المواد الاساسية لصناعة البلاستيك . تعتبر صناعة البلاستيك من أهم الصناعات العالمية، لذلك تنتشر صناعته بشكل كبير في مختلف دول العالم، باعتباره يدخل في أكثر من 80 بالمية من الاحتياجات البشرية، بما في ذلك من أجهزة كهربائية، ومعدات، وأكياس، كذلك الأواني وغيرها الكثير. فمن منا لم يلاحظ دخول هذه المادة إلى مختلف أدواتنا التي نستخدمها بشكل يومي؟ ولكن هل تسألت يومًا عن المواد الخام التي تنخلق منها هذه المادة؟. هل دفعك الفضول إلى معرفة كيفية تصنيع البلاستيك؟. هذا ما سوف نتوحه إليها من خلال مقالنا هذا.
البلاستيك
يعد البلاستيك أحد المواد التي تصنع بشكل خاص من المواد العضوية. وتأتي تسميته من الكلمتين اليونانيتين “ Plastikos” و”Plastos “، حيث تعني الكلمة الأولى قابلية القولبة، في حين تدل الثانية على قابلية الصب. مما يشير إلى خصائص البلاستيك المتمثلة بقابليته للتشكل بعدة أشكال مختلفة.
ويتكون البلاستيك بشكل أساسي من وحدات كبيرة تعرف باسم البوليمرات، التي تتكون من مونومرات التي تعد وحدات صغيرة من الكربون. كما تتوضع هذه المونومرات وفق ترتيبات مختلفة مكونةً أعدادًا ضخمة من البوليمرات ذات التراكيب الكيميائية المختلفة.
المواد الخام المستخدمة في صناعة البلاستيك
يوجد العديد من المواد التي تدخل في تركيبة البلاستيك، ومن هذه المواد نذكر ما يلي:
- مواد عضوية من نفط، وفحم، وغاز طبيعي.
- مادة الإيثلين “C2H4” التي تعد من الغازات العضوية، التي تكون بنيتها من ذرتي كربون وأربع ذرات هيدروجين.
- مواد كيميائية تستخرج من الفحم والغاز.
- مواد تعطي البلاستيك مزيدًا من الليونة والمرونة.
صناعة البلاستيك
تتضمن صناعة البلاستيك كغيرها من الصناعات مجموعة من الخطوات التي يجب اتباعها بالترتيب ابتداءً من التعامل مع المواد الخام الرئيسية وصولًا إلى المنتج النهائي، وتتمثل تلك الخطوات بما يلي:
- إعداد المواد الخام التي تتضمن تكرير النفط والغاز الطبيعي عن طريق تكسير الروابط للحصول على المركبات الهيدروكربونية، المراد معالجتها كيميائيًا بهدف الحصول على المونومرات الهيدروكربونية مثل الإيثيلين، والبروبيلين، وكلوريد الفينيل، والأكريلونتريل، والستايرين.
- ربط المونومرات لتشكيل البوليمرات مع إضافة كل من الأصباغ، والملدنات، بالإضافة إلى ما يسمى بمثبطات اللهب التي تعد من المواد الكيميائية التي تؤخر تكون اللهب عند حدوث الحرائق، لينتج في النهاية كرات ذات حجم صغير تعرف باسم بوليمرات الراتنج.
- تسخين الراتنج لتشكيل المنتج النهائي، حيث تصب المادة ضمن قوالب، ثم تُترك لتبرد وفق مجموعة خطوات تختلف باختلاف نوع المنتج المرغوب.
خطوات تصنيع المنتج النهائي
تتضمن عملية خلق المنتج النهائي عددًا من الخطوات حسب نوعية المنتج المراد الحصول عليه، ومن هذه الخطوات نذكر ما يلي:
- البثق: تستخدم عادةً هذه الطريقة لتصنيع الأشرطة البلاستيكية، حيث تمرر كرات من الراتنج بعد تسخينها ضمن حجرات طويلة للتعرض للضغط، مما يؤدي إلى اتخاذها شكلًا معينًا، ثم تبرد باستخدام الماء أو الهواء.
- القولبة بالحق: تستخدم هذه الطريقة لصنع العلب والحاويات، حيث يحقن الراتنج الساخن ضمن قوالب ذات شكل محدد مع تعرضه إلى ضغط عالي الشدة.
- التشكيل بالنفخ: تعتبر هذه العملية مرافقة لعمليات البثق والقولبة، وعادةً ما تستخدم لتصنيع القوارير البلاستيكية، حيث يوضع أنبوب من البلاستيك الساخن ضمن قالب مبرد، ليعرض بعدها إلى هواء بضغط عال، يسبب دفع الراتنج إلى جوانب القالب، ثم يترك ليتصلب ويأخذ الشكل المطلوب.
- القولبة بالدوران: تستخدم هذه الطريقة لصنع أدوات بلاستيكية مجوفة كلعب الأطفال، وحاويات النفايات، والمعدات الكهربائية، وذلك بوضع الراتنج الساخن ضمن قوالب مستديرة الشكل، ليدور بعدها بحيث يتوزع الراتنج على جوانب القالب، ثم يترك ليبرد متخذًا الشكل المطلوب.
أنواع البلاستيك
- البلاستيك الحراري: يتميز هذا النوع بإمكانية تذويبه، ثم إعادة تشكيله عدة مرات نتيجة امتلاكه صفات مطاوعة وليونة عالية. ويعد النوع الأكثر استعمالًا، حيث يستخدم في صناعة أكياس القمامة ومواد التغليف والقوارير. ومن أنواعه البولي بروبلين المستخدم في صناعة الحقائب، والبولي فينيل كلوريد المستخدم على سبيل المثال في صناعة أنابيب المياه.
- البلاستيك اللاحراري: هو أحد أنواع البلاستيك الذي يتميز بصعوبة صهره، حيث يحتفظ بشكله، ولا يمكن إعادة تشكيلها مرة أخرى، يستخدم عادةً في صناعة قطع السيارات والطائرات، ومن أنواعه: البوليستر، والبولي يوريثان، والراتنجات الفينولية.
ميزات البلاستيك
- يعتبر البلاستيك من المواد سهلة التشكيل بشكل عام.
- إحدى المواد العازلة للتيار الكهربائي.
- يتيح إمكانية إعادة التدوير.
- لا يعاني من مشاكل الصدأ والتآكل.
- متوفر بسعر رخيص، ويصلح للعديد من الاستخدامات المتنوعة ضمن الكثير من المجالات.
سلبيات البلاستيك
- غير قادر على تحمل درجات الحرارة المرتفعة.
- يعد من المواد المضرة للبيئة، باعتباره غير قابل للتحلل.
- يصعب إصلاحه.
- يملك رائحة غير محببة.
ومازال تطوير الصناعة مستمرًا لإيجاد خلائط، يمكن إضافتها للمواد الخام الخاصة بالبلاستيك، وبذلك يحسين الصفات المميزة، ويقلل السلبيات غير المرغوبة.