یکی از سوالاتی که احتمالا برای شما هم پیش آمده باشد، این است که پلاستیک چگونه تولید میشود و از چه موادی برای تولید آن استفاده می‌کنند؟ در جواب به این سوال باید گفت، پلاستیک‌ها از مواد طبیعی و آلی مختلفی از جمله نفت خام، گاز طبیعی، زغال سنگ، روغن گیاهی و مواد دیگر، با انجام یک سری فرایندهای خاص تولید می‌شوند. یکی از پرکاربردترین مواد تشکیل دهنده این محصول، نفت است که تقریبا اکثر محصولات پلاستیکی با استفاده از آن ساخته شده‌اند. در ادامه مراحل ساخت پلاستیک از نفت خام را بررسی می‌کنیم و با انواع پلاستیک آشنا می‌شویم. اگر دوست دارید اطلاعات بیشتری در رابطه با اینکه پلاستیک چگونه ساخته میشود به دست آورید، تا انتها همراه ما باشید.
دقت داشته باشید اگر نمی‌دانید پلاستیک چیست، یا می‌خواهید اطلاعات خود را در این خصوص افزایش دهید، توصیه می‌کنیم مقاله پلاستیک چیست را مطالعه نمایید.
پلاستیک چگونه و با چه موادی تولید میشود؟
پلاستیک‌ها پلیمرهایی هستند که از موادی همچون نفت خام، گاز طبیعی، زغال سنگ و روغن‌های گیاهی تولید می‌شوند. هر کدام از انواع روش‌های تولید پلاستیک، مراحل و هزینه‌های مخصوص به خود را دارند. در جواب به این سوال که پلاستیک چگونه تولید میشود باید بگوییم که اولین مرحله، تبدیل مواد اولیه به مونومرها است. مونومر یک مولکول ساده از هیدروکربن‌ها است که به دلیل داشتن ساختار شیمیایی خاص، می‌تواند با مولکول‌های مشابه خود پیوند برقرار کند و زنجیره بلندی به نام پلیمر را به وجود آورد.
در صورتی که مواد اولیه نفت یا گاز طبیعی باشد، با انجام یک سری فرایندهای خاص (در ادامه توضیح خواهیم داد)، مونومرهایی مثل پروپیلن و اتیلن به وجود می‌آیند. اگر مواد اولیه زغال سنگ باشد، آن را در برابر دما و فشار بالا قرار می‌دهند تا به گاز سنتزی تبدیل شود. سپس گاز سنتزی را با انجام برخی فرایندها به مونومرهایی مانند پروپیلن تبدیل می‌کنند.
برای تولید پلاستیک از روغن گیاهی، از موادی مثل روغن نخل یا روغن کلزا استفاده میشود. برای این کار ابتدا روغن را به اسیدهای چرب تبدیل می‌کنند؛ سپس یک سری فرایندها و اصلاح‌های شیمیایی انجام می‌گیرد تا این مواد به مونومر تبدیل شوند. در نهایت، این مونومرها در فرایند پلیمریزاسیون قرار می‌گیرند و پلیمرهایی مانند پلی لاکتیک اسید (PLA) و بیوپلاستیک‌ها به وجود می‌آیند.
نکته مهم: به پلاستیک‌هایی که از نفت خام، گاز طبیعی و زغال سنگ به وجود می‌آیند، پلاستیک مصنوعی و به پلاستیک‌هایی که قابلیت تجدید دارند و از نشاسته، روغن گیاهی و چربی تولید می‌شوند، پلاستیک زیست پایه می‌گویند. پلاستیک‌های مصنوعی به دلیل داشتن صرفه اقتصادی و هزینه تولید کمتر، به طور گسترده استفاده می‌شوند.
مراحل ساخت پلاستیک از نفت خام
اصلی‌ترین و پرکاربردترین ماده اولیه برای ساخت پلاستیک‌ها، نفت خام است که در طی چند مرحله، به پلاستیک تبدیل میشود. در ادامه، پلاستیک چگونه تولید میشود را قدم به قدم توضیح می‌دهیم تا به طور کامل با فرایند آن آشنا شوید.
ابتدا نفت خام استخراج شده به پالایشگاه‌ها فرستاده میشود تا فرایند تقطیر بر روی آن انجام بگیرد.
- ابتدا نفت خام استخراج شده به پالایشگاه‌ها فرستاده میشود تا فرایند تقطیر بر روی آن انجام بگیرد.
- در پالایشگاه، نفت خام وارد برج تقطیر شده و در آن جا به وسیله حرارت به بخار نفت تبدیل میشود. بخار‌های نفت با صعود در برج تقطیر و بر طبق نقطه جوش، در سطوح مختلف متراکم می‌شوند. در قسمت‌های بالای این برج، ترکیبات با نقطه جوش پایین مثل بنزین و گاز طبیعی قرار می‌گیرند. در بخش‌های پایین، ترکیبات سنگین مثل مازوت و گازوئیل باقی می‌مانند. در بخش میانی نیز ترکیباتی با نقطه جوش متوسط مثل نفت سفید و نفتا از بخار نفت جدا می‌شوند.
- نفتا یکی از محصولات میانی برج تقطیر است که از آن تولید مونومرها استفاده می‌کنند.
- در مرحله بعد، نفتا وارد مرحله بعدی شده و در آن جا به وسیله حرارت بالا و فشار (با کمک کاتالیزورها)، زنجیره‌های هیدروکربنی آن شکسته میشود. بعد از شکسته شدن پیوند مولکولی نفتا، به زنجیره‌های مولکولی کوچک مثل بوتادین، پروپیلن و اتیلن تبدیل میشود که در واقع همان مونومرهای پلاستیکی هستند.
- بعد از انجام کارهای بالا، فرایند خالص‌سازی مونومرها انجام می‌گیرد تا مونومرهای خالص برای تولید پلاستیک به وجود آیند.
- در نهایت، مونومرهای خالص مثل اتیلن و پروپیلن در طی فرایند پلیمرسازی و به وسیله پیوند شیمیایی به یکدیگر متصل شده و زنجیره طولانی به نام پلیمر را به وجود می‌آورند. با اضافه کردن برخی مواد به پلیمر، می‌توان خواص مختلفی به آن داد و به پلاستیک تبدیل کرد. این مواد چقرمگی و انعطاف‌پذیری پلاستیک را بهبود داده و رنگ آن را تغییر می‌دهند.
آشنایی با فرایندهای اصلی در تولید پلاستیک
برای تبدیل مونومرها به پلیمر، دو فرایند اصلی یعنی پلیمریزاسیون و پلی کندانساسیون وجود دارد که هر کدام با مکانیزم خاصی، مونومرها را به زنجیره پلیمر تبدیل می‌کنند.
در روش پلیمریزاسیون یا بسپارش، مونومرها بدون به وجود آوردن محصولات جانبی مثل آب، با یکدیگر پیوند برقرار کرده و زنجیره پلیمر را به وجود می‌آورند. از این روش برای تولید پلیمرهای پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی وینیل استات، پلی استایرن و تفلون استفاده می‌کنند. این فرایند نیز دارای دو روش اصلی است که عبارتند از:
- پلیمریزاسیون افزایشی (Addition polymerization)
- پلیمریزاسیون تراکمی (Condensation polymerization)
اما در فرایند پلی کندانساسیون، پیوند خوردن مونومرها به یکدیگر باعث ایجاد مولکول‌های آب یا الکل به‌عنوان محصول جانبی میشود. از این روش برای تولید پلیمرهای پلی کربنات، پلی‌آمید و پلی استر استفاده می‌کنند.
آشنایی با انواع پلاستیک
اکنون که با مراحل تولید پلاستیک آشنا شدید، در این بخش قصد داریم به بررسی و توضیح انواع پلاستیک بپردازیم.
- ترموپلاستیک‌ها: مواد پلاستیکی هستند که در دمای بالا ذوب شده و در صورت سرد شدن، به حالت جامد درمی‌آیند. از این مواد می‌توان چندین بار استفاده و آن‌ها را بازیافت کرد. پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PP) و پلی‌وینیل‌کلراید (PVC) جزو دسته ترموپلاستیک‌ها هستند.
- ترموست‌ها: این نوع مواد پلاستیکی بعد از گرم شدن و سخت شدن، شکل ثابتی می‌گیرند و به با گرم کردن دوباره، به حالت مایع برنمی‌گردند. رزین‌های اپوکسی، پلی‌یورتان (PU) و ملامین فرمالدئید جزو ترموست‌ها به شمار می‌روند.
- پلاستیک نرم و سخت: پلاستیک‌های نرم قابلیت انعطاف‌پذیری بالایی دارند و کیسه‌های پلاستیکی و پلی‌اتیلن جزو این دسته هستند. پلاستیک‌های سخت برای تولید قطعات مکانیکی و صنعتی به کار می‌روند و از جمله آن‌ها می‌توان به پلی‌کربنات (PC) و نایلون (PA) اشاره کرد.
- پلاستیک شفاف و کدر: در صورتی که پلاستیک نور را از خود عبور دهد، به آن پلاستیک شفاف می‌گویند که پلی‌کربنات (PC) در این دسته قرار می‌گیرد. در نقطه مقابل، پلاستیک کدر نور را از خود عبور نمی‌دهد که از جمله این نوع پلاستیک‌ها می‌توان به پلی‌پروپیلن (PP) و پلی‌استایرن (PS) اشاره کرد.
هر کدام از پلاستیک‌ها با توجه به ویژگی‌هایی که دارند، در کارهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ما قبلا مقاله جداگانه‌ای با عنوان کاربرد پلاستیک در سایت منتشر کرده‌ایم که با مطالعه آن می‌توانید اطلاعات کاملی را به دست آورید.
از مواد خام تا محصول پلاستیکی
در این نوشته سعی کردیم مواد تشکیل دهنده پلاستیک و اینکه پلاستیک چگونه تولید میشود را با شما عزیزان به اشتراک بگذاریم. در میان انواع مواد اولیه که برای تولید پلاستیک استفاده میشود، نفت خام بیشترین کاربرد را دارد که مراحل آن را به طور کامل توضیح دادیم. بعد از ساخته شدن مواد پلیمری در پالایشگاه‌ها، به شکل گرانول‌های پلاستیک به کارگاه‌های تزریق پلاستیک فرستاده می‌شوند تا به محصولات مختلف تبدیل شوند. در این کارگاه‌ها از دستگاهی به اسم دستگاه تزریق پلاستیک استفاده می‌کنند که با تزریق مواد پلاستیکی در قالب، محصولاتی همچون قطعات خودرو، کلید و پریز، بدنه موبایل و تجهیزات آزمایشگاهی را به وجود می‌آورد.
فاران ماشین به‌عنوان بهترین شرکت واردکننده دستگاه‌ها و ماشین آلات تزریق پلاستیک، به افرادی که قصد راه‌اندازی کارگاه تزریق پلاستیک را دارند کمک می‌کند تا کسب و کار خود را به بهترین شکل ممکن شروع نمایند. انواع ماشین آلات و لوازم جانبی در این مجموعه دارای خدمات پس از فروش هستند و صفر تا صد خدمات در صنعت تزریق پلاستیک انجام می‌گیرد. کارشناسان فاران ماشین آماده پاسخگویی به سوالات شما عزیزان در خصوص نحوه راه‌اندازی کارگاه، خرید و قیمت دستگاه تزریق پلاستیک هستند. برای دریافت مشاوره رایگان کافی است با شماره‌های درج شده در سایت تماس بگیرید.
منبع ما برای این مقاله سایت www.bpf.co.uk می‌باشد شما می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با نحوه تولید پلاستیک روی لینک کلیک کنید
سوالات متداول
پلیمر چه تفاوتی با پلاستیک دارد؟
با اینکه این دو اصطلاح به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند. پلیمر مواد خام اولیه است که از کنار هم قرار گرفتن تعداد زیادی مونومر به وجود آمده است؛ ولی پلاستیک به قطعات نهایی و تکمیل شده گفته میشود.
پلاستیک‌های ساخته شده با نفت چه معایبی دارند؟
استفاده از این پلاستیک‌ها معایب مختلفی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به تولید آلودگی‌های زیست محیطی، آسیب به اکوسیستم دریایی، انتشار گازهای گلخانه‌ای و آسیب به سلامت انسان اشاره کرد.
برای تولید پلاستیک از چه منابعی استفاده می‌کنند؟
نفت خام، گاز طبیعی، زغال سنگ و مواد گیاهی برای تولید پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. در میان این مواد، نفت خام بیشترین کاربرد را دارد.
