چرا نایلون، چرا نایلکس؟
نایلون و نایلکس دو نوع متفاوت از مواد پلاستیکی هستند که برای مصارف مختلف استفاده میشوند. ویژگیهای نایلون نوعی پلیمر: نایلون یک نوع پلیمر
مواد اولیه پلی اتیلن اغلب از نفت خام تولید میشوند. پلی اتیلن یک پلیمر ترموپلاستیک است که از مونومر اتیلن به دست میآید. مراحل تهیه این مواد عبارتند از:
جداسازی نفت خام: نفت خام از معدنچیان یا سایتهای استخراج نفت استخراج میشود.
کراکینگ نفت خام: در ادامه روند تهیه مواد اولیه پلی اتیلن، نفت خام به قطعات کوچکتر تجزیه میشود. یکی از این محصولات تجزیه پلیمریزهٔ اتیلن است.
تولید مونومر اتیلن: محصول اتیلن حاصل از مرحله کراکینگ به مونومر اتیلن تبدیل میشود.
پلیمریزاسیون: مونومر اتیلن در فرآیند پلیمریزاسیون تحت شرایط خاص به پلیاتیلن تبدیل میشود. این فرآیند شامل اتصال هزاران مولکول اتیلن با یکدیگر به صورت زنجیرههای بلند پلیمری است.
تهیه قطعات پلیاتیلن: پس از تشکیل پلیاتیلن، میتوان آن را به قطعات مختلف مانند تیرها، ورقها یا کیسههای پلیاتیلن تبدیل کرد.
لطفاً توجه داشته باشید که این توضیحات تقریبی بوده و جزئیات بیشتری ممکن است در هر مرحله وجود داشته باشد.
مواد اولیه پلی اتیلنی میتوانند برای تولید محصولات مختلف و با کاربردهای گوناگون به کار روند. این محصولات میتوانند در صنایع مختلفی از جمله بستهبندی، خودروسازی، پوشاک، الکترونیک، ساخت و ساز و بسیاری دیگر مورد استفاده قرار گیرند. به تعدادی از این محصولات نمونهها زیر آمده است:
کیسههای پلاستیکی: کیسههای خرید، کیسههای زباله و بسیاری دیگر از کیسههای پلاستیکی از مواد اولیه پلی اتیلن تولید میشوند.
لولهها و فیتینگها: لولهها و فیتینگهای پلی اتیلن در سیستمهای آب، گاز و فاضلاب استفاده میشوند.
ظروف و بطریها: بطریهای آب، نوشابه، روغن، صابون مایع و مواد شیمیایی مختلف نیز معمولاً از مواد اولیه پلی اتیلنی تولید میشوند.
قطعات خودرو: برخی از قطعات داخلی و خارجی خودروها نیز ممکن است از پلی اتیلن تولید شوند.
تختههای پلاستیکی: تختههای ساختمانی، تختههای تبلیغاتی و نمایشگاهی و دیگر کاربردهای مشابه از پلی اتیلن ساخته میشوند.
ابزارهای حرارتی: برخی از ابزارهای حرارتی مثل کیسههای سرد و گرم، بطریهای حرارتی و… از پلی اتیلن تولید میشوند.
کفشها و لباسها: برخی از کفشها، پوشاک و لباسها از پلی اتیلن ساخته میشوند.
قطعات الکترونیکی: بعضی از قطعات الکترونیکی و عایقهای الکتریکی نیز ممکن است از پلی اتیلن تولید شوند.
بستهبندی مواد غذایی: برخی از بستهبندیهای مواد غذایی مانند فیلمهای پلاستیکی و جعبههای نشت چای، قهوه و… از پلی اتیلن تهیه میشوند.
محصولات آرایشی و بهداشتی: برخی از بطریها، لولهها و بستهبندیهای محصولات آرایشی و بهداشتی از پلی اتیلن ساخته میشوند.
این تنها چند نمونه از محصولاتی هستند که میتوان از مواد اولیه پلی اتیلنی تولید کرد. از آنجا که پلی اتیلن خواص متنوعی دارد، از جمله خواص مانند انعطافپذیری، مقاومت شیمیایی و عایقبری، در تولید انواع محصولات مورد استفاده قرار میگیرد.
امروزه لوله و پلاستیک پلی اتیلن کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارند. تنوع این کاربردها به حدی زیاد است که شاید تصور کردن زندگی امروز بدون این ماده غیرممکن باشد. محصولات تولید شده با پلی اتیلن سنگین و سبک تحول عمیقی را در بسیاری از کارکردهای صنعتی، بهداشتی و خانگی ایجاد کردهاند. البته این تحول را باید در قابلیتهای خاص این ماده بجوییم. با این مقدمه، در ادامه این مطلب قصد داریم از چند و چون این محصول و اهمیتش بگوییم. بنابراین، با ما همراه باشید که این ماده را با پرداختن به موضوعات زیر، دوباره کشف کنیم:
پلی اتیلن: (PolyethylenePE) یا پلیاتن (Polythene یا Polyethene) را باید پلیمر ترموپلاستیک کریستالی متغیری بدانیم که بسیار تطبیقپذیر است. این ماده از مولکولهای اتیلن ساخته شده است که به آن قابلیت قالبگیری حرارتی در شکلها و اندازههای مختلف را میدهد. برخی منابع انواع پلی اتیلن را رایجترین پلاستیکهای مورد استفاده در جهان میدانند. البته این نکته را باید یادآور شویم که برخی پلاستیکهای پلی اتیلنی اصلاح شده مثل گریدهای متقاطع این محصول، خاصیت ترموست دارند؛ یعنی قابل نرم شدن و شکلپذیری ندارند.
شاید باورش دشوار باشد که اولین بار در سال 1898 شیمیدانی آلمانی بهطور تصادفی و در هنگام تلاش برای ساخت نسخه پایدارتری از دیازومتان به کشف پلی اتیلن رسید. این ماده بعدها در سال 1933 برای مصارف صنعتی سنتز شد و حدود شش سال بعد، تولید انبوه انواع پلی اتیلن کمچگالی نیز آغاز شد. البته در دهه 1950، کاتالیزورهایی کشف شدند که جنبه پلیمریزاسیون تولید پلاستیک پلی اتیلن را بهبود بخشیدند. این روند به تولید پلی اتیلن دارای چگالی بالا در بیست سال آینده و پس از آن سرعت داد تا محصولی تولید شود که هماکنون در دسترس داریم.
پلی اتیلنها غالباً ساختاری خطی دارند. این ماده از زنجیرههای هیدروکربنی تشکیل شده که مهمترین جزء سازندهاش مولکول اتیلن است که 2 اتم کربن و 4 اتم هیدروژن دارد. لذا فرمول کلی انواع پلی اتیلن را میتوانیم به صورت (C2H4)n بنویسیم؛ یعنی وقتی اَبَرمولکولهای اتیلن بهصورت زنجیرههای مستقیم یا منشعب با هم ترکیب شوند، پلی اتیلن را میسازند. در واقع، مولکولهای این ماده بهصورت کووالانسی به هم متصل نیستند، بلکه در ساختاری کریستالی و با نیروهای بین مولکولی به هم متصل میشوند.
پلی اتیلن را با فرآیند پلیمریزاسیون در حضور کاتالیزور میسازند؛ در این فرآیند، سوختهای هیدروکربنی به گروههای سبکتری به نام مونومر تقطیر میشوند. در اینجا نمیتوانیم با جزئیات بگوییم که اجزای فرآیند تخصصی تولید لوله پلی اتیلن چیست، اما به این بسنده میکنیم که هر چه بلورینگی پلیمر بیشتر باشد، چگالی و پایداری شیمیایی آن بیشتر خواهد بود. در واقع، فرآیند پلیمریزاسیون را معمولاً با استفاده از راکتوری کاتالیزوری انجام میدهند.
پلی اتیلن را با گریدها و فرمولاسیونهای مختلفی تولید میکنند که هر کدام خواص خودشان را دارند. در واقع، اقسام مختلف آن بر اساس چگالی پلاستیک و درجه انشعاب در ساختارشان مشخص میشوند. نوع انشعاب و میزان انشعاب تأثیر مستقیمی بر خواص مکانیکی پلاستیک دارد. در نتیجه رایجترین انواع پلی اتیلن را میتوانیم در اقسام زیر دستهبندی کنیم:
شاید پرکاربردترین نوع این ماده را بتوانیم در نوع شاخهای، پلی اتیلن سبک یا با چگالی کم (LDPE) و در نوع خطی، پلی اتیلن سنگین یا با چگالی بالا (HDPE) بدانیم. هر دو نوع از ماده خام مشابهی ساخته میشوند؛ یعنی گاز اتیلن. با وجود این، فرآیند تولید، خواص و کاربردهای آنها تفاوتهای زیادی با یکدیگر دارند. با توجه به تقسیمبندی فوق میتوانیم انواع فرعی پلاستیک پلی اتیلن را موارد زیر بدانیم:
تفاوت اصلی پلی اتیلن سنگین و سبک را باید در میزان بلورینگی آنها بجوییم. مقدار حدودی آن در نوع سبک 35 درصد و در نوع سنگین 80 درصد است. در ادامه این دو نوع پلی اتیلن را بیشتر بررسی میکنیم.
این نوع پلی اتیلن دارای انعطافپذیری، مقاومت شیمیایی و ضربهپذیری مطلوبی است. در واقع، این Polyethylene ترموپلاستیکی نیمهسخت و عایق خوب الکتریسیته است. این شرایط باعث میشوند که پلی اتیلن سبک عمدتاً برای ساخت کیسههای پلاستیکی مناسب باشد. این ماده با داشتن انعطافپذیری زیاد، استحکام کششی کمی دارد و چنانچه بخواهیم با پلی اتیلن سنگین مقایسهاش کنیم نسبت به آن مقاومت حرارتی کمتری دارد و بسیار اشتعالزا است.
این ماده عمدتاً از مولکولهای خطی تشکیل شده است که با نیروهای بینمولکولی در کنار هم نگه داشته میشوند. نداشتن شاخههای جانبی در این پلی اتیلن باعث میشود تا زنجیرهها به خوبی به هم فشرده شوند. این چگالی زیاد باعث به وجود آمدن محصولی میشود که نسبتاً سفت است و آن را برای کاربردهایی نظیر تختههای برش، ظروف آب میوه، الوار پلاستیکی و اسباببازیها مناسب میکند. HDPE Polyethylene مقاومت شیمیایی مطلوبی دارد و استحکامش را در دماهای بسیار پایین حفظ میکند. مهمترین ویژگیهای این ماده به شرح زیر هستند.
این لولهها را معمولاً از جنس پلی اتیلنی با ساختار شیمیایی متقاطع میسازند که به اختصار PEX یا XPE نامیده میشود. در نتیجه، لوله پلی اتیلن در برابر هیدرولیز مقاوم و عایق قوی الکتریکی است و مقاومت سایشی مطلوبی دارد. کاربرد اصلی این ماده برای ساخت سیستمهای لولهکشی، گرمایشی و سرمایشی تابشی است. همچنین، این محصول را برای لوله کشی آب خانگی و به عنوان عایق کابلهای برق فشار قوی نیز به کار میبرند.
خواص موادی نظیر پلاستیک پلی اتیلن باعث میشود تا برای بازیافت مناسب باشد؛ چرا که آن را میتوانیم ذوب و به محصول دیگری تبدیل کنیم. از طرفی، مقاومتش در برابر آلودگیهای شیمیایی و جذب مایعات به این معنی است که محصول بازیافتی حاوی ناخالصیهای زیادی نخواهد بود. معمولاً بازیافت شماره 2 را برای HDPE و شماره 4 را برای LDPE به کار میبرند. بسیاری از تأسیسات بازیافت میتوانند هر دو نوع را برای استفاده مجدد پردازش کنند. البته با همه این اوصاف، این ماده را نمیتوانیم زیستتخریب بدانیم و از این لحاظ کمی با اهداف توسعه پایدار فاصله دارد.
قیمت محصولاتی نظیر لوله پلی اتیلن عمدتاً وابسته به موارد زیر است.
کلام پایانی
انواع پلی اتیلن سبک و سنگین را باید از پرکاربردترین مواد در سطح جهان بدانیم که هر کدام خواص و کاربردهای مخصوصی دارند. پلاستیک پلی اتیلن با ساختارهای مولکولی، خواص مکانیکی، قابلیت بازیافت و استحکامش در صنایع مختلفی کاربرد دارد. موادی نظیر کیسه، مخازن و لوله پلی اتیلن مقاومت شیمیایی بسیار زیادی در برابر اسیدها و قلیاها دارند. اما تنها کاربرد پلی اتیلن نیست که آن را پرطرفدار کرده، بلکه جنبه دیگری از آن را باید در مزایای این محصول به شرح زیر بجوییم:
منبع
نایلون و نایلکس دو نوع متفاوت از مواد پلاستیکی هستند که برای مصارف مختلف استفاده میشوند. ویژگیهای نایلون نوعی پلیمر: نایلون یک نوع پلیمر
مواد اولیه تزریق پلاستیک، به عنوان یکی از اصلیترین فرایندهای تولید، در صنایع مختلف استفاده میشوند. این مواد، به صورت مایع در دما و فشار
مستربچ کلسیم کربنات به ماده ای گفته میشود که از کربنات کلسیم به عنوان ماده شیمیایی با فرمول CaCO3 ساخته شده است. این ترکیب مهم
پلی استایرن (Polystyrene)، یک پلیمر پلاستیکی گسترده به کارگرفته شده در صنایع مختلف است که انواع و کاربردهای آن به طور مفصل مورد بررسی قرار