พลาสติก: การจำแนก ลักษณะสำคัญ เทคโนโลยีการผลิตและการแปรรูป

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

พลาสติกหรือพลาสติกคือสารประกอบโมเลกุลสูงที่ทำจากสารธรรมชาติหรือสารสังเคราะห์ คุณสมบัติหลักของสารดังกล่าวคือความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนเป็นสถานะพลาสติกภายใต้อิทธิพลของสองปัจจัย - อุณหภูมิและความดันสูง นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือหลังจากนั้นมวลจะสามารถรักษารูปร่างที่ได้รับไว้ได้

ลักษณะทั่วไปของพลาสติก

มวลพลาสติกเริ่มผลิตเมื่อประมาณ 50-60 ปีที่แล้ว จนถึงปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์เหล่านี้แพร่หลายทั้งในชีวิตประจำวันและในอุตสาหกรรมและกิจกรรมของมนุษย์ในสาขาอื่นๆ นอกจากนี้ ในปัจจุบัน พลาสติกสามารถทดแทนไม้ แก้ว และแม้แต่โลหะได้สำเร็จในบางกรณี เป็นที่น่าสังเกตว่าอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น วิศวกรรมเครื่องกล วิศวกรรมวิทยุ วิศวกรรมไฟฟ้า และอุตสาหกรรมเคมีไม่สามารถทำอะไรได้โดยไม่มีผลิตภัณฑ์ดังกล่าวอีกต่อไป

มวลพลาสติกสามารถรวมความแข็งแกร่งของผลิตภัณฑ์โลหะในขณะที่มีน้ำหนักของไม้และความโปร่งใสของกระจก ด้วยคุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้ สารดังกล่าวจึงไม่มีข้อเสียในวัสดุเหล่านี้ทั้งหมด ไม่สึกกร่อนเหมือนโลหะ ไม่เน่าเหมือนไม้ และหักไม่ได้เหมือนแก้ว

ข้อมูลการใช้งานทั่วไป

มวลพลาสติกใช้ทำวัสดุฟิล์มได้ ในทางกลับกันพวกมันถูกใช้อย่างแข็งขันในระหว่างการปลูกผักเป็นต้น เหมาะสำหรับสร้างพื้นที่คุ้มครองในพื้นดิน ปลูกเบอร์รี่ ดอกไม้ และอื่นๆ

นอกจากนี้ ภาชนะพลาสติก ภาชนะและภาชนะอื่นๆ ยังเป็นหนึ่งในผู้นำด้านความจำเป็นในการขนส่งยาฆ่าแมลง ปุ๋ย ผลผลิตทางการเกษตร จนถึงปัจจุบัน การผลิตโครงสร้างฟิล์มแลกเปลี่ยนก๊าซกำลังดำเนินการอยู่ เมมเบรนดังกล่าวจะถูกนำมาใช้เพื่อเก็บผลิตภัณฑ์ในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณก๊าซที่ควบคุมได้ สำหรับกิจกรรมในชนบท มีการผลิตฟิล์มสะท้อนแสงเพื่อคลุมดินด้วย

การเชื่อมต่อพื้นฐาน

หากเราให้ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับพลาสติก เราสามารถพูดได้ดังนี้: ฐานประกอบด้วยสารประกอบโมเลกุลสูงหรือพอลิเมอร์ เช่นเดียวกับสารเติมแต่งธรรมชาติ (สนาม ยางมะตอย) หรือสารสังเคราะห์ ในปัจจุบัน พลาสติกสังเคราะห์ที่แพร่หลายและสำคัญที่สุดได้มาจากกระบวนการโพลิเมอไรเซชันหรือโพลิคอนเดนเสชั่น

กระบวนการโพลิเมอไรเซชันของพลาสติกเป็นปฏิกิริยาของการรวมโมเลกุลที่เหมือนกันที่เรียกว่าโมโนเมอร์ ในกรณีนี้จะไม่มีการปล่อยสารง่ายๆ และพอลิเมอร์ที่ได้จะมีน้ำหนักโมเลกุลเท่ากับมวลขององค์ประกอบทั้งสองที่ก่อตัวขึ้น ควรสังเกตว่าโมโนเมอร์หลายตัวสามารถมีส่วนร่วมในเทคโนโลยีการผลิตพลาสติกได้ในเวลาเดียวกัน ในกรณีนี้ กระบวนการจะเรียกว่าโคพอลิเมอไรเซชัน

ถ้าเราพูดถึงการควบแน่นพอลิเมอร์ พอลิเมอร์จะได้มาจากการรวมกลุ่มฟังก์ชันต่างๆ ของสารต่างๆ ในกรณีนี้ สารธรรมดาบางชนิดจะถูกปล่อยออกมา จากสิ่งนี้ เป็นที่ชัดเจนว่าน้ำหนักโมเลกุลรวมของพอลิเมอร์สำเร็จรูปจะไม่เท่ากับมวลรวมของโมโนเมอร์ที่เกี่ยวข้องในการก่อตัว

คำอธิบายของสารประกอบโมเลกุลใหญ่

การประมวลผลของสารประกอบเหล่านี้ดำเนินการโดยการสัมผัสกับอุณหภูมิและความดันสูง เมื่อเตรียมแล้ว สารประกอบดังกล่าวจะอยู่ในรูปของของเหลวหนืดหรือของแข็ง นอกจากนี้ ควรบอกว่าพอลิเมอร์แบ่งออกเป็นสามกลุ่มใหญ่ - ตามโครงสร้างทางเคมีของโมโนเมอร์ที่ใช้สำหรับการก่อตัว

อาหารเสริม

โครงสร้างและวัตถุประสงค์ของพลาสติกขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของพลาสติก ดังนั้นจึงควรบอกว่ามีสารเติมแต่งพิเศษที่สามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติบางอย่างไปในทิศทางที่ถูกต้อง

ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปบางชนิดประกอบด้วยโพลีเมอร์ 100% ซึ่งเป็นโพลิเอทิลีนหรือโพลิเอไมด์ อื่น ๆ ประกอบด้วยพอลิเมอร์เพียง 20-60% และเศษส่วนมวลที่เหลือจะถูกครอบครองโดยสารตัวเติมพิเศษ วัตถุประสงค์หลักของสารตัวเติมคือการเปลี่ยนคุณสมบัติต่างๆ: เพิ่มความต้านทานไฟ เพิ่มความแข็งแรง เพิ่มความแข็ง และความแข็งแรงทางกล ตัวอย่างเช่น สารตัวเติมเช่นคาร์บอนแบล็คถูกเติมลงในยาง

สารเติมแต่งอื่นที่พบในภาชนะพลาสติก เช่น และในภาชนะที่เป็นของแข็งอื่นๆ มากมาย คือสารทำให้กระด้างไนล อย่างไรก็ตาม ยิ่งเติมพลาสติไซเซอร์มากเท่าใด ค่าสัมประสิทธิ์ของความเป็นพลาสติกก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะได้วัสดุที่ทนทานแต่ค่อนข้างเป็นพลาสติก

ส่วนประกอบที่สำคัญอีกอย่างคือตัวกันโคลง มันถูกเพิ่มเข้าไปในองค์ประกอบเพื่อหลีกเลี่ยงการสลายตัวของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง แสงแดด และปัจจัยภายนอกอื่นๆ ในบางกรณี จะมีการเติมสีย้อมเล็กน้อยหากคุณต้องการเปลี่ยนสีของผลิตภัณฑ์

คำอธิบายโดยละเอียดของสาร

เทคโนโลยีสำหรับการผลิตสารประกอบดังกล่าวแสดงถึงการมีอยู่ของส่วนประกอบอื่นซึ่งเรียกว่าห่วงอนามัย

กองทัพเรือเป็นสารเติมแต่งที่สำคัญที่สุดที่ยึดองค์ประกอบต่างๆ ไว้ด้วยกัน และยังทำให้เกิดความยืดหยุ่นอีกด้วย นอกจากนี้ HMS ยังส่งเสริมความสามารถในการขึ้นรูป ฉนวนไฟฟ้า และประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อน หากเราพูดถึงการจำแนกประเภททั่วไปของพลาสติก ก็สามารถเติมและเติมได้

กลุ่มแรกเป็นกลุ่มของพอลิเมอร์บริสุทธิ์หรือมีสารเติมแต่งเพียงเล็กน้อย ในทางกลับกัน กลุ่มที่สองมีทั้งโพลีเมอร์และสารเติมแต่งต่าง ๆ จำนวนมากที่กระจายอย่างสม่ำเสมอในตัวประสาน มักจะอยู่ในเรซิน

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น สารตัวเติมถูกนำมาใช้เพื่อเปลี่ยนแปลงหรือปรับปรุงคุณภาพส่วนใหญ่ ส่วนประกอบเหล่านี้สามารถเป็นได้ทั้งสารประกอบอินทรีย์หรือแร่ธาตุ พวกเขาสามารถนำเสนอในรูปแบบของสารตัวเติมผง - ผงไม้ไมกาหรือแป้งควอตซ์และอื่น ๆ และสามารถแทนด้วยองค์ประกอบเส้นใย เช่น ฝ้าย ฟิลเลอร์ชนิดสุดท้ายคือแคนวาส (กระดาษ ไมกา และอื่นๆ)

พูดในรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ plasticizers พวกเขาสามารถอธิบายได้ดังนี้: เหล่านี้เป็นส่วนประกอบที่มีความผันผวนต่ำซึ่งส่วนใหญ่มักจะแสดงโดยของเหลวบางชนิด การแนะนำองค์ประกอบของพวกเขาไม่เพียงเพิ่มความยืดหยุ่นเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปด้วยสารเพิ่มพลาสติกในองค์ประกอบช่วยเพิ่มความต้านทานการแข็งตัวและความยืดหยุ่น

มีสารเติมแต่งอีกประเภทหนึ่ง - สารทำให้แข็ง ความเข้มข้นของพวกมันมักจะต่ำมาก และงานหลักคือการแปลงโพลีเมอร์ให้เป็นโครงสร้างสามมิติ อันที่จริง สิ่งนี้ทำให้พลาสติกบางชนิดหลอมละลายไม่ได้

ข้อบกพร่อง

ควรสังเกตว่ายังมีข้อบกพร่องอยู่บ้าง พลาสติกทุกประเภทมีความต้านทานความร้อนต่ำกว่าผลิตภัณฑ์โลหะอย่างมาก ผลิตภัณฑ์พลาสติกจำนวนมากสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิไม่เกิน 150 องศาเซลเซียส แม้จะมีอายุการใช้งานยาวนาน ผลิตภัณฑ์พลาสติกก็เช่นกันขึ้นอยู่กับอายุ ข้อบกพร่องนี้จะปรากฏในความมืดของผลิตภัณฑ์ ออกซิเดชัน ลักษณะความแข็งแรงลดลง ความแข็ง

รับโพลีเอทิลีน

คุณสามารถพิจารณาเทคโนโลยีสำหรับการผลิตพลาสติกจากโพลิเอทิลีน นี่เป็นหนึ่งในสารที่ได้จากกระบวนการโพลิเมอไรเซชันและเป็นที่ต้องการอย่างมากในตลาด

ในการรับโพลิเอธิลีนในรูปแบบปกติ จะใช้วิธีการโพลิเมอไรเซชันสามวิธี:

1. วิธีแรกคือการทำโพลิเมอไรเซชันภายใต้แรงดัน 1,000-2,000 atm ที่อุณหภูมิ 180 ถึง 200 องศาเซลเซียส ใช้ออกซิเจนจำนวนเล็กน้อยเป็นตัวเริ่มต้นของกระบวนการ - 0.005-0.05%
2. รูปแบบที่สองของโพลิเมอไรเซชัน ตรงกันข้าม เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของความดันบรรยากาศหรือที่สร้างขึ้นเทียมที่ 2-6 atm และที่อุณหภูมิเพียง 60-70 องศาเท่านั้น ในกรณีนี้ ออร์แกโนเมทัลลิกไฮโดรคาร์บอนถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมของน้ำมันในกรณีที่ไม่มีความชื้นและออกซิเจนเพียงเล็กน้อย
3. โพลีเมอไรเซชันชนิดสุดท้ายเกิดขึ้นภายใต้แรงกดดัน 20-50 atm และมีส่วนร่วมของตัวเร่งปฏิกิริยาออกไซด์ที่อุณหภูมิ 110-140 องศาเซลเซียส

ประเภทของพลาสติก

ระหว่างการผลิตและการบ่มภายหลัง สามารถแยกความแตกต่างของพลาสติกได้อีก 2 ประเภท ลักษณะเด่นหลักคือเงื่อนไขของการชุบแข็งหรือไม่มีการชุบแข็ง ตามพารามิเตอร์นี้ พลาสติกเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตติงมีความโดดเด่น

สินค้าหมวดแรกเมื่อถูกความร้อนก็จะได้รับการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง โดยผ่านจากสถานะของแข็งไปเป็นพลาสติก สถานะหนืดและของเหลว สินค้าประเภทนี้จะแข็งตัวเมื่อเย็นตัวลง ผลิตภัณฑ์เทอร์โมพลาสติก ได้แก่ โพลิเอทิลีน โพลีสไตรีน ฟลูออโรพลาสต์ และอื่นๆ

พลาสติกเทอร์โมเซตติง เมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิ 150-300 องศา จะเกิดการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ มวลดังกล่าวจะกลายเป็นของแข็ง ไม่ละลายน้ำ และหลอมละลายได้ภายใต้แรงกดดันหรือไม่ก็ตาม ประกอบด้วยสารชุบแข็งเป็นสารเติมแต่ง ตัวอย่างคืออีพ็อกซี่

การผลิตในรัสเซีย

หนึ่งในองค์กรที่เก่าแก่และใหญ่ที่สุดสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์นี้คือโรงงาน Nelidovsky Plant of Plastics NZPM โรงงานผลิตขององค์กรนี้ตั้งอยู่ทางตะวันตกเฉียงใต้ของภูมิภาคตเวียร์

โรงงานตั้งอยู่บนพื้นที่ 19 เฮกตาร์ โดยตั้งโรงงานอุตสาหกรรม 25 แห่ง

พื้นที่การผลิตที่ใหญ่ที่สุดเป็นของโรงงานผลิตไอโซเนลโพลีเอทิลีนโฟม (PPE) เนื้อที่ 24,500 ตรม. ถัดมาเป็นพื้นที่ขนาดเล็กกว่าของร้านหมายเลข 2 - 7500 ตารางเมตร เมตร ที่ทำแผ่นพลาสติกอัดรีด พื้นที่สำหรับผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปสูญญากาศมีพื้นที่อีก 3,000 ตารางเมตร ม. เมตร นอกจากนี้ โรงงานยังประกอบธุรกิจแปรรูปพลาสติก