نوشته‌ها

پلاستیک ۱۰۰ ساله شد

پلاستیک ۱۰۰ ساله شد

موزه علوم لندن صدمین سال اختراع پلاستیک را با برپایی نمایشگاهی جشن گرفته است

به گزارش خبرگزاری فرانسه این نمایشگاه که “پلاستیسیتی: ۱۰۰ سال ساختن پلاستیک” نام دارد تا ماه ژانویه آینده ادامه خواهد داشت،

بازدیدکنندگان را از سال ۱۹۰۷ سال اختراع بیکلایت، اولین ماده پلاستیکی مصنوعی، تا ماشین مدرن پلاستیکی تویوتا هدایت می‌کند.

از جمله اشیای جالب به نمایش‌در آمده می‌توان به یک تابوت مربوط به سال ۱۹۳۸ اشاره کرد از پلاستیک بیکلایت ساخته شده و “خانه آینده” پلاستیک عصر فضای مربوط به ۱۹۶۸ که بوسیله معمار فنلاندی ماتی سورونن طراحی شده است.

بیکلایت را دانشمند بلژیکی “لئو بیکلند” اختراع کرد که صد سال پیشحق آن را به ثبت داد.
دانشمند انگلیسی معاصر او سر جیمز براون که شیوه مشابهی را برای ساختن ماده پلاستیکی به وجود آورده بود، تنها یک روز پس از بیکلند تقاضای ثبت اختراع کرده بود.

این نمایشگاه همچنین تکامل پلاستیک و مصارف گاهی عجیب و غریب موادی مانند PVC، نایلون و پلی‌استر را که مد، طراحی و حمل و نقل را کاملا دگرگون کردند را دنبال می کند.

به علاوه این نمایشگاه برخی از مشکلات زیست‌محیطی ناشی از کاربرد جهانی پلاستیک و اینکه چگونه می‌توان پلاستیک‌ها در زمانه‌ای که منابع طبیعی در حال نقصان هستند، با محیط زیست سازگارتر کرد، را هم مورد توجه قرار می‌دهد.

در حال حاضر اغلب پلاستیک‌ها از منابع انرژی تجدیدناپذیر ساخته می‌شوند و ۹۰ درصد آنها قابل بازیافت نیستند.

منبع : همشهری آنلاین

کاربرد انواع پلاستیک

 

کاربرد انواع پلاستیک

کاربرد انواع پلاستیک

پلاستیک ماده‌ای مصنوعی است. این ماده از ترکیبات آلی ساده ساخته می‌شود. پلاستیک برای نخستین بار در سال ۱۸۶۲ میلادی توسط یک انگلیسی به نام «الکساندر پارکز» ساخته شد.

در آن روزها این ماده را به‌افتخار پار کر، «پارکزین» می‌نامیدند. پارکزین اولین پلاستیک ساخته شده در جهان است.

معمولاً همراه نام پلاستیک واژه پلی (مثل پلی تن) به کار می‌رود. پلی از یک لغت یونانی به معنای خیلی گرفته شده است. پلی تن یعنی تعداد زیادی مولکول آتن که به هم پیوسته‌اند.

ساخت پلاستیک در مقیاس تجاری نخستین بار توسط «لئوهنریک بک لند» آغاز شد. او این ماده را از «فرمالدئید و فنل» تهیه کرد. پس از آن روش‌های جدیدی برای ساخت پلاستیک ابداع شد و صنعت پلاستیک سازی به سرعت گسترش یافت.

امروزه دانشمندان مواد خام بسیاری کشف کرده‌اند که در ساخت انواع مختلف پلاستیک بکار می‌روند. اکثر مواد پلاستیکی را از مواد خام و اولیه ای که توسط صنایع زغال‌سنگ و نفت خام تولید می‌شوند. می‌سازند. برخی از انواع پلاستیک عبارت‌اند از: پلی تن، پلی استر، پی.وی.سی؛ و نایلن .

پلاستیک در زندگی روزمرهٔ امروزی کاربردهای فراوانی دارد و در ساخت بسیاری از کالاها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده در ساخت عدسی‌ها و پنجره هواپیماها به کار می‌رود. در کوچه و خیابان تقریباً در دست هر کس یک کیسه یا کیف پلاستیکی به چشم می‌خورد.

از پلاستیک در ساخت وسایل بی شماری از جمله سطل لیوان مسواک شانه زنبیل جعبه رادیو ترانزیستور و غیره استفاده می‌شود.

بازارها مملو از اسباب بازی‌ها و کالاهای ورزشی ساخته شده از پلاستیک‌اند. الیاف مصنوعی پلاستیکی نیز در تهیه پارچه بکار می‌روند.

امروزه دانشمندان موفق به ساخت انواعی از پلاستیک شده‌اند که عایق سرما و گرماست. وجود پلاستیک حتی در جراحی و اتاق عمل نیز ضروری است.

جنس پلاستیک از چیست؟

نخستین گام برای تهیه پلاستیک مطالعه در چگونگی مولکول است. «مولکول» کوچک‌ترین جزء هر ماده‌ای است که عیناً تمام خواص همان ماده را دارا هست. امروزه شیمی‌دانان توانسته‌اند مولکول‌های برخی از مواد را زنجیره‌وار به هم پیوند دهند، به‌گونه‌ای که زنجیره مولکول‌ها، خواصی غیر از خواص تک‌تک مولکول‌ها را پیدا می‌کند. این عمل را «بسپاری» می‌نامند. گاهی هم مولکول‌های چند جسم مختلف را زنجیره‌وار به هم پیوند می‌دهند. این عمل را «هم‌بسپاری» می‌خوانند. براثر هم‌بسپاری، جسم جدیدی پیدا می‌شود که خواصش با اجسام نخستین فرق می‌کند. البته مولکول‌های زنجیره‌ای که نتیجه عمل بسپاری یا هم‌بسپاری هستند، بسپار نام دارد. دانشمندان قادرند که با این شیوه‌ها پیوسته اجسم تازه و نوظهوری پدید بیاورند. بسپار یا جسم پدید آمده از بسپاری، سرآغاز ساختن پلاستیک نیز بوده است. مواد خام اولیه برای تهیه پلاستیک عبارت‌اند از نفت و گاز. این سوخت‌های فسیلی بعضاً با اکسیژن و کلر برای ساخت انواع پلاستیک ترکیب می‌شوند. خیلی از چیزهایی که می‌خریم در پوشش‌ها و بسته‌بندی‌های پلاستیکی معمولاً عرضه می‌شوند البته برای آن‌که بتوان آن را نرم و شکل‌پذیر هم نمود، باید آن را ساییده و به‌صورت گرد و یا حبه‌های ریزی درآورد. آنگاه ماده مخصوصی نیز بر آن می‌افزایند تا پلاستیکی کاملاً نرم و انعطاف‌پذیر به عمل آید. پلاستیک دارای خواص بسیاری است. ازاین‌رو در بسیاری از موارد به کار می‌آید. پلاستیک انواع گوناگونی دارد و ازهر نوعی مواد مخصوصی به دست می‌آورند. برخی را از زغال‌سنگ، برخی دیگر را از نمک، یا از الیاف پنبه و یا چوب تهیه می‌کنند؛ اما به‌هرحال در تمام موارد مهم آن است که مولکول‌ها به ترتیب صحیحی زنجیره‌وار پهلوی هم قرار گیرند و بعد هم مواد شیمیایی لازم را بر آن‌ها بیفزایند.

موادی هستند جامد و پایدار با منشأ نفت و گاز که امروز جانشین بسیار مناسبی برای چوب و فلز و شیشه و سرامیک‌ها می‌باشند. منشأ اصلی پلاستیک اتیلن (C2 H4) هست که خود از اتان و پروپان تشکیل می‌شود.

طبقه‌بندی پلاستیک‌ها در مهم‌ترین تقسیم‌بندی به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

الف  ترموپلاست ها (پلاستیک‌های گرما نرم): یعنی پلاستیک‌هایی که در اثر حرارت نرم شده و در اثر از دست دادن حرارت سخت می‌شود؛ مثل: نایلون.

ب  ترموست ها (پلاستیک‌های گرما سخت): منظور پلاستیک‌هایی که برای اولین بار در اثر حرارت شکل پودری آن‌ها به قطعه ای یک پارچه تبدیل می‌شود؛ اما این قطعه دیگر هرگز توسط گرما ذوب نخواهد شد؛ مانند: ملامین، باکالیت. (به علت وجود پیوندهای عرضی و شبکهٔ سه بعدی)

ترموپلاست ها

مواد پلاستیکی هستند که توسط حرارت به مایع تبدیل می‌شوند، پس از شکل گیری و حذف گرما شکل نهایی خود را می‌یابند و هر چند بار که بخواهیم می‌توانیم آن را بارها ذوب کرده و تغییر فرم داد. ترموپلاست ها دارای مجموعهٔ ۱۰ خانواده ای می‌باشند.

که از هر خانواده مهم‌ترین عضوها را به اختصار توضیح داده‌ایم:

پلی الفین‌ها

الف  پلاستیک پلی اتیلن: (PE) پلاستیکی است ارزان و سبک که مصارف بسیار زیادی دارد. یک نوع از آن‌که با وزن مولکولی زیاد تولید می‌شود دارای سختی بالایی بوده و در برابر سایش مقاوم است و در ساخت قطعات اتصال زانو و پزشکی کاربرد دارد.

همچنین تولید فیلم، صنعت بسته بندی، پوشش کاغذ، لوازم آشپزخانه، آزمایشگاه، اسباب بازی، انواع ظروف بادی و تزریقی و ظروف مقاوم در برابر مواد شیمیایی خورنده نظیر اسید فلوئویدریک (HF) و آمونیاک (NH3) کاربرد دارد.

برای افزایش مقاومت پلی اتیلن در مقابل هوازدگی و اشعهٔ ماوراء بنفش معمولاً ۲% دوده به آن اضافه می‌کنند.

ب  پلاستیک پلی پروپیلن (PP): سبک‌ترین پلاستیک تولید شده هست (۰/۹ g/cm³) که خواص آن شبیه پلی اتیلن بوده اما سخت و دمای نرم شدن آن بیشتر است.

پلیمرهای وینیلی

الف  پلی ونیل کلراید (P.V.C): در دو نوع عمده تولید می‌شود؛ نوع غیر نرم P.V.C که سخت و شکننده بوده و مقاومت آن در برابر ضربه کم است؛ مانند: انواع لوله‌ها و اتصالات پلاستیکی مورد استفاده در ساختمان و یا ورق‌های خشک P.V.C

نوع نرم آن‌که براثر افزودن مواد نرم کننده، نرم و ارتجاعی شده است و در تولید انواع شیلنگ، پرده حمام، بارانی و فیلم‌های بسته بندی مناسب است. (ماده نرم کننده = دی اکتیل فتالات)

ب  پلی ونیل استات (P.V.A): همان چسب مصرفی معروف که در ساخت لوازم خانگی استفاده می‌شود.

ج  پلی وینیل بوتیرال (P.V.B): چسبی است که در چسباندن شیشه‌های ایمنی خودروها استفاده می‌شود.

پلی وینیل کلراید

پلاستیکی سخت است که اگر آنرا با ۳۰- ۵۰ درصد P.V.C به‌صورت کوپلیمر در آوریم، محصول پلاستیکی کاملاً نرم و انعطاف‌پذیر بدست می‌آید که آن را \”ساران\” نامیده‌اند، و در برابر بخار آب و گازها کاملاً نفوذ ناپذیر است.

پلیمرهای فلئوردار

با افزودن یک یا چند اتم فلوئور به مولکول \”وینیل\” پلاستیک‌هایی نسوز، مقاوم در برابر حلال‌ها و مقاوم در برابر عوامل جوی و ماوراء بنفش ایجاد می‌شود. (برخلاف پلیمرهای تکراردار)

الف  پلی وینیل فلوراید (P.V.F): پلاستیکی دارای ویژگی‌های عالی، مقاومت کششی بالا و مقاوم در برابر دما و سایش.

ب  پلی تترا فلورواتیلن (P.T.F.E): به نام تفلون مشهور است و ماده ای کدر رنگ است که تا دمایº۲۶۰ سانتی گراد حرارت را بخوبی تحمل نموده. ظریب اصطحکاک آن بسیار پایین بوده و در برابر عوامل شیمیایی خورنده، کاملاً مفاوم است؛ کاربرد: پوشش ظروف آشپزخانه و واشرهای لوله کشی.

ج A.B.S: کوپلیمری سخت و چقر که از آن برای لوله کشی پساب و فاضلاب، دستهٔ ابزار و پایه مبلمان استفاده می‌شود.

پلی استایرن

پلاستیکی روشن، سخت و شکننده است که از آن اسفنج (استایروفوم) تهیه کرده که دارای وزن حجمی کمی بوده و عایق مناسبی به حساب می‌آید و به علت محبوس شدن گازها در آن ضریب هدایت حرارتی پایین داشته و در صنایع عایق ساختمانی یا صنایع برودتی (یخچال‌ها و سرد خانه‌ها) کاربرد دارد.

پلاستیک‌های آکریلیکی

نام تجاری آن‌ها \”پلاکسی گلاس\” یا \”لوسیت\” هست. شفاف بوده و بهتر از شیشه نور را از خود عبور می‌دهد و از آن در ساخت تابلوی علائم، چراغ عقب اتومبیل استفاده می‌شود. مقاومت آن در برابر اشعهٔ ماوراء بنفش خوب اما در برابر خراش و سایش ضعیف است.

نایلون (پلی آمید)

به گروهی از پلیمرها اطلاق می‌گردد که در مونومر آن‌ها نیتروژن وجود دارد. نایلون‌ها ساختمانی شبیه پلیمرهای پروتئینی داشته همچنین دارای استحکام بالا. مقاومت به سایش خوب بوده و به علت ظریب استحکاک پایین در قطعات درگیر ماشین (دنده‌ها) ساچمه‌ها و … کاربرد دارند. نایلون‌ها همچنین در تولید الیاف مصنوعی استفاده می‌شوند. (انواع البسه و جوراب) و می‌تواند تا ۸% وزن خود رطوبت جذب نمایند.

پلی فرمالدئید (استال)

با نام تجاری \”درلین\” تولید و عرضه شده و از آن چرخدنده و برنه ماشین‌های صنعتی را می‌سازند.

پلی کربنات

ماده ای شفاف، چقر، مقاوم به حرارت دارای ثبات ابعاد؛ کار آن در تولید کلاه‌های ایمنی سخت، پیچ و مهره و پرهٔ پمپ استفاده می‌شود.

پلی سولفان ها

دارای سختی و چقری بوده ودر برابر حرارت مقاوم‌اند و ضد شعله بوده به نحوی که بخوبی خود شعله را خاموش می‌کنند.

ترموست هترموست ها پلاستیک‌هایی هستند که پس از پخت و شکل گیری، دیگر نمی‌توان با استفاده از حرارت شکل آن‌ها را تغیر داد. ترموست ها دارای سختی بالا، سفتی، مقاومت در برابر حرارت و حلال‌های شیمیایی و مقاومت الکتریکی بالایی هستند.

ترموست ها بر خلاف ترموپلاست ها از لحاظ شیمیایی پایدار نبوده و فعال‌اند و با گذشت زمان در آن‌ها اتصالات عرضی ایجاد می‌شود. معمولاً به ترموست ها مواد افزودنی از جمله: خاک اره، خاک رس، خاک چینی و الیاف پنبه اضافه می‌کنند. ترموست ها معمولاً شکننده هستند اما لاستیک با آنکه یک ترموست هست به علت وجود اتصالات عرضی در مولکول‌های زنجیره‌ای آن‌که به آن \”ولگانیزه\” می گویند و عامل ایجاد اتصال آن گوگرد است؛ شکننده نبوده و آوای حرکت داشته و کاملاً ارتجاعی است.

رزین‌های فرمالدئیدی

از سخت‌ترین مواد پلاستیکی بوده که همگی شکننده می‌باشند.

الف  فنل فرمالدئید (P.F): از اولین و ارزان‌ترین رزین‌های مصنوعی به شمار می‌رود. نام تجاری آن \”باکالیت\” است که در تولید کلید، پریز، پایه لامپ، پیچ رادیو، لنت ترمز، زیر سیگاری و نیز به عنوان چسب جهت تخته چند لایه کاربرد دارد.

ب  اوره فرمالدئی (U.F): کاربردی شبیه P.F دارد.

ج  ملامین فرمالدئید (M.F): پلاستیکی سخت و مقاوم که از آن در تهیه ظروف غذا خوری آشپزخانه استفاده می‌شود.

پلی اتیلن (pe) با پلیمریزاسیون گاز اتیلن تحت فشار و دمای بالا و در حضور کاتالیست های فلزی تولید می‌شود. تحت این شرایط مولکول‌های اتیلن به‌صورت زنجیره‌های به طول ۵۰ تا ۵۰۰۰۰ واحد تبدیل می‌شوند و گاز اتیلن به یک ماده جامد سفید کریستالی تغییر حالت می‌دهد. تصویر زیر مولکول اتیلن را نمایش می‌دهد.

ضمن انجام واکنش پلیمریزاسیون تعدادی شاخه‌های جانبی نیز در طول زنجیره اصلی ایجاد می‌شود.

پلی اتیلنی که تعداد زنجیره‌های جانبی آن کم و طول آن‌ها کوتاه باشد، پلی اتیلن سنگین (hdpe) نامیده می‌شود.

در دما و فشار بالاتر در پلیمریزاسیون شاخه‌های جانبی بیشتر و بلند تر ایجاد می‌شود در نتیجه زنجیره‌ها نخواهند توانست به هم نزدیک شوند، در نتیجه بلورینگی کم بوده و چگالی آن پایین خواهد بود که این پلی اتیلن، پلی اتیلن سبک (ldpe) نامیده می‌شود.

میزان تولید سالیانه:

سالانه حدود ۱۷۷ هزار تن پلاستیک تولید می‌شود (حدود ۵۰۰ تن در روز) که این رقم در ایران حدود ۴۰ تن در روز است.