاصی که علاوه بر استحکام و مقاومت دارای حالت کشسانی نیز می باشد، تولید می شوند.
پلاستیک در اتومبیل
در زمان های گذشته بیشتر قسمت ها و قطعات خودرو، از آلیاژها و فلزات تولید می شدند که علاوه بر افزایش هزینه برای تولید کننده سبب افزایش وزن قطعات نیز می شدند، اما امروزه پلاستیک های مستحکم و با دوام همچون پی وی سی به عنوان جایگزینی برای ساخت بسیاری از قطعات خودرو استفاده می شوند.
پلاستیک در ساختمان
در دنیای معاصر پلاستیک به دلیل داشتن خصوصیات منحصر به فرد پا به صنعت ساختمان سازی گذاشته است و در زمینه های مختلف همچون لوله کشی، نایلون ساختمانی و… استفاده می شود.
پلاستیک در پزشکی
از مهم ترین خصوصیات پلاستیک بهداشتی بودن آن است، چرا که هیچ گونه قارچ، باکتری، میکروب، انگل و… توانایی رشد و زندگی بر روی پلاستیک را ندارند؛ به همین جهت این ماده کاربرد بسیار وسیعی در صنعت پزشکی دارد و از آن برای تولید تجهیزات اتاق عمل، سمعک، لنز، ظروف دارو و… استفاده می شود.
مواد اولیه تولید پلاستیک
بر خلاف تصور اکثر افراد، ماده اولیه تولید پلاستیک در نزدیکی و اطراف ما موجود می باشد. همان طور که در قسمت های قبل گفته شد، پلاستیک از انواع هیدروکربن ها حاصل می گردد؛ هیدروکربن ها انواع گوناگونی داشته و در قسمت های مختلف کره زمین یافت می شوند. انواع گازهای طبیعی، نفت، ذغال سنگ، گازوئیل، نمک، سلولزو… از جمله مهم ترین و اصلی ترین منابع هیدروکربن به شمار می روند. هیدروکربن ها از طریق عملیات های مختلف فرآوری شده و برای تولید انواع پلاستیک استفاده می گردند
پلاستیک ها با توجه به نوع مواد اولیه و سازنده آن ها به سه دسته کلی تقسیم می شوند که عبارتند از:
- پلاستیک های طبیعی: از جمله پلاستیک های طبیعی می توان کائوچو و رزین را نام برد.
- پلاستیک های نیمه طبیعی: گازوئین از جمله پلاستیک های نیمه طبیعی به شمار می رود که هسته سازنده آن شیر می باشد.
- پلاستیک های مصنوعی: این نوع پلاستیک به عنوان پلاستیک صنعتی نیز معروف است که ماده اصلی سازنده آن انرژی های تجزیه ناپذیری مانند گاز و نفت می باشد. برای مثال تمامی قطعات پلاستیکی که جهت تولید لوازم خانگی و خودرو مورد استفاده قرار می گیرند از نوع پلاستیک های مصنوعی می باشند.
انواع پلاستیک
پلاستیک ها با توجه به ساختارشان خواص متنوعی دارند، که طبق این خواص فیزیکی که به دما وابسته هستند، به چهار گروه دسته بندی می شوند که عبارتند از:.
ترموپلاستیک ها
اولین دسته از پلاستیک ها ترموپلاستیک ها می باشند که با نام گرما پلاستیک نیز شناخته می شوند. به طور معمول هنگامی که پلاستیک، در معرض گرما و حرارت قرار می گیرد، تغییر شکل می دهد اما اگر مقدار دما بیش از حد بالا رود موجب ذوب شدن این ماده می شود.
ترموپلاستیک به آن دسته از پلاستیک ها اطلاق می شود که در مواجه با دماهای بسیار بالا مقاومت کرده و بدون هیچ گونه تغییر شیمیایی، فقط ذوب می شوند؛ سپس با شیوه های مختلف مانند قالب گیری فشاری و تزریقی شکل گیری آن ها انجام شده و در انتها با کاهش دما و سرد شدن، محصول مورد نظر تولید می شود. ترموپلاستیک ها را می توان به صورت مکرر ذوب کرد و مجدد به آن ها شکل داد.
این نوع پلاستیک با وجود وزن اندک، از مقاومت و استحکام بسیار بالایی برخوردار بوده و هزینه فرآوری آن بسیار مقرون به صرفه می باشد. محصولات پلاستیکی مانند پلی متیل متاکریلات، پلی پروپیلن، پلی کربنات، کتون پلی اتر و… از انواع ترموپلاستیک ها محسوب می شوند.
الاستومرها
گروه دوم از پلاستیک ها، الاستومر نامیده می شوند. نام این ماده کاربردی از دو واژه پلیمر و الاستیک گرفته شده است، در واقع این مواد، پلیمرهای کشسان و الاستیک هستند. این نوع از پلاستیک ها هنگامی که تحت تاثیر نیرویی قرار می گیرند حالت کشسان پیدا می کنند. الاستومرها گاهی حدود دو برابر طول اولیه خود تغییر شکل می دهند اما پس از قطع اعمال نیرو به حالت اولیه خود برمی گردند. از الاستومرهای پر استفاده در صنعت، الاستومر استایرن، استایرن بوتادین و… می باشد.
از جمله کاربردهای الاستومرها می توان به استفاده از آن ها در تولید ضربه گیر، شلنگ، لوله، واشر، عایق و… اشاره کرد.
ترموست ها
ترموست ها در دسته سوم از پلاستیک ها قرار دارند که با نام های گرما سخت یا پلاستیک سخت نیز مشهور هستند. این دسته از پلیمرها به هنگام قرار گیری در برابر مقادیر شدیدی از گرما، از خود مقاومت بالایی نشان می دهند؛ به حالتی که با اعمال گرما و حرارت، وزن مولکولی این نوع پلاستیک افزایش یافته و حالت یکنواختی و صلب پیدا می کند، به همین علت پلاستیک های ترموست دارای رنگ خوب، ثبات و پایداری ابعادی هستند.
ترموست ها از پلاستیک های انعطاف ناپذیر و سخت به شمار می روند. این نوع پلیمر توانایی تحمل فشار و حرارت به میزان بالا را دارد. به همین دلیل کاربردهای وسیعی در انواع صنایع مانند صنعت تولید درزگیر، کفپوش، رزین های اپوکسی، انواع چسب، فنول، پوشش های ضد آب و… دارد.
پلیمر های مرکب
پلیمرهای مرکب همان طور که از نامشان نیز می توان پی برد محصول ترکیبی از دو الی چند پلاستیک با ساختارهای متفاوت می باشند. این نوع پلیمر انواع مختلفی دارند همانند ترمو پلاستیک الاستومری، کامپوزیت ها، کوپلیمرها و… .
ویژگی های پلاستیک
با دانستن ویژگی ها و خواص هر ماده شیمیایی، می توانید بهتر آن ها را شناسایی کنید. در این قسمت سعی داریم شما را با برخی از اصلی ترین خواص پلاستیک آشنا سازیم.
پلاستیک خواص و ویژگی های منحصر به فردی دارد که به دلیل وجود این خصوصیات، در عرصه های مختلف مورد استفاده قرار گرفته و همواره رضایت تولید کنندگان و مصرف کنندگان را به همراه داشته است. از جمله خواص پلاستیک می توان به موارد زیر اشاره کرد:
وزن کم
یکی از ویژگی های مهم و بارز محصولات پلاستیکی، سبکی و وزن پایین آن ها می باشد. اگر حجمی برابر از مواد فلزی و پلاستیکی را با یک دیگر مقایسه کنید، متوجه خواهید شد که محصولات پلاستیکی در مقابل مواد فلزی وزن کمتری دارند به همین دلیل در امور مختلف کاربری دارند.
عایق الکتریسیته بودن
از جمله ویژگی های حائز اهمیت در مورد پلاستیک ها، می توان به خاصیت عایق بودن آن در مقابل جریان الکتریکی اشاره کرد. انواع محصولات پلاستیکی جریان الکتریسیته را از خود عبور نمی دهند، از همین رو به عنوان عایق در صنایع الکترونیکی و الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال از پلاستیک برای تولید روکش کابل ها و سیم ها، ابزار و وسایل الکتریکی، سرپیچ لامپ ها، کلید پریز و… استفاده می کنند.
قابلیت رنگ پذیری بالا
از دیگر ویژگی های پلاستیک ها که موجب کاربری بسیار این مواد شده است، قابلیت رنگ پذیری بسیار بالای آن ها می باشد. پلاستیک ها را می توان در رنگ های مختلف و دلخواه تولید کرد و نیازی به تجدید رنگ ندارند. از این رو در صنعت ساخت اسباب بازی کودکان، قطعات لوازم خانگی و… بسیار محبوب هستند.
مقاوم در برابر خورندگی
محصولات پلاستیکی دارای مقاومت بسیار بالا و خوبی در مقایسه با میزان خورندگی سایر محصولات شیمیایی هستند. به همین علت در صنایع غذایی، صنایع بهداشتی و پزشکی، صنایع بسته بندی و… نقش مهمی ایفا می کنند.
عایق حرارت بودن
از دیگر ویژگی های مهم پلاستیک ها عایق بودن آن ها در مقابل حرارت است، شاید برایتان تعجب برانگیز باشد که چگونه پلاستیک، عایق حرارت است؟ اگر به دسته قابلمه، ظروف پلاستیکی فر، فرمان خودرو و… دقت کرده باشید، متوجه خواهید شد که این محصولات که از جنس پلاستیک هستند به طور دائم در معرض گرما و حرارت قرار دارند، اما دچار آسیب نمی شوند؛ ساختار این پلاستیک ها به شکلی است که پلیمر استفاده شده در آن ها مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت از خود نشان می دهد.
شفافیت
ساختار برخی از پلاستیک ها طوری است که به آن ها ظاهری شفاف مانند شیشه داده است؛ حتی در برخی از موارد می توان پلاستیک های شفاف را به عنوان جایگزینی برای شیشه استفاده کرد. پلاستیک های شفاف با استحکام و ضخامت گوناگون ساخته می شوند که می توان آن ها را برای تولید و ساخت شیشه های هواپیما به کار برد.
مقاومت بالا در شرایط جوی گوناگون
برخی از پلیمرهای تولید شده مقاومت بسیار خوبی در برابر شرایط جوی گوناگون از خود نشان می دهند. اکثر پلاستیک ها در برابر گرما، سرما، رطوبت، خشکی هوا و… مقاوم عمل می کنند.
قیمت مقرون به صرفه
در بین ویژگی های ذکر شده می توان به سرعت بالا در تولید این نوع مواد، قیمت اقتصادی و پایین مواد اولیه تشکیل دهنده ی پلاستیک به عنوان یک خصوصیت خوب اشاره کرد.