محتويات
تعرّف على المواد الخام لصناعة البلاستيك
يعدّ البلاستيك من أكثر المواد تنوعًا في عالمنا الحديث ويمكن تشكيله بأي طريقة قد تتصورها، ويُستخدم في صناعة العديد من المواد التي نستعملها في حياتنا اليومية، فلا تكاد تخلو منازلنا من القطع البلاستيكية وأواني الطبخ والشرب وغيرها، كأوعية الغسيل وهياكل السيارات ومقاعد المرحاض وفرشاة الأسنان.
وتُعد المواد البلاستيكية موادًا عضوية، مثلها مثل الخشب أو الورق أو الصوف، والمواد الخام المُستخدمة في صناعة البلاستيك هي منتجات طبيعيّة، وهي: السليلوز والفحم والغاز الطبيعي والنفط الخام والملح.
وأصبح الكثير يفضل استخدام المواد البلاستيكية مؤخرًا؛ لأنّها تحقق توازنًا بين الاحتياجات اليوميّة والاهتمامات البيئيّة، والجدير بالذكر أنّ مصطلح البلاستيك أو مشتق من الكلمة اليونانية "بلاستيكوس" والتي تعني الشيء القابل للتشكيل والقولبة، ويُشير هذا إلى قابلية طرق المادة أو سهولة تشكيلها أثناء عملية التصنيع، ما يسمح بصبّها أو ضغطها ضمن مجموعة متنوعة من الأشكال.[١]
ما هي خصائص البلاستيك؟
يتميز البلاستيك بعدد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية نستعرضها سويًا فيما يلي:
الخصائص الفيزيائية
فيما يأتي أبرز الخصائص الفيزيائيّة للبلاستيك:[٢]
- إمكانية تشكيله بسهولة في أثناء تعرّضه للحرارة.
- تدني الموصلية الكهربائية للبلاستيك.
- كثافته المنخفضة، ومتانته العالية، ووزنه الخفيف.
- خاصيّة اللدونة والتي تعني عدم عودته لحالته الطبيعية بعد زوال الضغط أو الحرارة المُعرّض لها.
الخصائص الكيميائية
فيما يأتي أبرز الخصائص الكيميائية للبلاستيك:
- يتكوّن البلاستيك كيمائيًّا من اتحاد عناصر متنوعة، مثل: الكربون والأكسجين والنيتروجين والكلور والهيدروجين والكبريت.[٣]
- ضعف الروابط الكيميائية بين بوليمرات اللدائن الحرارية (thermoplastic plastics)، مما يؤدي إلى تفككها عند تعرضها للحرارة، ويسمح بإعادة تشكيلها واستخدامها.[٤]
- قوة الروابط الكيميائية الجزيئية بين بوليمرات اللدائن المتصلبة بالحرارة (thermoset plastics)، والتي تتشكل في أثناء المعالجة ولا تتفكك عقب خلطها وتشكيلها، فلا يمكن صهرها بسبب الارتباط المتبادل الجزيئي للبوليمر.[٤]
كيف يصنع البلاستيك؟
تعد صناعة البلاستيك من أهم الصناعات بالعالم ولكنهت تُعتبر عمليّة معقدة نوعًا ما، وإليك فيما يلي مراحل صناعة اللدائن البلاستيكية:[٥]
استخراج المواد الخام
تُعدّ عمليّة استخراج المواد الخام أولى الخطوات التي تبدأ بها عمليّة صناعة مادة البلاستيك، إذ تبدأ عملية الصناعة باستخراج مكوناته الأساسية التي يُصنع منها، ومن أبرزها النفط الخام، والغاز الطبيعي، والفحم أحيانًا، ولا بد أن تعرف بأنّ هذه المواد الخام تكون عادةً على شكل مزيج معقد من آلاف المركبات التي تحتاج فيما بعد إلى عمليات معالجة.[٥]
عملية التكرير
يُحوّل النفط الخام عادةً إلى منتجات بترولية مختلفة ومتنوعة، والتي تُحوّل بدورها من أجل إنتاج مواد كيميائيّة مفيدة، ومنها: مادة "المونومرات" وهي الأجزاء الصغيرة التي تشكل أساس صناعة الكثير من المركبات، ولا سيما البوليمرات في أثناء عملية التكرير.[٥]
يُسخّن النفط الخام في فرن تقطير من أجل فصل مكوناته اعتمادًا على الوزن ونقاط الغليان بعمليّة تُسمى التقطير الجزيئي[٦]، ثم يُرسل إلى وحدة التقطير، حيث يُفصل النفط الخام الثقيل إلى مكونات أخف تُعرف بالفتات، أحد هذه المكونات يُسمى النفثا، وهو المركب الأساسي المُستخدم لصنع كميات كبيرة من البلاستيك فضلًا عن إمكانية استخدام الغاز في صناعة البلاستيك أيضًا.[٥]
البلمرة
تحوّل غازات الأوليفين الخفيفة مثل الإيثيلين والبروبيلين والبوتيلين (أي المونومرات) إلى بوليمرات وهي عبارة عن هيدروكربونات تتميّز بوزن جزيئي أعلى، يحدث ذلك عند ربط المونومرات كيميائيًا في سلاسل، وهناك آليتان مختلفتان لإجراء عملية البلمرة، وهما:البلمرة الإضافية وبلمرة التكثيف، وبصياغة أخرى تحتاج النفثا والبلوميرات إلى عمليات أخرى من التفكيك من أجل استخدامها في صناعة البلاستيك.[٥]
وتُسمّى العمليّة المستخدمة في ذلك "التكسير" إذ ينتج عن تكسير النفثا مواد هيدروكربونات كما ذُكر سابقًا، ومنها: الإيثلين والبوتيلين، وليسهل عليك فهم تلك الأسماء، يُستخدم مثلًا البولي إيثيلين تيريفثاليت لصناعة المنتجات البلاستيكيّة الخاصة بعلب الشرب.[٦]
التركيب والمعالجة
تُحضّر خلطات مختلفة تتكوّن من المواد التي أُذيبت معًا لصنع مركبات البلاستيك، وغالبًا ما يُستخدم جهاز طرد من نوع ما لهذا الغرض، ويلي ذلك تشكيل الخليط على شكل كرات، ثم يحول جهاز الطرد هذه الكرات إلى منتج نهائي أو شبه نهائي.[٥]
وغالبًا ما تحدث عملية التركيب على آلة طرد ثنائية اللولب حيث تجري معالجة الكريات، ثم تشكيلها إلى أجسام بلاستيكية ذات تصاميم مميّزة وبأحجام وأشكال وألوان مختلفة وفقًا للشروط المحددة في آلة المعالجة.[٥]
سؤال وجواب
نستعرض فيما يلي مجموعة من الأسئلة التي قد تدور بذهنك حول صناعة البلاستيك، إليك أبرزها:
ما تاريخ أول بلاستيك صنعه الإنسان؟
مر تاريخ البلاستيك بالعديد من المراحل الجذرية التي أدّت إلى صناعته، ولا بد أن تعرف بأنّ أول بلاستيك صنعه الإنسان هو البلاستيك الذي ابتكره الكيميائي البريطاني ألكسندر باركس في عام 1856م، وأطلق عليه اسم باركيسين، وهو ما يُعرف حاليًا باسم السليلويد.[٧]
ما أنواع االبلاستيك المستخدم في تصنيع المنتجات؟
لا بد لك أن تعرف بأنّ للبلاستيك المُستخدم في تصنيع المنتجات أنواع مختلفة ومتنوعة، تختلف باختلاف المُنتج المراد تصنيعه، وفيما يأتي أبرزها:[٨]
- البولي إيثيلين تيريفثاليت
يُستخدم لصناعة البلاستيك المُستخدم لأغراض تغليف الطعام والشراب، ويختلف عن الأكياس البلاستيكية التي نراها في المحلات.
- البولي إثيلين عالي الكثافة
يتميز بأنّه أكثر كثافة وقوة وسماكة من النوع السابق، ويُستخدم لصنع قوارير الحليب والعصائر والشامبو والدواء غير الشفافة، ويُمكن إعادة تدويره.
- بولي فينيل كلوريد
يُستخدم في تصنيع في الألعاب والمجلدات وأكياس الدم والأنابيب الطبية.
- البولي إثيلين منخفض الكثافة
هذا النوع هو الأكثر شعبية واستخدامًا في العالم، ويُستخدم في أكياس البقالات والخبز وأكياس الطعام المجمدة والصحف والأغطية البلاستيكية.
- مادة البولي بروبيلين
وهو النوع الأكثر صلابة ومقاومة للحرارة، ويُستخدم في صناعة حافظات المواد الغذائية الساخنة وقطع غيار السيارات، لكنه غير قابل للتدوير.
- البوليسترين
يشيع استخدام هذا النوع في كرتون البيض والكؤوس والأوعية التي يُمكن التخلّص منها وأكياس التعبئة والتغليف.
ما هو البلاستيك الحراري؟
يُعرف البلاستيك الحراري بأنّه مجموعة من البوليمرات التي يُمكن صهرها وإعادة تشكيلها، فتذوب هذه البوليمرات عند تسخينها وتتصلّب عند تبريدها، فتُصبح اللدائن الحراريّة شبيهة بالزجاج وعرضة للكسر، ويُمكن عكس هذه العملية عن طريق إعادة تسخين المادة وتشكيلها وتجميدها بشكل متكرر.[٩]
هل هناك فوائد للبلاستيك؟
يُعزى النمو في استخدام البلاستيك وصناعته إلى فوائده المتعددة، إليك أبرزها:[١٠]
- قلة تكلفة إنتاج البلاستيك.
- قدرة المواد البلاستيكية على البقاء عمرًا طويلًا مما يُشجع على إعادة استخدامها.
- صغر الحيز الذي تشغله مساحة المواد البلاستيكية في مكبات النفايات والقمامة.
- إمكانية تكييفه وفق الحاجة.
- إمكانية استخدامه في تغليف وحفظ المواد الغذائية بطريقة آمنة.
هل هناك أضرار للبلاستيك؟
إليك بعض الأضرار التي يتسبب بها البلاستيك:[١١]
- يستغرق تحلل البلاستيك من 400 إلى 1000 عام، إضافة إلى وجود بعض الأنواع غير قابلة للتحلل.
- تسد المواد البلاستيكية الممرات المائية والمحيطات والبحار والبحيرات.
- قد تأكل الحيوانات المواد البلاستيكية، مما يؤدي إلى موتها، إذ تحتوي أكثر من 90٪ من الطيور البحرية على قطع بلاستيكية في بطونها.
- ينتج عن صناعة البلاستيك وإعادة تدويره غازات وبقايا سامة تُسبب تلوث البيئة، بما فيها الهواء والماء والأرض.
- يساهم البلاستيك في حدوث العديد من مخاطر الحريق.
هل يمكن استخدام عبوات البلاستيك للأدوية؟
نعم، يُمكنك استخدام عبوات البلاستيك للأدويّة، لكن ليس جميع أنواعها، بل تُوجد عبوات بلاستيكيّة مصممة خصيصًا لحفظ الأدويّة والمنتجات الطبيّة والتي تُحافظ على جودة المنتج وسلامة المستخدم، إذ يجب التأكّد من مناسبتها للاستخدام، لأنّ بعض المواد الكيميائية الموجودة في المنتجات الطبيّة، قد لا تتوافق مع عبوات الحفظ البلاستيكيّة غير الطبيّة.[١٢]
وتُعتبر مزايا وعيوب كل مادة أمرًا حيويًا لضمان صحة المستهلك وتوفير التكاليف التي قد تنجم عن تدهور المستحضرات الطبية باهظة الثمن، وكل ما ينطوي عليه من مخاطر غير ضرورية.[١٢]
المراجع
- ↑ "WHAT ARE PLASTICS?", plasticseurope, Retrieved . Edited.
- ↑ "plastic", Britannica, Retrieved 27/7/2021. Edited.
- ↑ "How Plastics Are Made", American chemistry, Retrieved 27/7/2021. Edited.
- ^ أ ب osborne industries (19/3/2018), "The Properties of Plastic", osborne industries, Retrieved 21/6/2021. Edited.
- ^ أ ب ت ث ج ح خ "How Is Plastic Made? A Simple Step-By-Step Explanation", British plastic federation, Retrieved 21/6/2021. Edited.
- ^ أ ب KATHRYN KELLOGG (3/8/2020), "How is Plastic Made? A Simple Step-By-Step Explanation", goingzerowaste, Retrieved 16/9/2021. Edited.
- ↑ "Plastics: a story of more than 100 years of innovation", plastics europe, Retrieved 27/7/2021. Edited.
- ↑ AMANDA BAHRAINI (2018-7-17), "7 Types of Plastic that You Need to Know"، waste4change, Retrieved 2019-10-12. Edited.
- ↑ plastics europe editors (1/1/2020), "THERMOPLASTICS", plastics europe, Retrieved 21/6/2021. Edited.
- ↑ "17 Biggest Advantages and Disadvantages of Plastics", green garage blog, Retrieved 21/6/2021. Edited.
- ↑ "Disadvantages of Plastics", vedantu, Retrieved 27/7/2021. Edited.
- ^ أ ب "Plastic containers for pharmaceuticals", rdi plastics, Retrieved 22/6/2021. Edited.
