کاربرد انواع پلاستیک، ویژگی‌ ها، میزان تولید سالیانه و کد بازگردانی آنها

کاربرد انواع پلاستیک

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

در آن روزها این ماده را به افتخار پارکر،« پارکزین» می‌نامیدند. پارکزین اولین پلاستیک ساخته شده در جهان است.

معمولا 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 اتن که به هم پیوسته اند.

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 کرده اند که در ساخت انواع مختلف پلاستیک بکار می روند. اکثر مواد پلاستیکی را از مواد خام و اولیه ای که توسط صنایع زغال سنگ و نفت خام تولید می شوند.می سازند. برخی از انواع پلاستیک عبارتند از:پلی تن ، پلی استر، پی.وی.سی. و نایلن .

پلاستیک در زندگی روزمرهء امروزی کاربردهای فراوانی دارد و در ساخت بسیاری از کالا ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده در ساخت عدسی ها و پنجره هواپیماها به کار می‌رود. در کوچه و خیابان تقریبا در دست هر کس یک کیسه یا کیف پلاستیکی به چشم می خورد.

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 بازی ها و کالاهای ورزشی ساخته شده از پلاستیک اند. الیاف مصنوعی پلاستیکی نیز در تهیه پارچه بکار می‌روند.

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

جنس پلاستیک از چیست؟

نخستین گام برای تهیه‌ی پلاستیک مطالعه در چگونگی مولکول است. «مولکول» کوچک‌ترین جزء هر ماده‌ای است که عیناً تمام خواص همان ماده را دارا می‌باشد. امروزه شیمی‌دانان توانسته اند مولکول های برخی از مواد را زنجیره وار به هم پیوند دهند، به گونه ای که زنجیره مولکول ها، خواصی غیر از خواص تک تک مولکو ل ها را پیدا می کند. این عمل را «بسپاری» می‌نامند. گاهی هم مولکول های چند جسم مختلف را زنجیره وار به هم پیوند می دهند. این عمل را «همبسپاری» می‌خوانند. بر اثر همبسپاری، جسم جدیدی پیدا می شود که خواصش با اجسام نخستین فرق می‌کند. البته مولکول های زنجیره ای که نتیجه عمل بسپاری یا همبسپاری هستند، بسپار نام دارد. دانشمندان قادرند که با این شیوه ها پیوسته اجسم تازه و نو ظهوری پدید بیاورند. بسپار یا جسم پدید آمده از بسپاری، سرآغاز ساختن پلاستیک نیز بوده است. مواد خام اولیه برای تهیه پلاستیک عبارتند از نفت و گاز .این سوخت های فسیلی بعضا با اکسیژن و کلر برای ساخت انواع پلاستیک ترکیب می شوند.خیلی از چیزهایی که می خریم در پوششها و بسته بندی های پلاستیکی معمولا عرضه می شوند البته برای آن که بتوان آن را نرم و شکل پذیر هم نمود، باید آن را ساییده وبه صورت گرد و یا حبه های ریزی در آورد. آن گاه ماده مخصوصی نیز بر آن می افزایند تا پلاستیکی کاملاً نرم و انعطاف پذیر به عمل آید.پلاستیک دارای خواص بسیاری است. از این رو در بسیاری از موارد به کار می آید. پلاستیک انواع گوناگونی دارد و ازهر نوعی مواد مخصوصی به دست می آورند. برخی را از زغال سنگ، برخی دیگر را از نمک، یا از الیاف پنبه و یا چوب تهیه می کنند. اما به هر حال، در تمام موارد مهم آن است که مولکول ها به ترتیب صحیحی زنجیره وار پهلوی هم قرار گیرند و بعد هم مواد شیمیایی لازم را بر آن ها بیفزایند.

موادی هستند جامد و پایدار با منشاء نفت و گاز که امروز جانشین بسیار مناسبی برای چوب و فلز و شیشه و سرامیک ها می باشند. منشاء اصلی پلاستیک اتیلن (C2 H4) می باشد که خود از اتان و پروپان تشکیل می‌شود.

طبقه بندی پلاستیک ها در مهمترین تقسیم بندی به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:

الف) ترموپلاست ها (پلاستیک های گرما نرم): یعنی پلاستیک هایی که در اثر حرارت نرم شده و در اثر از دست دادن حرارت سخت می شود؛ مثل: نایلون.

ب) ترموست ها (پلاستیک های گرما سخت): منظور پلاستیک هایی که برای اولین بار در اثر حرارت شکل پودری آنها به قطعه ای یک پارچه تبدیل می شود. اما این قطعه دیگر هرگز توسط گرما ذوب نخواهد شد؛ مانند: ملامین، باکالیت. (به علت وجود پیوند های عرضی و شبکۀ سه بعدی)

ترموپلاست ها

مواد پلاستیکی هستند که توسط حرارت به مایع تبدیل می شوند، پس از شکل گیری و حذف گرما شکل نهایی خود را می یابند و هر چند بار که بخواهیم می توانیم آن را بارها ذوب کرده و تغییر فرم داد. ترموپلاست ها دارای مجموعۀ ۱۰خانواده ای می باشند.

که از هر خانواده مهمترین عضوها را به اختصار توضیح داده ایم:

پلی الفین‌ها

الف) پلاستیک پلی اتیلن: (PE) پلاستیکی است ارزان و سبک که مصارف بسیار زیادی دارد. یک نوع از آن که با وزن مولکولی زیاد تولید می شود 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 اشعۀ ماوراء بنفش معمولا ۲% دوده به آن اضافه می کنند.

ب) پلاستیک پلی پروپیلن (PP) : سبک ترین پلاستیک تولید شده می باشد (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 می شود؛ نوع غیر نرم P.V.C که سخت و شکننده بوده و مقاومت آن در برابر ضربه کم است؛ مانند: انواع لوله ها و اتصالات پلاستیکی مورد استفاده در ساختمان و یا ورق های خشک P.V.C

نوع نرم آن که بر اثر افزودن مواد نرم کننده، نرم و ارتجاعی شده است و در تولید انواع شیلنگ، پرده حمام، بارانی و فیلم های 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 می شود.

ج) پلی وینیل بوتیرال (P.V.B) : چسبی است که در چسباندن شیشه های ایمنی خودرو ها استفاده می شود.

پلی وینیل کلراید

پلاستیکی سخت است که اگر آنرا با ۳۰- ۵۰ درصد P.V.C به صورت کوپلیمر در آوریم، محصول پلاستیکی کاملا نرم و انعطاف پذیر بدست می آید که آن را \”ساران\” نامیده اند، و در برابر بخار آب و گازها کاملا نفوذ ناپذیر است.

پلیمرهای فلئوردار

با افزودن یک یا چند اتم فلوئور به مولکول \”وینیل\” پلاستیک هایی نسوز، مقاوم در برابر حلال ها و مقاوم در برابر عوامل جوی و ماوراء بنفش ایجاد می شود. (برخلاف پلیمرهای تکراردار)

الف) پلی وینیل فلوراید (P.V.F) : پلاستیکی دارای ویژگی های 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، کاملا 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، دستۀ 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 می آید و به علت محبوس شدن گازها در آن ضریب هدایت حرارتی پایین داشته و در صنایع عایق ساختمانی یا صنایع برودتی (یخچال ها و سرد خانه ها) کاربرد دارد.

پلاستیک های آکریلیکی

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

نایلون(پلی آمید)

به گروهی از پلیمرها اطلاق می گردد که در مونومر آنها نیتروژن وجود دارد. نایلون ها ساختمانی شبیه پلیمرهای پروتئینی داشته همچنین دارای استحکام بالا. مقاومت به سایش خوب بوده و به علت ظریب استحکاک پایین در قطعات درگیر ماشین (دنده ها) ساچمه ها و … کاربرد دارند. نایلون ها همچنین در تولید الیاف مصنوعی استفاده می شوند. (انواع البسه و جوراب) و می تواند تا ۸% وزن خود رطوبت جذب نمایند.

پلی فرمالدئید (استال)

با نام تجاری \”درلین\” تولید و عرضه شده و از آن چرخدنده و برنه ماشین های صنعتی را می سازند.

پلی کربنات

ماده ای شفاف، چقر، مقاوم به حرارت دارای ثبات ابعاد؛ کار آن در تولید کلاه های ایمنی سخت، پیچ و مهره و پرۀ پمپ استفاده می شود.

پلی سولفان ها

دارای سختی و چقری بوده ودر برابر حرارت مقاومند و ضد شعله بوده به نحوی که بخوبی خود شعله را خاموش می کنند.

ترموست هترموست ها پلاستیک هایی هستند که پس از پخت و شکل گیری، دیگر نمی توان با استفاده از حرارت شکل آنها را تغیر داد. ترموست ها دارای سختی بالا، سفتی، مقاومت در برابر حرارت و حلال های شیمیایی و مقاومت الکتریکی بالایی هستند.

ترموست ها بر خلاف ترموپلاست ها از لحاظ شیمیایی پایدار نبوده و فعالند و با گذشت زمان در آنها اتصالات عرضی ایجاد می شود. معمولا به ترموست ها مواد افزودنی از جمله : خاک اره، خاک رس، خاک چینی و الیاف پنبه اضافه می کنند. ترموست ها معمولا شکننده هستند اما لاستیک با آنکه یک ترموست می باشد به علت وجود اتصالات عرضی در مولکول های زنجیره ای آن که به آن \”ولگانیزه\” می گویند و عامل ایجاد اتصال آن گوگرد است؛ شکننده نبوده و آوای حرکت داشته و کاملا ارتجاعی است.

رزین های فرمالدئیدی

از سخت ترین مواد پلاستیکی بوده که همگی شکننده می باشند.

الف) فنل فرمالدئید (P.F): از اولین و ارزانترین رزین های مصنوعی به شمار می رود. 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 می شود. تحت این شرایط مولکول های اتیلن به صورت زنجیره های به طول ۵۰ تا ۵۰۰۰۰ واحد تبدیل می شوند و گاز اتیلن به یک ماده جامد سفید کریستالی تغییر حالت می دهد. تصویر زیر مولکول اتیلن را نمایش می‌دهد.

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

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

در دما و فشار بالاتر در پلیمریزاسیون شاخه های جانبی بیشتر و بلند تر ایجاد می شود در نتیجه زنجیره ها 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 می شود.

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.