دو فرآیند اصلی ساخت پلاستیک
پلاستیک‌ها موادی مصنوعی و ساخت بشر هستند که می‌توان آنها را به شکل و ابعاد مختلف تولید کرد. کارخانه داران، پلاستیک را به شیوه شیمیایی از موادی چون گاز طبیعی، سنگ آهک، نفت، نمک، آب و… به دست می‌آورند و با استفاده از ماشین‌های مخصوص آن را به شکل‌های مختلف قابل استفاده تبدیل می‌کنند. امروزه پلاستیک‌ها با گسترش زیادی که در صنایع مختلف داشته اند یکی از محصولات حیاتی در بخش‌های مختلف چون خانه‌ها، مدارس، ادارات و… هستند که ما قصد داریم در این مقاله به طور کامل با تولید پلاستیک از نفت خام در شرکت تولید پلاستیک آشنا شویم.
تولید پلاستیک طی فرآیندهای مختلفی صورت می‌پذیرد که به بیان ساده می‌توان گفت که با استخراج نفت و گاز طبیعی آغاز میشود و پس از جدا شدن و افزودن مواد شیمیایی به آن به قطعات کوچکتر تقسیم میشود و در مراحل پایانی با قالب گیری و شکل دهی به کارخانه تولید پلاستیک منتقل میشود. پلاستیک‌ها به طور کلی در دو گروه مصنوعی یا زیست پایه شناخته می‌شوند که پلاستیک مصنوعی از نفت خام، گاز طبیعی و زغال سنگ به دست می‌آید و پلاستیک زیست پایه، قابلیت تجدید پذیری دارد و از موادی چون نشاسته، چربی، روغن گیاهی و… تهیه میشود. امروزه به دلیل استفاده حجم بالا از محصولات پلاستیکی، صرفه اقتصادی خرید آن از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین دلیل پلاستیک‌های مصنوعی که هزینه کمتری دارند، به مقدار بیشتری مصرف می‌شوند.
دو فرآیند اصلی ساخت پلاستیک
پلاستیک‌ها خود انواع مختلفی دارند که طی فرآیندهای متفاوت تهیه می‌شوند. بعد از اینکه پلاستیک به روش تقطیر به مونومرهایی چون اتیلن، پروپیلن و بوتادین تبدیل میشود، می‌توان از دو فرآیند اصلی پلیمریزاسیون و پلی کندانساسیون برای اتصال مونومرها و ایجاد زنجیره‌های پلیمری طولانی استفاده کرد. هر پلیمر وابسته به مونومرهای اساسی خود، خواص، ساختار و اندازه متفاوت پیدا می‌کند. پلاستیک‌ها را می‌توان به دو خانواده اصلی ترموپلاستیک و ترموست تقسیم کرد که به شرح زیر شناخته می‌شوند.
- ترموپلاستیک: ترموپلاستیک‌ها حالتی از پلاستیک هستند که در اثر حرارت نرم شده و در اثر سرما خنک و سفت می‌شوند. از انواع ترموپلاستیک می‌توان به پلی کربنات، پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی اتیلن ترفتالات و… اشاره کرد.
- ترموست‌ها: این نوع پلاستیک قابلیت تغییر شکل ندارد و نرم نمی‌شود. از نمونه‌های ترموست می‌توان مواردی چون پلی اورتان، اپوکسید، رزین‌های پلی استر غیر اشباع و… را نام برد.
فرآیند تولید پلاستیک
آیا تا بحال برای شما پیش آمده که وسیله ای را در دست خود بگیرید و به روش ساخت آن فکر کنید؟ فرآیندهای ساخت بسیار گسترده هستند و در این مقاله تنها مجالی یافتیم که روش تولید پلاستیک را توضیح بدهیم. در فرآیند تولید پلاستیک از روشهای بسیار جذابی برای ساخت قطعات پلاستیکی استفاده میشود. در این مقاله با معرفی 9 روش ساخت پلاستیک سعی کرده‌ایم اطلاعاتی به دوستداران صنعت و پلاستیک ارائه نماییم که انشاءالله مفید واقع شود.مواد پلیمری توسط کمپانی‌های بزرگ پتروشیمی و با استفاده از راکتورهای بزرگ تولید می‌شوند.
پس از عملیات پلیمریزاسیون، افزودنی‌های مختلف با روشهای مختلف به مواد نفتی اضافه میشود. در نتیجه مواد اولیه پتروشیمی در بسته‌بندی‌های متنوع به بازار عرضه میشود.بعد از عرضه شدن مواد اولیه، با توجه به نوع مواد و مشخصات محصول می‌توان از روشهای تولید قطعات پلاستیکی مختلف استفاده کرد. مقدار هزینه و میزان پیچیدگی این روش‌ها به مقدار فشار لازم جهت عملیات شکل دهی بستگی خواهد داشت به طوریکه هرچه فشار بیشتر باشد اجزاء ماشین و قالبهای مربوط نیز بزرگتر و مستحکمتر خواهد بود.تنوع قالبهای پلاستیکی به روشهای تولید قطعات پلاستیکی بستگی دارد. بهتر است تا بیشتر از این منتظرتان نگذارم و بریم سر اصل مطلب. فرآیندهای عمده تولید پلاستیک شامل موارد زیر میشود:
1- فرآیند تولید پلاستیک از طریق ریخته گری چرخشی
یکی از انواع فرآیند تولید پلاستیک، تولید به کمک ریخته‌گری چرخشی می‌باشد. در این روش مواد ترموپلاستیک به صورت پودر یا خمیر به مقدار دقیق در داخل یک قالب گرم که در حال چرخش است اضافه میشود. سطح داغ قالب پودر یا خمیرا را ذوب می‌کند لذا یک شی توخالی تولید می‌گردد. درجه حرارت قالب می‌تواند ۲۵ درجه سلسیوس باشد. با چرخیدن قالب در دو جهت عمود بر هم و یا همراه با ارتعاش قطعاتی با ضخامت یکنواخت تولید می‌گردد.
در این نوع قالب مواد به دیواره قالب با ضخامت یکسان می‌چسبد و قالب بعد از خنک شدن باز میشود و قطعه از آن خارج می‌گردد. برای ساخت مخزن‌های پلاستیکی و اسباب‌بازی‌ها از جنس pvc می‌توان از روش فوق استفاده کرد. مواد pvc را در قالب می‌ریزند و سپس قالب را می‌بندند. قالب در یک یا دو جهت می‌چرخد و در آن یک قطعه توخالی تولید میشود. یکی از موارد استفاده این روش در تولید بشکه‌های بزرگ و تانکرها می‌باشد.
دلایل انتخاب آن به صورت زیر است:
1- هزینه پایین تجهیزات.
2- پایین بودن میزان نیروها و فشار‌ها.
3- هزینه پایین قالب.
4-انتقال مواد با دانسیته بالا به طرف پوسته خارجی قطعه و مواد با دانسیته پایین به طرف پوسته داخلی قطعه.
5- تعداد پایین قطعه.
2-فرآیند تولید پلاستیک به روش فایبرگلاس
نوعی از فرآیند تولید پلاستیک وجود دارند که الیاف فایبرگلاس در زمینه آنها قرار می‌گیرد. نمونه ای از استفاده این نوع مواد در بدن قایق‌هایی می‌باشد که بعضی اوقات طول آنها به ۴۰ متر می‌رسد.رزین پلی استر در قالب فایبر گلاس عمده ترین موادی است که استفاده میشود. رزین پلی استر را به صورت محلولی از رزین در استایرن تهیه می کنند. در این نوع شکل‌دهی هیچ‌نوع فشاری وجود ندارد. مواد را به دیواره می‌مالند و قطعه شکل قالب را می‌یرد. بنابراین قالب مورد نیاز نسبتا سبک و ارزان خواهد بود و می توان حجم بالایی را با هزینه پایین تولید کرد.
نوع دیگری از قالبهای فایبرگلاس وجود دارد که در آن مواد پلاستیک را به صورت لایه لایه روی قالب براق می‌کشند. برای نفوذ لایه های پلاستیک و الیاف در داخل هم از علطکهایی استفاده می‌کنند. بعد از جامد شدن مواد که در بعضی موارد چند روز طول می‌کشد قطعه از قالب خارج میشود. در این روش سرعت عملیات نسبتاً پایین می‌باشد و خطر اشتغال نیز وجود دارد
3-فرآیند تولید پلاستیک از طریق قالبگیری فشاری
این روش عموماً برای مواد ترموست بکار می‌رود. در این عملیات مقدار مشخصی از مواد اولیه را در محفظه یک قالب گرم می‌ریزند و قالب را نیز بر روی یک پرس عمودی می‌بندند. تناژ پرس به اندازه ای می‌باشد که فشار در محفظه از 150 bar بیشتر نباشد.وقتی که گرما و فشار توأماً بکار می‌رود مواد جریان پیدا کرده و محفظه قالب پر میشود و مواد اضافی به صورت پلیسه دور تا دور قطعه ایجاد خواهد شد. گرمای قالب موجب واکنش شیمیایی مواد میشود و مواد سخت شده دیگر قابل بازیافت نمی‌باشد
4- قالبگیری به روش تزریق پلاستیک
در این روش نیز همانند اکستروژن مواد توسط یک سیلندر و مارپیچ بصورت مذاب در می‌آید ولی فرق آن با اکستروژن سیکلی و با فاصله بودن آن است به طوری که در هر سیکل مواد مذاب جلوی مارپیچ جمع میشود و بعد با فشار بالا به داخل قالب تزریق میشود و شکل محفظه قالب را بخود می‌گیرد و سپس توسط آبی که در داخل قالب جریان دارد قطعه خنک و از قالب خارج میشود