كيف يصنع البلاستيك

كيفية صناعة البلاستيك

يُصنّع مُعظم البلاستيك المستخدَم اليوم باتباع مجموعة من الخطوات والعمليات تشمل الآتي:

• الاستخراج: (بالإنجليزية: Extraction)؛ يبدأ تصنيع البلاستيك بعملية الاستخراج أو الاستخلاص، إذ يُستخرج خلالها المواد الخام التي يُصنع منها البلاستيك، وتشمل تلك المواد النفط والغاز الطبيعي، كما يُمكن استخدام الفحم أيضاً، ويُشار إلى أنَّ تلك المواد تُمثّل خليطاً من الآف المركبات التي تتطلّب بعد ذلك المعالجة.
• التكرير: (بالإنجليزية: Refining Process)؛ تهدف عملية التكرير إلى تحويل النفط الخام إلى منتجات بترولية مُختلفة؛ كالمونومرات التي تُمثّل اللبنة الأساسية لإنتاج البوليمرات، وتمر عملية التكرير بعدّة مراحل تتضمن تسخين النفط في فرن، وثُمّ تمريره إلى وحدة التقطير؛ حيث يُفصل النفط الخام الثقيل إلى مكونات أخفّ؛ ومن ضِمنها النفتا (بالإنجليزية: Naphtha) التي تُمثّل المركب الأساسي لتصنيع كميات كبيرة من البلاستيك، ويجدر بالذكر أنّه تُستخدم طرق أخرى في حال استخدام الغاز الطبيعي لإنتاج البلاستيك.
• البلمرة: (بالإنجليزية :Polymerization)؛ تُشير عملية البلمرة إلى اتحاد جزئيات صغيرة تُدعى المونومرات كيميائياً من أجل إنتاج جزيء شبكي كبير جداً يُدعى البوليمر، وتتألف جزئيات المونومرات من نوع واحد من المركبات أو أكثر، إذ يتمّ اتحاد ما لا يقل عن 100 جزيء منها من أجل إنتاج مُنتَج له خصائص فريدة ومعينة؛ كالمرونة، وقوة الشدّ العالية، بالإضافة إلى القدرة على إنتاج الألياف، والتي تُعدُّ ميزة خاصة للبوليمرات عن باقي المواد الأخرى الناتجة عن اتحاد جزيئات صغيرة، كما تمتاز عملية البلمرة بحدّ ذاتها بإنتاج روابط كيميائية تساهمية مُستقرة بين المونومرات، وتُقسَم عملية البلمرة إلى نوعين أساسين هما كما يأتي:
  • البلمرة بالإضافة: (بالإنجليزية: Addition Polymerization)؛ تحدث البلمرة بالإضافة عند اتحاد المبلمر ثنائي الجزيء الذي يُدعى الدايمر بمبلمر يليه مباشرةً من نوع يُدعى ترايمر؛ أيّ مبلمر ثلاثي الجزيء، وذلك عن طريق إدخال محفّز عادةً ما يكون بيروكسيد، ويُعرَف ذلك النوع من البلمرة باسم بوليمرات النموّ المتسلسل؛ وذلك لأنّه تُضاف وحدة واحدة من المونومر في كل مرة، ومن الأمثلة على المواد البلاستيكية الناتجة باستخدام ذلك النوع من البلمرة؛ البولي إيثيلين، والبوليسترين، والبولي فينيل كلوريد.
  • البلمرة بالتكثيف: (بالإنجليزية: Condensation Polymerization)؛ تُعرَّف عملية البلمرة بالتكثيف على أنَّها ارتباط بين وحدتين من المونومر أو أكثر من ذلك عن طريق إزالة الجزيئات الصغيرة؛ كالماء، كما تتطلّب العملية وجود مُحفّز من أجل ضمان حدوث التفاعل بين وحدات المونومرات، ويُدعى ذلك النوع من البلمرة بالنموّ التدريجي؛ ذلك لأنه تُضاف سلسلة موجودة إلى سلسلة أخرى من المونومرات، ومن الأمثلة على المواد البلاستيكية الناتجة باستخدام ذلك النوع من البلمرة؛ البوليستر والنايلون.
• عملية المضاعفة والمعالجة: (بالإنجليزية: Compounding)؛ تتضمّن عملية المضاعفة خلط ومزج مجموعة مختلفة من المواد الذائبة والمصهورة من أجل إنتاج تركيبات البلاستيك، حيث تتمّ تلك العملية باستخدام جهاز بثق مُخصّص لذلك الغرض، ومن ثُمّ تتبعها عملية تجفيف للخليط، حيث يُحوّل جهاز البثق أو تلك الكريات إلى مُنتَج نهائي أو شبه نهائي، وعادةً ما يحدث التشكيل للبلاستيك باستخدام آلة بثق ثنائية اللولب، إذ تُطبّق عمليات المعالجة من أجل إنتاج مواد بلاستيكية ذات تصميم فريد، وحجم وشكل ولون مُعيّن، وخصائص دقيقة وِفقاً للشروط المُحدّدة مُسبقاً في آلة المعالجة.

أنواع البلاستيك

يتواجد العديد من الأنواع المختلفة من البلاستيك، لكن يُمكن تقسيم المنتجات البلاستيكية إلى مجموعتين رئيسيتين وهما كالآتي:

• بوليمرات اللدائن الحرارية: (بالإنجليزية: Thermoplastics)؛ تمتاز بوليمرات اللدائن الحرارية بأنَّها تكون لينةً عند تسخينها، ثُمّ تتصلب عند تبريدها.
• بوليمرات الصلبة بالحرارة: (بالإنجليزية: Thermosets)؛ تمتاز بوليمرات الصلبة بالحرارة بأنَّها لا تلين أبداً بمجرّد تشكيلها.

استخدامات البلاستيك

تتعدد استخدامات وفوائد البلاستيك ؛ إذ يُستخدم في العديد من المجالات أهمّها كالآتي:

• البناء: يُمكن استخدام المواد البلاستيكية في تصميم بناء مُستدام طويل الأمد ومتين في مجال البناء والبنى التحتية؛ كالجسور.
• تصميم السيارات: ساهمت المواد البلاستيكية في العديد من الابتكارات في مجال تصميم السيارات، وخاصّةً فيما يتعلق بأمور السلامة، والأداء، وكفاءة استهلاك الوقود.
• تصنيع الالكترونيات: ساهم استخدام المواد البلاستيكية المتينة وخفيفة الوزن وذات الأسعار المُناسبة في إحداث ثورة في عالم مجال الأجهزة الإلكترونية، بما في ذلك أجهزة الحاسوب، والتلفاز، والموبايل، والميكروويف، وغيرها.
• تغليف البضائع: ساعد تغليف البضائع بالمنتجات البلاستيكية على حمايتها والحفاظ عليها، كما يُساهم ذلك الأمر في تخفيف الوزن أثناء النقل، ممّا يؤدي إلى تقليل استخدام الوقود، الأمر الذي بدوره يعمل على التقليل من انبعاث غازات الاحتباس الحراري.
• السلامة الرياضية: تُستخدَم المواد البلاستيكية في صُنع معدات السلامة الرياضية من أجل حماية الرأس، والأقدام، والعظام والحفاظ عليها من الصدمات؛ كالخُوَذ البلاستيكية، وواقيات الفم، والنظارات الواقية؛ وذلك لأنّ المواد البلاستيكية تمتاز بالمتانة وخفة الوزن.

لماذا البلاستيك ضار بالكوكب؟

يُعدُّ البلاستيك ضاراً بكوكب الأرض نتيجةً لمجموعة من الأسباب والأمور؛ وهي كما يأتي:

• البلاستيك مادة غير مُستدامة: حيث إنَّ العديد من أنواع المواد البلاستيكية ليست قابلة لإعادة التدوير ، كما يُصنّع البلاستيك من مواد غير مستدامة أيضاً، بما في ذلك النفط ، والغاز الطبيعي، والفحم، كما تُعدّ عملية تصنيع البلاستيك بحدّ ذاتها ضارّة بالبيئة.
• التحلل البطيء للبلاستيك: تحتاج المواد البلاستيكية وقتاً طويلاً للتحلل وترشيح المواد السامّة منها، حيث تستغرق 1000 عام أو ما يزيد عن ذلك من أجل التحلُّل في مكبات النفايات ، كما أنَّ البلاستيك عند تحلله لا يختفي تماماً؛ إنّما يتفكك إلى جزيئات دقيقة تُدعى ميكروبلاستيك، ويُشار إلى أنَّ بعض المواد البلاستيكية قابلة للتحلُّل، حيث يُمكن تحويلها إلى سماد إلّا أنّ عملية انتاجها ذات تكلفة عالية.
• البلاستيك خطير على الحياة البرية: حيث تموت الآف الطيور البحرية، والسلاحف البحرية، وغيرها من الثدييّات البحرية في كل عام؛ نتيجةً لتناولها المواد البلاستيكية المُلقاة في تلك المسطحات المائية، أو أنَّ تلك الكائنات تعلق بتلك المُنتجات، كما يُهدد ذلك الأمر العديد من الكائنات البحرية بالانقراض، ومن الأمثلة على ذلك فقمة الراهب في هاواي، والسلاحف البحرية ضخمة الرأس في المحيط الهادئ.

تعريف البلاستيك

يُعرَّف البلاستيك (بالإنجليزية :Plastic) على أنَّه أيّ بوليمر عضوي أو صناعي أو شبه صناعي يتكون بصورة دائمة من الكربون والهيدروجين، كما من المُمكن أن يحتوي على عناصر أخرى غيرهما، ويُشار إلى أنَّ مُصطلح البلاستيك يُشير إلى خاصية اللدونة والقدرة على التشوّه دون الانكسار،