گذار از پلاستیک به پلیمر
در میانه قرن نوزدهم، پلاستیک‌ها و پلیمرها به‌عنوان ماده مورد نیاز صنعت توسعه پیدا کردند. کشورمان ایران به دلیل دارا بودن مقادیر زیادی نفت که مواد اولیه ساخت پلاستیک‌ها و پلیمرها است بخش بزرگی از اقتصادش به صنایع پتروشیمی شامل ساخت انواع پلاستیک و پلیمر متکی است. جالب است بدانید این دو واژه اکثراً به‌جای یکدیگر عنوان می‌شوند، اما در واقع پلاستیک‌ها و پلیمرها تفاوت‌هایی با هم دارند و همیشه یکی نیستند که البته در این مقاله به آن خواهیم پرداخت و در مورد گذار از پلاستیک به پلیمر صحبت خواهیم کرد.
پلاستیک و پلیمر چیست؟
پلاستیک‌ها یکی از انواع پلیمرها هستند که از تعدادی زنجیره پلیمری تشکیل شده‌اند که ممکن است مصنوعی باشند و یا تا حدودی از مواد آلی تهیه شده باشند. اگر بخواهیم به ساده‌ترین شکل پلاستیک‌ها را توضیح دهیم باید بگوییم که در واقع همه پلاستیک‌ها پلیمر هستند، اما همه پلیمرها پلاستیک نیستند.
در مورد پلیمرها نیز باید گفت، پلیمرها می‌توانند به‌صورت ارگانیک و کاملاً طبیعی در طبیعت وجود داشته باشند؛ مثل چوب، پنبه و پشم که کاملاً طبیعی هستند یا اینکه به‌صورت نیمه مصنوعی تولید شوند. پلیمرهای مصنوعی خود شامل سه دسته الاستومرها، ترموپلاستیک و الیاف پلیمری می‌شوند.
الاستومرها موادی هستند که خاصیت الاستیک و انعطاف‌پذیری بسیار بالایی دارند. در این مواد پیوندهای مولکولی تقریباً سست هستند و به همین خاطر است که حالت لاستیکی پیدا می‌کنند. ترموپلاستیک نیز نسبت به سایر پلیمرها محکم‌تر و سفت‌تر هستند و به همین دلیل در برابر گرما مقاوم‌تر هستند.
انواع ترموپلاستیک در برابر دمای بالا به‌جای آنکه بسوزند ذوب شده و خمیری شکل می‌شوند. این ویژگی باعث می‌شود شکل‌پذیری ایده‌آلی داشته باشند. سومین دسته از پلیمرها الیاف پلیمری هستند که از زنجیره‌های پلیمر ساخته شده‌اند. پیوند مولکولی در الیاف پلیمری نسبت به الاستومرها مستحکم‌تر است. این الیاف می‌توانند از مواد مصنوعی یا طبیعی ساخته شوند؛ اما بهتر است بدانید در صنایع پتروشیمی پلیمر به‌عنوان مواد خام و پلاستیک به‌عنوان محصول نهایی تولید شده تلقی می‌شود. در ادامه در خصوص چگونگی گذار از پلاستیک به پلیمر صحبت خواهیم کرد.
گذار از پلاستیک به پلیمر چگونه اتفاق می‌افتد؟
پلیمرها که شامل مقادیر زیادی از مواد مصنوعی هستند در صنعت در مقابل حرارت قرار گرفته و نرم و خمیری شکل می‌شوند. در این زمان با قالب‌گیری و شکل‌دهی آن را به‌صورت اشکال مختلفی در می‌آورند. در واقع حرارت و فشاری که بر آن اعمال شده است موجب جریان پیدا کردن پلیمرها شده و فرآیند شکل‌پذیری آن را سهولت می‌بخشد. به‌طور عمده فرآیند شکل‌پذیری پلیمرها به عواملی چون نوع رزین پلیمری، مقدار حجم تولید آن، استحکام و مقاومت مورد نیاز محصول و شکل نهایی محصول بستگی دارد.
برای تولید محصولات پلیمری از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که می‌توان از روش‌های اکستروژن، قالب‌گیری بادی، چرخشی و تزریقی و ترموفرمینگ به‌عنوان رایج‌ترین روش‌های ساخت مواد پلیمری نام برد. البته در این صنایع، موادی به‌عنوان افزودنی‌های پلیمر در روند تولید محصولات پلیمری با مواد اولیه ترکیب می‌شوند که تغییرات مهمی در خواص و کیفیت محصولات را سبب می‌شوند. در واقع هزاران افزودنی مختلف وجود دارد که با افزودن هرکدام، محصول خاصیت متفاوتی به خود می‌گیرد.
برای مثال افزودن ماده‌ای شیمیایی به نام مستربچ رنگی که از جمله پرکاربردترین محصولات افزودنی به صنایع پلیمری است برای رنگ آمیزی محصولات نقش مهمی را ایفا می‌کند. مستربچ‌های رنگی به شکل گرانول تهیه شده و حاوی رنگ‌دانه و مقادیری از پلیمر پایه هستند. پرکننده‌ها و تقویت‌کننده‌ها، الاستومرها، روان‌کننده‌ها و انواع مواد ضدپوسیدگی از جمله پرکاربردترین افزودنی‌های پلیمر هستند که می‌توان در فرآیند ساخت محصولات پلیمری به آن‌ها افزود.
وجود محصولات پلاستیکی در طبیعت موجب بروز خطرات جبران ناپذیر برای انسان‌ها می‌شود
در تولید انواع پلاستیک نیز نیاز به موادی تحت عنوان افزودنی‌های پلاستیک حس می‌شود؛ چرا که بدون این مواد، پلاستیک خود خاصیتی مهمی نخواهد داشت. افزاینده طول عمر محصول، ضد باکتری و فساد، افزاینده پایداری حرارتی، حفاظت از اشعه رادیو اکتیو و مقاوم کننده در برابر ازن، افزاینده میزان نرمی و لطافت از جمله کارکرد مواد افزودنی‌های پلاستیک هستند که بر روی مواد و محصولات پلاستیکی تأثیر دارند.
نکته مهم در خصوص پلاستیک‌ها این است که این مواد زمانی به وجود آمدند که برای ساخت اسباب‌بازی‌ها از عاج فیل استفاده می‌شد. در واقع ظهور و پیدایش پلاستیک مصادف است با تکامل شیمی آلی. پلاستیک‌ها در هر صنعتی و در هر خانه‌ای به‌وفور یافت می‌شوند، اما چیزی که باعث شد تا استفاده از آن‌ها کاهش پیدا کند و بیشتر از مواد پلیمری دیگری استفاده شود، مضرات آن بود.
برای مثال مواد پلاستیکی قابلیت تجزیه توسط میکروب‌ها و جانداران زنده را ندارد. زمانی که در طبیعت رها شوند تبدیل به قطعات پلاستیکی خیلی ریزی می‌شوند که به آن‌ها ریزپلاستیک گفته می‌شود. به دلیل ریز بودن این قطعات، در طبیعت قابل مشاهده نیستند و موجب بروز خطراتی برای سلامتی انسان‌ها، از طریق آب آشامیدنی و خوراکی‌ها می‌شود. مواد افزودنی خطرناک در این ماده صنعتی به‌راحتی توسط گرما آزاد شده و وارد جریان خون خواهد شد.
به دلیل وجود تأثیرات خطرناک زیاد بر سلامت انسان‌ها که یکی از دلایل مهم گذار از پلاستیک به پلیمر است استفاده از این ماده صنعتی محدودتر از قبل شده است.
مهم‌ترین دلیل کنار گذاشتن پلاستیک‌ها این است که این مواد برای محیط‌زیست بسیار خطرناک محسوب شده و تا سال‌ها در محیط باقی می‌مانند.
عوامل مؤثر در گذار از پلاستیک به پلیمر
دلایل زیادی می‌تواند موجب گذار از پلاستیک به پلیمر شده باشد از جمله ویژگی‌های مفیدی که پلیمر نسبت به پلاستیک دارد. برای مثال مصنوعی بودن پلاستیک یکی از دلایلی است که برخی افراد ترجیح می‌دهند برای استفاده در صنایع از پلیمر استفاده کنند؛ چرا که پلیمرها هم می‌توانند مصنوعی باشند و هم از مواد آلی به دست آمده باشند. پلی اتیلن ترفتالات، پلی پروپیلن، پلی کربنات و وینل از جمله رایج‌ترین نوع پلاستیک‌ها هستند.
چند مزایای گذار از پلاستیک به پلیمر
با استفاده بیشتر انواع پلیمرها به‌جای پلاستیک، تقریباً می‌توان گفت دوره استفاده از پلاستیک در برخی از صنایع به اتمام رسیده است. جالب است بدانید برخی از انواع مواد پلیمری می‌توانند مورد فرآیند بازیافت قرار بگیرند، اما برخی از آن‌ها مانند پلیمرهای ترموپلاستیکی هرگز قابلیت بازیافت و استفاده مجدد را ندارند. شکل‌پذیری زیاد پلیمر در مقایسه با پلاستیک نیز یکی از مزایای مهم آن است که موجب شده تا بیشتر برای استفاده در صنایع مورد استفاده قرار بگیرد.
همان‌طور که در پاراگراف قبلی اشاره شد، پلاستیک‌ها همگی موادی مصنوعی و ساخته دست بشر هستند اما پلیمرها هم از مواد آلی طبیعی و هم از مواد غیرآلی به دست می‌آیند. البته این نکته فراموش نشود که پلاستیک نیز نوعی پلیمر مصنوعی است و خصوصیات شبیه به پلیمرها دارد چرا که ساختاری مشابه آن دارد.
کلام آخر
در این مقاله سعی شد در مورد مواد پلیمری و پلاستیکی توضیحاتی ارائه شود و در طول مقاله در مورد گذار از پلاستیک به پلیمر صحبت شد. با اینحال باید بدانید که هنوز هم پلاستیک و مواد پلاستیکی برای استفاده در برخی صنایع بهترین گزینه‌ها هستند؛ از جمله پلاستیک‌های انعطاف‌پذیری که در ساخت و تولید محصولاتی چون پوشاک، پارچه و قطعات کامپیوتری مورد استفاده قرار می‌گیرند. جالب است بدانید انواع پلاستیک‌ها دارای قابلیت شکل‌پذیری بالایی نیز هستند، اما پلیمر نیز می‌تواند در اشکال مختلفی برای محصولات متنوعی مورد استفاده قرار بگیرد و انواع پلاستیک را نیز در بر می‌گیرد.