بدون شک یکی از پراستفاده‌ترین مواد کشف شده توسط بشر، انواع پلاستیک است. این ماده به دلیل خصوصیات شیمیایی منحصر به فرد خود، به پیشرفت بسیاری از صنایع کمک زیادی کرده و در بسیاری از صنایع مختلف به کار رفته است. در اغلب موارد، انسان‌ها برای ساخت محصولات مختلف از جمله لوازم الکترونیکی، ظروف، بسته‌بندی و قطعات مکانیکی به متریالی نیاز دارند که در عین سبکی، انعطاف‌پذیری داشته باشد و همچنین مقاومت بالایی داشته باشد. پلاستیک تنها ماده‌ای است که همه این خصوصیات را دارد. به همین دلیل امروزه این ماده در ساخت محصولات مختلف به طور گسترده استفاده میشود.
پلاستیک به دلیل وجود تنوع بالایی در فراورده‌های شیمیایی خود، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار میگیرد. در این مقاله، به طبقه بندی پلاستیک و خصوصیات و مزایای هر یک از فراورده‌های پلاستیکی پرداخته خواهد شد.
پلاستیک چیست و از چه ماده‌ای ساخته میشود؟
واژه پلاستیک معادل فارسی واژه یونانی Plastikos است، که در فرهنگ لغت یونان باستان به معنای انعطاف‌پذیر بودن است. پلاستیک‌ها اصطلاحاً مواد پلیمری هستند که اصلی‌ترین ویژگی آنها انعطاف‌پذیری و قابلیت تغییر شکل با اعمال گرما و فشار است. این مواد به خوبی جایگزین‌های مناسبی برای موادی همچون فلزات، شیشه، و چوب محسوب می‌شوند.
خصوصیت اصلی پلاستیک‌ها یعنی انعطاف‌پذیری همراه با خواص دیگری چون عایق بودن، شفافیت و کم‌چگالی بودن، آنها را به موادی بسیار متنوع و کاربردی تبدیل کرده است. پلاستیک‌ها از منابعی همچون نفت، گاز طبیعی، ذغال‌سنگ، گیاهان، و مواد معدنی به دست می‌آیند.
ترکیبات شیمیایی پلاستیک
پلاستیک‌ها بر اساس ترکیبات شیمیایی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند. در دسته اول، پلاستیک‌های حاوی پلیمرهای آلیفاتیک (خطی) قرار میگیرند. به عنوان مثال، پلی تترا فلوئورواتیلن، اپوکسی، و پلی سولفید از این دسته هستند.
دسته دوم شامل پلاستیک‌های حاوی پلیمرهای هترو زنجیره‌ای است. در این نوع پلاستیک‌ها، به جز کربن، اتم‌هایی مانند نیتروژن، اکسیژن، و گوگرد نیز موجود هستند. پلیمرهای هترو زنجیره‌ای اغلب در پلاستیک‌های مهندسی مورد استفاده قرار میگیرند، همچون پلی کربنات.
| حتماً ببینید | خرید میکسر رنگ دو زینک |
فرآیند تولید پلاستیک
در صنعت برای ساخت پلاستیک از دو فرآیند اصلی پلیمریزاسیون و بسپارش استفاده میشود. در هر یک از این دو فرآیند از کاتالیزورهای مخصوص استفاده میشود. در فرآیند پلیمریزاسیون مونومرهایی همچون پروپیلن و اتیلن به یکدیگر متصل شده و زنجیره بلندی را تشکیل می‌دهند.
ویژگی‌های مشترک انواع پلاستیک
اگر دقت کرده باشید نام بسیاری از پلاستیک‌ها همچون پلی پروپیلن، پلی استیرن، پلی کربنات و…. با واژه پلی ساخته میشود. همچنین بسیاری از پلاستیک‌ها در ساختار خود دارای کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، سولفور، کلر، فسفر یا سیلیکون میباشند.
طبقه‌بندی پلاستیک‌ها
مواد پلاستیکی در حالت کلی به دو دسته اصلی ترموپلاستیک (پلاستیک‌های گرمانرم) و ترموست‌ها (پلاستیک‌های گرما سخت) تقسیم‌بندی شده اند. هر یک از این دسته‌بندی‌ها انواع مختلفی داشته و دارای مزایا، کاربرد و ویژگی‌های شیمیایی متفاوتی هستند.
ترموپلاستیک چیست؟
در تعریفی ساده، ترموپلاستیک ترکیبی از دو ماده پلاستیک و لاستیک را شامل می‌شوند. این نوع پلاستیک‌ها به دلیل داشتن ویژگی‌های مکانیکی مخصوصی که از هر دو ماده پلاستیک و لاستیک به‌دست می‌آید، در صنایع مختلف مانند خودروسازی و صنایع مشابه به وفور استفاده می‌شوند. پلاستیک‌های گرمانرم به پلاستیک‌هایی اطلاق میشود که به‌وسیله حرارت نرم شده و در غیاب حرارت مجدداً سفت و سخت می‌شوند.
این نوع پلاستیک‌ها به گروهی از پلاستیک‌هایی اشاره دارد که دارای زنجیره‌های طویل در فرمول شیمیایی‌شان هستند و جزو دسته ترموپلاستیک‌ها قرار میگیرند. به عنوان مثال، پلی اتیلن، پلی پروپیلن و پلی استایرن از اعضای این دسته محسوب می‌شوند. این گروه از پلاستیک‌ها دارای ساختار ماکرومولکولی یا آمورف (بی‌شکل) است و در کارخانجات به‌صورت مواد خام در اشکال مختلفی مانند دانه، عدسی، مکعب، استوانه و پودر مورد استفاده قرار میگیرند.
انواع ترموپلاستیک‌ها
ترموپلاستیک‌ها به عنوان یکی از پراستفاده‌ترین تولیدات پلاستیکی شناخته می‌شوند که انواع متعددی دارند. در زیر، انواع این مواد پلاستیکی را معرفی کرده و توضیحات بیشتری درباره ساختار و خصوصیات آنها ارائه می‌دهیم.
پلی الفین‌ها و کاربرد آن در صنعت
پلی الفین‌ها به عنوان معادلی برای Polyolefin در زبان انگلیسی شناخته می‌شوند. این مواد پلیمری از مونومرهای الیفن تولید می‌شوند. در حقیقت، پلی الفین‌ها جزو ترموپلاستیک‌های بسیار محبوبی هستند که فرایند قالب‌گیری آنها بسیار آسان بوده و قابلیت فرم‌دهی بالایی دارند. این دسته از پلاستیک‌های گرما نرم در برابر مواد شیمیایی، حلال‌ها و عوامل محیطی مخرب مانند رطوبت مقاومت بالایی از خود به نمایش می‌گذارند. تولیدات حاصل از پلی الفین‌ها از تنوع چشم‌گیری برخوردار بوده و در صنایع مختلفی به‌کار می‌روند.
فیلم روکش POF یکی از پراستفاده‌ترین محصولات تولید شده با استفاده از پلی الفین‌ها است که در صنعت بسته‌بندی کاربرد گسترده‌ای دارد. البته، بسیاری از فیلم‌های بسته‌بندی بسته به نوع استفاده از تولیدات متنوع پلی الفین‌ها ساخته می‌شوند. کاربردهای پلی‌الفین‌ها شامل موارد زیر است:
- صنعت بسته‌بندی (تولید انواع فیلم بسته‌بندی، بسته‌بندی مواد غذایی، بهداشتی، آرایشی و…)
- الیاف برای تولید پوشاک
- صنعت نساجی
- کوسن‌های مخصوص مبلمان و صندلی
- بطری‌ها و ظروف پلاستیکی
- ساخت کیسه‌ها و ظروف بهداشتی برای نگهداری از خون، بخیه‌های جراحی و…
پلی‌اتیلن
پلی‌اتیلن یکی از محصولات پرکاربرد پلی‌الفین‌ها است که در صنایع گوناگون استفاده میشود. پلی‌اتیلن به دو شکل پلی‌اتیلن سبک و سنگین تولید میشود. این نوع از مواد پلی‌الفینی دارای مقاومت بسیار بالا در برابر سایش هستند، به همین دلیل در تولید اسباب‌بازی، تجهیزات آزمایشگاهی، تولید قطعات پزشکی، و ظروف با مقاومت بالا در برابر خوردگی و… به‌کار می‌روند. این دسته از ترموپلاستیک‌ها در انواع مختلفی از جمله پلی‌اتیلن سبک (LDPE)، پلی‌اتیلن سنگین (HDPE) و پلی‌اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE) تولید می‌شوند. فیلم استرچ یکی از محصولات متداول این نوع ترموپلاستیک‌ها است. در تولید این نوع فیلم بسته‌بندی، مواد پلی‌اتیلنی مختلفی به‌کار می‌روند.
به‌عنوان مثال، برای تولید فیلم استرچ از پلی‌اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE) استفاده میشود. این نوع پلی‌اتیلن‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر پارگی، شفافیت بالا، خصوصیت‌های ضد اشعه و ضد الکتریسیته، معمولاً در تولید فیلم‌های بسته‌بندی به‌کار می‌روند.
پلی‌پروپیلن
پلی‌پروپیلن‌ها به‌عنوان سبک‌ترین نوع پلی‌الفین شناخته می‌شوند که نسبت به پلی‌اتیلن سخت‌تر هستند و دارای دمای ذوب بالاتری میباشند. از این نوع مواد پلاستیکی به‌عنوان مثال در تولید پوشک‌های بهداشتی و محصولات یکبار مصرف استفاده میشود.
پروپیلن‌ها به تفاوت هزینه کمتر نسبت به سایر مواد پلاستیکی مشهور هستند و به دلیل ویژگی‌هایی همچون بی‌رنگی، سختی بالا، مقاومت در برابر کشش و ویژگی‌های مشابه در تولید الیاف و قطعات تزریقی بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند.
| پیشنهاد مطالعه ← کسب درآمد با راه اندازی خط تولید تزریق پلاستیک | چه مقدار سرمایه برای راه اندازی تزریق پلاستیک لازم است؟ |
دسته‌بندی مربوط به پلیمرهای وینیلی
پلی‌وینیل کلراید یکی از پراستفاده‌ترین محصولات پلیمری وینیلی است که در دو نوع نرم و سخت تولید میشود. پلی‌وینیل کلراید سختی دارد و کمی مقاومت در برابر فشار و ضربه دارد. از این نوع پلی‌وینیل کلراید در تولید لوله‌های پلاستیکی، خطوط فاضلاب و… استفاده میشود. پلی‌وینیل استات (PVAC) نوع دیگری از پلیمرهای وینیلی میباشد که در صنایع مختلفی مانند تولید چسب، گره، محصولات بهداشتی به ویژه دستمال کاغذی، تولید پارچه‌های غیر بافته و… مورد استفاده قرار میگیرد.
پلی‌استایرن
این نوع ترموپلاستیک به دلیل داشتن شفافیت و مقاومت بالا در برابر شکستگی در تولید ظروف غذایی، کارتن‌های مخصوص تخم مرغ، تولید اجزای مختلف لوازم الکترونیکی و… استفاده میشود.
انواع پلاستیک‌های گرما سخت (ترموست‌ها) و ویژگی‌های آنها
این دسته از مواد پلاستیکی متفاوت از ترموپلاستیک‌ها است که برخلاف آنها، پس از شکل‌گیری تحت شرایط حرارتی، شکل اولیه خود را تغییر نمی‌دهند. پلاستیک‌های گرما سخت دارای سطحی بسیار سخت و مقاوم به حرارت، حلال‌های شیمیایی و جریان الکتریکی هستند. از ویژگی‌های مهم ترموست‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سختی و انعطاف کم
- ثبات ابعاد و پایداری رنگ
- رزین‌های فنولی
این نوع از ترموست‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر ضربه، یکی از مواد سخت‌تر پلاستیکی هستند. از طرفی، رزین‌های فنولی به دلیل خصوصیت شکنندگی بالا، بسیار حساس هستند. پلاستیک‌های گرما سخت اغلب در تولید قطعات خودرو، مصالح ساختمانی، چسب‌های لایه‌ای چندلایه و برخی وسایل آشپزخانه مورد استفاده قرار میگیرند.
پلی‌استر
این نوع از مواد پلاستیکی گرماسخت در طی فرایند پلیمریزاسیون دی الکل با دی اسید تولید میشود. پلی‌استر اصولاً از ترفتالیک اسید پاک شده و مونو‌اتیلن گلیکول تولید شده استفاده میشود و به دلیل ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی از قبیل مقاومت در برابر مواد شیمیایی و اهمیت در صنعت نساجی به دلیل چروک شدن مورد استفاده قرار میگیرد. این ماده پلاستیکی گرماسخت بر اساس روش تولید در انواع گوناگون مانند نوار، الیاف کوتاه، پنبه و نخ تولید میشود. به عنوان مثال، پلی‌استر پنبه در تولید انواع بالش، پتو و لباس‌ها استفاده میشود.
پلی‌استر به دلیل ویژگی‌های ساختاری مانند قابلیت بازیافت، مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر لکه و ضربه، برای تولید انواع لباس‌ها بسیار مناسب است.
خلاصه مطلب
پلاستیک، یکی از مواد بسیار پراستفاده در صنایع مختلف است و بدون حضور این ماده، زندگی در دنیای پیشرفته امروزی به شدت پیچیده و دشوار خواهد بود. شرکت آسان کار سپاهان با یک دهه سابقه درخشان در زمینه تولید دستگاه‌های صنعتی، از جمله میکسر، دستگاه گازگیر، و موادکش هوایی فعالیت می‌کند. پلاستیک به دلیل ویژگی‌های شیمیایی منحصر به فرد خود، در صنایع مختلف به کار می‌رود. این ماده از طریق فرآیندهای متعدد، اشکال مختلفی با ویژگی‌های متنوع را به خود گرفته و برای ساخت محصولات مختلف استفاده میشود.
در مقاله فوق، به طبقه‌بندی پلاستیک و خصوصیات مختلف هر نوع پلاستیک پرداخته شده است. از جمله خصوصیات مهم این ماده می‌توان به سبکی، انعطاف‌پذیری و مقاومت بالا اشاره کرد. هر نوع پلاستیک ممکن است بر اساس نیازهای خاص صنایع مختلف، به عنوان یک ماده مورد استفاده قرار گیرد.
