أصبحت المواد البلاستيكية هي المادة الحديثة المختارة، لأنها تتيح تحقيق التوازن بين احتياجات اليوم والشواغل البيئية، كما أن المواد الخام المستخدمة لإنتاجها،
هي منتجات طبيعية مثل السليلوز والفحم والغاز الطبيعي والملح والنفط الخام
تعريف البلاستيك:
البلاستيك هو المصطلح، الذي يستخدم عادة لوصف مجموعة واسعة من المواد الاصطناعية، التي يتم استخدامها في مجموعة ضخمة، ومتنامية من التطبيقات.
مصطلح “البلاستيك” مشتق من الكلمة “plastikos”، يشير هذا إلى قابلية المواد للقولبة أو اللدونة أثناء التصنيع، مما يسمح لها بالضغط أو البثق في مجموعة متنوعة من الأشكال، مثل الألياف والألواح والأنابيب والزجاجات، وغير ذلك الكثير.
مزايا واستخدامات البلاستيك:
تعد المواد البلاستيكية شديدة التنوع، وهي مثالية لمجموعة واسعة من التطبيقات الاستهلاكية والصناعية.
إن الكثافة المنخفضة نسبياً لمعظم المواد البلاستيكية، تمنحها مزايا خفيفة الوزن، ومعظمها يتمتع بخصائص عزل حراري وكهربائي.
إنها مقاومة للتآكل، مما يجعلها متينة ومناسبة للاستخدام في البيئات القاسية.
بعضها شفاف، ولذك تستخدم في الأجهزة البصرية.
يمكن تشكيلها بسهولة في أشكال معقدة، مما يسمح بدمج المواد الأخرى في المنتجات البلاستيكية، علاوة على ذلك، إذا كانت الخصائص الفيزيائية للبلاستيك المحدد لا تفي بالمتطلبات المحددة تمامًا، فيمكن تعديل توازن خصائصها بإضافة مواد حشو معززة، والألوان، وعوامل الرغوة، ومثبطات اللهب، والملدنات.
يمكن تطوير اللدائن مع أي مجموعة من الخصائص تقريبًا لاستيعاب أي تطبيق تقريبًا.
نتيجة لهذه الخصائص الجذابة، يتم استخدام البلاستيك بشكل متزايد في التطبيقات التالية:
التعبئة والتغليف، تشييد المباني، المواصلات، الإلكترونيات، الزراعة، الرعاىة الصحية، الأجهزة الرياضية، الطاقة.
تاريخ البلاستيك:
منذ فجر التاريخ، سعت البشرية لتطوير مواد تقدم فوائد غير موجودة في المواد الطبيعية، بدأ تطوير البلاستيك باستخدام المواد الطبيعية التي لها خواص بلاستيكية جوهرية، مثل اللك والصمغ.
تضمنت الخطوة التالية في تطور المواد البلاستيكية التعديل الكيميائي للمواد الطبيعية مثل المطاط، النيتروسليلوز، الكولاجين والغالاليت.
أخيرًا، بدأ تطوير مجموعة واسعة من المواد الاصطناعية تمامًا، التي نتعرف عليها باعتبارها مواد بلاستيكية حديثة منذ حوالي 100 عام:
اخترع الكسندر باركس في عام 1855، واحدة من أقدم الأمثلة التي أطلق عليها اختراعه باركسين، وتعرف اليوم باسم السليلويد.
تم بلمرة كلوريد البولي فينيل، لأول مرة بين 1838-1872.
حدث تقدم كبير في عام 1907، عندما قام الكيميائي البلجيكي الأمريكي ليو بايكلاند بصنع الباكلي ، وهو أول بلاستيك صناعي حقيقي ينتج بكميات كبيرة.
منذ اختراع الباكلي، تم تطوير العديد من المواد البلاستيكية الجديدة، مما يوفر مجموعة كبيرة من الخصائص المرغوبة، وستجدها في كل منزل أو مكتب أو مصنع أو سيارة.
أنواع البلاستيك:
يمكن تقسيم البلاستيك إلى فئتين رئيسيتين:
البلاستيك بالحرارة: بمجرد تبريدها وتصلبها، تحتفظ هذه اللدائن بأشكالها، ولا يمكنها العودة إلى شكلها الأصلي، ويتم استخدامها لقطع غيار السيارات، وقطع غيار الطائرات والإطارات، ومن الأمثلة على ذلك البولي يوريثان والبوليستر، والراتنجات الايبوكسي، والراتنجات الفينولية.
اللدائن الحرارية: أقل صلابة، يمكن للبلاستيك الحراري التليين عند التسخين والعودة إلى شكله الأصلي، يتم تشكيلها بسهولة وقذفها في الألياف والتغليف، وتشمل الأمثلة البولي إيثيلين، والبولي بروبيلين، وكلوريد البوليفينيل، أكريلونيتريل بوتادين ستايرين، البولي ايثيلين تيريفثاليت، بولي تترافلوروإيثيلين، بوليميثيل ميثاكريليت، البوليسترين، البوليسترين الموسع.
كيف يصنع البلاستيك:
يتم اشتقاق المواد البلاستيكية من المواد الطبيعية والعضوية مثل: السليلوز والفحم والغاز الطبيعي والملح والنفط الخام.
يبدأ إنتاج البلاستيك بتقطير النفط الخام في مصفاة نفط، هذا يفصل النفط الخام الثقيل إلى مجموعات من المكونات الأخف وزنا.
كل جزء عبارة عن مزيج من سلاسل الهيدروكربونات (المركبات الكيميائية المكونة من الكربون والهيدروجين)، والتي تختلف من حيث حجم وهيكل جزيئاتها.
واحد من هذه الكسور، النفثا، هو المركب الحاسم لإنتاج البلاستيك.
يتم استخدام عمليتين رئيسيتين لإنتاج البلاستيك، البلمرة والتكاثف، وكلاهما يتطلب محفزات محددة.
في مفاعل البلمرة، ترتبط المونومرات مثل الإيثيلين والبروبيلين معًا لتشكيل سلاسل طويلة من البوليمر.
كل بوليمر له خصائصه وهيكله وحجمه حسب الأنواع المختلفة من المونومرات الأساسية المستخدمة.
عيوب البلاستيك:
عندما يتم حرق البلاستيك، فإنه ينتج الغازات السامة والدخان.
معظم النفايات البلاستيكية المتناثرة على جوانب الطرق، تسبب الأمراض التي تقتل الكائنات الحية الدقيقة.
المواد السامة الموجودة في المواد البلاستيكية التي يتم إلقاؤها في المسطحات المائية يمكن أن تسبب فشلًا تناسليًا في الكائنات المائية.
البلاستيك يمنع مياه الأمطار من التسرب إلى الأرض.
إلقاء البلاستيك في الأرض يؤثر على النباتات التي تنمو في المنطقة، لأنها لا تحصل على ما يكفي من الماء من التربة.
