انواع پلاستیک بر اساس مواد اولیه {کاربرد + تاریخچه + روش تولید}

پلاستیک

فهرست مطالب

پلاستیک ماده ای تشکیل شده از مواد آلی مصنوعی و نیمه مصنوعی است. پلاستیک ها می توانند مصنوعی یا زیست پایه باشند که پلاستیک مصنوعی از نفت خام، گاز طبیعی و زغال سنگ تشکیل می شود در حالی که پلاستیک از نوع زیست پایه از نشاسته، کربوهیدرات، روغن های گیاهی و سایر مواد طبیعی بدست می آیند. در ادامه این مقاله بیشتر با پلاستیک ها و انواع پلاستیک ها بر اساس مواد اولیه آشنا می شویم.

پلاستیک چیست ؟

پلاستیک ها (plastics) پلیمر های آلی با وزن مولکولی بالا هستند که از عناصر مختلفی از جمله اکسیژن، کربن، نیتروژن، هیدروژن، گوگرد و کلر تشکیل می شوند. پلاستیک ها دارای خاصیت چکش خوار هستند، به همین دلیل است که می توان آنها را به اجسام مختلفی تبدیل کرد.

انواع پلاستیک کدامند ؟

پلاستیک ها بخش مهمی از زندگی انسان ها شده اند و امروزه اکثر اشیاء ها و محصولات از پلاستیک تشکیل شده اند . ۷ نوع مختلف پلاستیک وجود دارد که هر کدام ویژگی و کاربرد منحصر به فرد خود را دارد:

پلاستیک چیست
  1. پلی اتیلن ترفتالات (PET)
  2. پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)
  3. پلی وینیل کلراید (PVC)
  4. پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)
  5. پلی پروپیلن (PP)
  6. پلی استایرن (PS)
  7. سایر

انواع پلاستیک بر اساس مواد اولیه

برای دسته بندی پلاستیکها بر اساس مواد اولیه آن، می توان آنها را به چهار دسته اصلی تقسیم کرد:

پلاستیک های بر پایه نفت و گاز طبیعی (Petrochemical-Based Plastics)

این دسته از پلاستیک از فرآورده های طبیعی مثل نفت و گاز به دست می آید و بیشترین سهم پلاستیک جهان را دارد. پلاستیک های بر پایه نفت و گاز طبیعی از منابع فسیلی تولید می شوند و شامل انواع مختلفی از پلیمر ها هستند. نمونه هایی از این پلاستیک عبارتند از:

انواع پلاستیک

پلی اتیلن ها دارای مقاومت شیمیایی بالا، هزینه کم در تولید و انعطاف بالا هستند. کاربرد این ماده بیشتر در بسته بندی ها، کیسه ها، بطری ها و لوله ها است.

این نوع از پلاستیک سبک بوده و مقاومت حرارتی و شیمیایی نسبتا خوبی دارند؛ به همین موجب در ظروف خانگی، الیاف‌ها و لوازم دیگر استفاده می شوند.

pvc  یا پلی وینیل کلراید ها بسیار در مقابل آب و مواد شیمیایی مقاوم بوده و قابلیت رنگ آمیزی دارند؛ همین موجب خاص بودن این ماده شده است. کاربرد این ماده بیشتر در پوشش های الکترونیکی ، پنجره ها، لوله ها و کفپوش ها است.

این ترموپلاستیک در ظروف یکبار مصرف و عایق ها کاربرد دارد. از ویژگی های منحصر به فرد پلی استایرن می توان به قابلیت قالب گیری و سبک بودن آن اشاره کرد؛ اما با این حال جامدی شکننده است.

پلی کربنات (Polycarbonate - PC)

این ماده مقاومت بسیار خوبی در برابر ضربه دارد و شفافیت خوب آن موجب کاربرد گسترده آن در لنز ها، شیشه های ایمنی و قطعات الکتریکی شده است.

پلی آمید (Polyamide - PA)

پلی آمید ها قابلیت شکل پذیری و قالب گیری عالی دارند و مقاومت در برابر حرارت و ضربه آن باعث شده تا در صنایع خودروسازی، نساجی و الکتریکی گزینه مناسبی باشند.

پلاستیک های زیست پایه (Bio-Based Plastics)

پلاستیک های زیست پایه را می توان به عنوان پلیمر های تولید شده از منابع تجدید پذیری مثل گیاهان و محصولات کشاورزی به دست می آیند. هدف اصلی این پلاستیک ها جلوگیری از آسیب محیط زیستی و کاهش وابستگی به منابع فسیلی است. برخی از نمونه های این پلاستیک شامل:

انواع پلاستیک براساس مواد اولیه

پلی لاکتیک اسید (Polylactic Acid - PLA)

پلی لاکتیک اسید یک نوع ترموپلاستیک است که از منابع تجدید پذیر و آلی مثل نشاسته ذرت و نیشکر تولید می شود.

پلی هیدروکسی آلکانوات (Polyhydroxyalkanoates - PHA)

پلی هیدروکسی آلکانوات شامل گروهی از پلی استر های زیست تخریب پذیر طبیعی هستند که تولید شده توسط میکروارگانیسم ها از منابع زیستی هستند.

پلاستیک های زیست تجزیه پذیر (Biodegradable Plastics)

این پلاستیک قابلیت تجزیه در محیط زیست را دارد که معمولا بر پایه نفت یا زیست پایه هستند و با مواد شیمیایی ترکیب می شود. خاصیت مهم پلاستیک زیست تجزیه پذیر، توانایی تجزیه کامل آن در طبیعت است از نمونه های مهم این پلاستیک می توان به موارد زیر اشاره کرد:

ترموپلاستیک پلی کاپرولاکتون یک پلی استر مصنوعی است که در کاربرد های بسیاری از جمله کاربرد پزشکی مثل دستگاه های دارورسانی و بخیه ها استفاده می شود.

پلی بوتیلن آدیپات کو ترفتالات (PBAT)

پلی بوتیلن آدیپات ترفتالات یک نوع پلی استر زیست تجزیه پذیر است که به عنوان یک گزینه عالی و سازگار با محیط زیست تبدیل شده است. انعطاف پذیری و مقاومت در برابر رطوبت این پلی استر باعث شده تا در کاربرد های گسترده ای مثل بسته بندی های مختلف میوه، سبزیجات و جعبه های غلات مورد استفاده قرار بگیرد.

پلاستیک های مهندسی شده (Engineered Plastics یا Engineering Plastics)

پلاستیک های مهندسی شده دارای خواص منحصر به فردی اعم از سبک وزن بودن، انعطاف پذیری، جذب ضربه و مقاومت شیمیایی بسیار خوب است که موجب شده تا در کاربرد های سنگین مورد استفاده قرار بگیرد. چند نمونه از پلاستیک های مهندسی شده عبارتند از:

پلی آمید ها (Polyamides)

پلی آمید ها ترموپلاستیک های مصنوعی هستند که در پلاستیک های مهندسی شده نقش مهمی را با هزینه مناسب ارائه می دهند. پارچه هایی مثل پشم، ابریشم و نایلون نمونه هایی از پلی آمید ها هستند.

پلی اتر اتر کتون (Polyether Ether Ketone - PEEK )

پلی اتر اتر کتون به دلیل انعطاف بالا و قالب پذیری خوب خود، در کاربرد های بسیار مهمی مانند خودروسازی، هوافضا، نفت و گاز و پزشکی به کار می رود.

پلاستیک های مهندسی شده

پلی سولفون (Polysulfone - PS)

پلی سولفون ها پلیمر های بسیار مقاوم و مستحکم هستند. این پلیمر مقاومت حرارتی بسیار خوبی دارند، همین موجب استفاده این ماده در اجزای مختلف هواپیما مثل پنجره ها، عایق ها و پنل ها شده است.

انواع پلاستیک بازیافتی

بازیافت پلاستیک فرآیندی بسیار مفید در دنیای امروزه است که موجب شده مواد تولیدی محصولات جدید سازگار با محیط زیست باشند. این فرآیند به کاهش زباله های پلاستیکی، حفظ منابع طبیعی و کاهش آلودگی محیط زیستی کمک می کند. انواع پلاستیک هایی که قابل بازیافت هستند عبارتند از:

  1. پلی اتیلن ترفتالات (PET/PETE)

  2. پلی اتیلن با چگالی بالا یا پلی اتیلن سنگین (HDPE)
  3. پلی وینیل کلراید (PVC)

  4. پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)

  5. پلی پروپیلن (PP)

  6. پلی استایرن (PS)
انواع پلاستیک بازیافتی

انواع پلاستیک از نظر ساختار مولکولی

پلاستیک ها مانند سایر مواد دیگر از مولکول ها و ذرات کوچک تشکیل شده اند، از انواع پلاستیک ها از نظر ساختار مولکولی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

انواع پلاستیک از نظر ساختار مولکولی

ترموپلاستیک (پلاستیک گرما نرم)

این پلیمر تحت گرما  ذوب می شود به همین دلیل به آن پلاستیک گرما نرم می گویند، قالب گیری مجدد این ماده بسیار راحت است چون با گرما شکل میگیرد. از مهم ترین ماده های تشکیل شده ی این پلیمر می توان به پلی استر، پلی پروپیلن و پلی استایرن اشاره کرد.

📚 بیشتر بخوانید…  

مهم ترین تفاوت ترموست و ترموپلاست چیست؟ 

ترموست (پلاستیک گرما سخت)

این نوع پلاستیک گرما سخت در هر شرایطی فرم خود را حفظ می کند و با پخت و گرما حالت جامد می ماند. نمونه های رایج پلاستیک ترموست شامل اپوکسی، سیلیکون، فنولیک و پلی یورتان است.

📚 بیشتر بخوانید…  

الاستومر

الاستومر یا پلیمر الاستیک تشکیل شده از زنجیره ی بلند مولکولی است که شکل اصلی خود را پس از کشش زیاد بازیابی می کنند و ظاهر خود را حفظ می کنند.

تولید پلاستیک

پلاستیک ها از مواد طبیعی مثل زغال سنگ، نفت خام، سلولز، نمک و گاز طبیعی طی فرآیند پلیمریزاسیون ساخته می شوند. پلاستیک هایی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند؛ به دلیل سهولت روش های تولید در پردازش نفت خام، مصنوعی هستند. تولید پلاستیک با تقطیر نفت خام آغاز می شود، این نفت خام سنگین را به گروه های سبکتری جداسازی می کنند.

پلاستیک به انگلیسی

کلمه پلاستیک به انگلیسی “Plastic” نامیده می شود. واژه Plastic به نوعی مواد اطلاق می شود که دارای انعطاف و تغییر شکل هستند که به دلیل ویژگی خاصی که دارند در صنایع مختلف به کار می روند.

پلاستیک چگونه ساخته میشود ؟

پلاستیک ها از طریق فرآیندهای شیمیایی خاصی ساخته می شوند که شامل مراحل زیر می شود:

تهیه مواد اولیه

پلاستیک ها اکثرا از مواد طبیعی مثل نفت، گاز طبیعی یا زغال سنگ بدست می آیند که مواد اولیه آن ها شامل هیدروکربن ها می شود.

📚 بیشتر بخوانید…  

 هیدروکربن چیست؟ 

پلیمریزاسیون

در این مرحله مولکول ها به یکدیگر متصل می شوند تا زنجیره های بسیار بلند پلیمری تشکیل دهند. این مرحله به تنهایی به دو روش پلیمریزاسیون افزایشی و پلیمریزاسیون تراکمی انجام می شود که تفاوت این دو در روش ترکیب مولکول های آنها است.

قالب و شکل دهی

پس از تولید پلیمر، آن را به شکل های مختلف ورق ها، لوله یا قطعات دیگر در می آورند تا به صنایع مختلف، جهت تولید قطعات و محصولات جدید عرضه شوند.

شما میتوانید در سایت  Encyclopedia Britannica توضیحات مفصلی را درباره ترکیب شیمیایی پلاستیک‌ها مطالعه کنید.

پلاستیک چگونه ساخته میشود

تاریخچه پلاستیک

پلاستیک‌ها به عنوان یکی از تحولات بزرگ صنعتی در قرن بیستم شناخته می‌شوند. اولین پلاستیک سنتزی، باکلایت، در سال ۱۹۰۷ توسط لئو بیکلند کشف شد و به دلیل مقاومت حرارتی و الکتریکی بالا در کاربردهای بسیاری از جمله تولید تلفن و رادیو مورد استفاده قرار گرفت (Science Museum). سپس در دهه ۱۹۳۰، پلی‌اتیلن توسط تیمی در انگلستان تولید شد و به یکی از پرمصرف‌ترین پلاستیک‌های جهان تبدیل شد (Plastics Europe).

طی سال‌های بعد، پلاستیک‌هایی مانند پلی‌استایرن و نایلون به تولید انبوه رسیدند که موجب افزایش کاربرد پلاستیک در بسته‌بندی، ساخت ظروف و حتی در صنایع هواپیماسازی شد. این تحولات باعث شد پلاستیک‌ها به سرعت جایگزین مواد سنتی مانند چوب و فلزات شوند و نقش مهمی در سبک زندگی مدرن ایفا کنند (Encyclopedia Britannica).

برای مطالعه بیشتر درباره تاریخچه و تحول پلاستیک‌ها، می‌توانید به Science Museum و Plastics Europe مراجعه کنید.

تاریخچه پلاستیک در ایران

پلاستیک در ایران از سال ۱۳۳۷ شناخته شد که با اولین تحقیقات بر روی پلی وینل کلراید در شهر اهواز آغاز شد تا به امروزه که رتبه پنجم بیشترین استفاده از پلاستیک به ایران تعلق گرفته است. در اوایل سال ۱۳۴۰ کارخانه های تولید پلاستیک تاسیس شدند که یکی از آن کارخانه ها “پلیمر” نام داشت و محصولات اولیهای مثل ظروف پلاستیکی و نایلون ها را به بازار عرضه می کردند.

کاربرد پلاستیک

پلاستیک ها به دلیل هزینه پایین، تطبیق پذیری ، ساخت ساده و نفوذ ناپذیری در برابر آب در طیف گسترده ای از کاربرد ها به کار می روند. 

کاربرد پلاستیک در صنعت چاپ

یکی از جدیدترین حوزه های مهمی که پلاستیک در آن نقش بزرگی ایفا کرده است، چاپ سه بعدی است. در دنیای امروزه بسیاری از اشیاء و وسایل پلاستیکی توسط چاپ سه بعدی قابل اجرا هستند، از جمله می توان به گیربکس های مکانیکی، اسباب بازی ها، پروتز های پزشکی و غیره اشاره کرد.

کاربرد پلاستیک در بسته بندی

پلاستیک ها بیشتر در صنعت بسته بندی شناخته شده اند، مقاومت بالا، وزن کم و طول عمر بالای آن موجب شده تا در کاربرد های بسته بندی متعددی مانند جعبه ها، بطری ها، فنجان ها، ظرف ها، بسته بندی های فروش و بسیاری موارد دیگر به کار بروند.

کاربرد پلاستیک

کاربرد پلاستیک در حمل و نقل

با استفاده از پلاستیک ها در ساخت قطعات خودرو ها، هواپیما ها و قطار ها باعث کاهش مصرف سوخت شده است و هزینه کمتری در ساخت و استفاده از وسایل حمل و نقل استفاده می شود.

کاربرد پلاستیک در ساختمان سازی

پلاستیک ها در طیف گسترده ای از کاربرد ها و صنایع ساخت و ساز و ساختمان سازی استفاده می شوند. ویژگی مقاومت بالا در برابر ضربه، مقرون به صرفه، و وزن کم آن موجب شده تا گزینه ای عالی در ساخت و ساز های مختلف باشد.

کاربرد پلاستیک در خودرو سازی

پلاستیک ها در صنعت خودروسازی بسیار کاربرد مفیدی دارند. در ساخت بدنه خودرو، سپر، داشبورد، قطعات موتور، صندلی ها و در ها از پلاستیک ها کمک می گیرند.

کاربرد پلاستیک در خودروسازی

کاربرد پلاستیک در پزشکی

از انواع پلاستیکها در صنعت پزشکی استفاده می شود، کاربرد این ماده در این حوزه بسیار مهم و مفید بوده است. از مهم ترین کاربرد های آن می توان به دستگاه های دیالیز، سرنگ ها، دریچه قلب، اندام های مصنوعی، کیسه های خون، پانسمان و لوله ها اشاره کرد.

کاربرد پلاستیک در پزشکی

سوالات متداول

پلاستیک ها گروهی از مواد مصنوعی و غیر مصنوعی هستند که چکش خوار و انعطاف پذیر هستند؛ همین موضوع باعث کاربرد گسترده این ماده در صنایع مختلف شده است.

پلاستیک ها از مواد اولیه نفتی یا گاز طبیعی تشکیل می شوند که این مواد شامل هیدروکربن ها هستند.

پلاستیک ها به دسته های مختلفی تقسیم می شوند که هر کدام ویژگی و کاربرد خاص خود را دارند. ۱: پلی اتیلن، ۲: پلی پروپیلن، ۳: پلی وینیل کلراید، ۴: پلی استایرن، ۵: پلی اتیلن با چگالی بالا، ۶: پلی اتیلن با چگالی کم، ۷: سایر

بسیاری از پلاستیک ها به دلیل ترکیبات منحصر به فرد خود قابل بازیافت هستند که عبارتند از: ۱: پلی اتیلن ترفتالات، ۲: پلی اتیلن، ۳: پلی وینیل کلراید، ۴: پلی پروپیلن، ۵: پلی استایرن، ۶: پلاستیک های دیگر

پلاستیک طی فرآیند شیمیایی خاصی که شامل جداسازی مواد، پلیمریزاسیون و قالب گیری می شود، ساخته می شود.

ترموپلاستیک در مقابل حرارت نرم می شود و تغییر شکل می دهد در حالی که ترموست در هر حالتی فرم و حالت خود را حفظ می کند.

منابع

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *