Polistirol Plastik İstehsal Prosesi və Qida Qablaşdırmasında Tətbiqi
İngilis dilində daha çox polistirol kimi tanınan polistirol plastik, qida qablaşdırması da daxil olmaqla, müxtəlif sənaye sektorlarında geniş istifadə olunan çox yönlü bir plastik növüdür. Bu məqalədə polistirol istehsal prosesi və onun qida qablaşdırmasında tətbiqləri ətraflı müzakirə olunacaq.
Polistirolun qısa tarixi və kimyəvi quruluşu
Polistirol ilk dəfə 1839-cu ildə Edvard Simon tərəfindən sintez edilmişdir. Lakin, polistirol yalnız 1930-cu illərdə Alman şirkəti IG Farben tərəfindən kommersiya materialına çevrilmişdir. Polistirol vinilbenzol birləşməsindən ibarət olan monomer stiroldan əmələ gələn aromatik polimerdir. Onun kimyəvi quruluşu təkrarlanan stirol monomer vahidlərindən ibarətdir:
\[ [-CH_2-CH(C_6H_5)-]_n \]
Burada \(C_6H_5\) polistirola sərtlik və davamlılıq kimi xüsusi xüsusiyyətləri verən fenil halqadır.
Polistirol İstehsal Prosesi
1. Stirol Monomer İstehsalı:
Polistirol istehsalı prosesi stirol monomerinin istehsalı ilə başlayır. Stirol bir neçə mərhələdən ibarət olan etilbenzolun dehidrogenləşdirilməsi yolu ilə istehsal olunur:
– Benzolun alkilləşməsi: Benzol etilenlə reaksiyaya girərək turşu katalizatorunun iştirakı ilə etilbenzol əmələ gətirir.
– Etilbenzolun dehidrogenləşməsi: Daha sonra, etilbenzol stirol və hidrogen istehsal etmək üçün dəmir oksidi katalizatoru ilə yüksək temperaturda (təxminən 600-650°C) qızdırılır.
2. Stirolun polimerləşməsi:
Yaranan stirol daha sonra polistirol istehsal etmək üçün polimerləşdirilir. Kütlə, suspenziya və emulsiya polimerləşməsi də daxil olmaqla bir neçə polimerləşmə metodundan istifadə etmək olar. Lakin ən çox yayılmışı aşağıdakı addımları əhatə edən suspenziya polimerləşməsidir:
– Başlanğıc: Polimerləşmə, stirolun sərbəst radikallar əmələ gətirməsinə səbəb olan sərbəst radikal başlatıcısı ilə başlayır.
– Çoxalma: Monomerlərdən çıxan sərbəst radikallar digər monomerləri cəlb edərək uzun polimer zəncirlər əmələ gətirəcək.
– Terminasiya: Bu proses polimer istənilən molekulyar uzunluğa çatana və reaksiya bitənə qədər davam etdirilir.
3. Ekstruziya və Formalaşdırma:
Polimerləşmə prosesindən sonra, əldə edilən polistirol qranullar və ya qranullar şəklində olur. Daha sonra polistirol qranulları qurudulur və ekstruziya maşını istifadə edərək əridilir. Bu ekstruziya prosesi materialın lazım olduqda müxtəlif formalara, məsələn, qida qablaşdırması üçün təbəqələrə çevrilməsinə imkan verir.
Qida Qablaşdırmasında Polistirol Tətbiqləri
Polistirolun quruluşuna və xüsusiyyətlərinə görə bir neçə variantı var, bunlar:
– Ümumi Təyinatlı Polistirol (GPPS): Şəffaf və kövrək xüsusiyyətlərə malikdir, adətən plastik qaşıqlar, çəngəllər və boşqablar kimi birdəfəlik məhsullar üçün istifadə olunur.
– Yüksək Təsirli Polistirol (HIPS): Butadien kauçukundan ibarət olduğundan, daha yüksək müqavimətə malikdir və əlavə möhkəmlik tələb edən məhsulların qablaşdırılmasında istifadə olunur.
– Genişləndirilmiş Polistirol Köpüyü (EPS): Bu material yaxşı izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdir və yüngüldür, stirofoam kimi qida qabları üçün istifadə olunur.
Polistirol Qida Qablaşdırması
Polistirol qida qablaşdırma sənayesində bir neçə əsas səbəbə görə geniş istifadə olunur, o cümlədən yüngüllüyü, nisbətən aşağı qiyməti və elastikliyi. Polistirolun qida qablaşdırmasında bəzi spesifik tətbiqləri:
1. Fast Food Konteynerləri:
Ən çox istifadə edilənlərdən biri fast food üçün strafor qablarıdır. Bu qablar yaxşı izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdir və qidanı daha uzun müddət isti və ya soyuq saxlayır.
2. Plastik fincanlar və boşqablar:
Fincanlar, boşqablar və bıçaq-qaşıqlar (qaşıqlar, çəngəllər) şəffaflığı və zərbəyə davamlılığı səbəbindən çox vaxt adi polistiroldan və ya HIPS-dən hazırlanır.
3. Ət və Balıq Qablaşdırması:
Ət və balıqlar plastik örtüklə örtülmüş polistirol qablardan istifadə edilərək qablaşdırılır. Bu qablar nəmliyi saxlamağa və məhsulun görünüşünü yaxşılaşdırmağa kömək edir.
4. Yumurta Qablaşdırması:
Polistirol köpüklü yumurta qablaşdırması, yumurtaların paylanması zamanı qırılmasından daha çox qoruma təmin edən zərbəni udma xüsusiyyətlərinə görə istifadə olunur.
5. Yemək və İçki Qabı:
Polistirol qablar tez-tez yeməkxanalar, restoranlar və təyyarə yemək qutuları kimi yerlərdə yemək və içkilər təqdim etmək üçün istifadə olunur.
Ətraf Mühitlə Bağlı Narahatlıqlar və Təkrar Emal Səyləri
Bir çox faydasına baxmayaraq, polistirolun qida qablaşdırmasında istifadəsi ətraf mühitlə bağlı narahatlıqlar da yaradır. Polistirol bioloji parçalanmayan bir materialdır və ətraf mühitə yük olan plastik tullantı probleminə töhfə verir.
1. Azaltma və Əvəzetmə:
Bir çox hökumət və ətraf mühit təşkilatları birdəfəlik istifadə olunan polistirol məhsullarının istifadəsini azaltmaq və onları bioplastik və ya karton kimi daha ekoloji cəhətdən təmiz materiallarla əvəz etmək üçün səy göstərirlər.
2. Təkrar emal:
Bundan əlavə, polistirolun təkrar emalı onun təsirini azaltmaqda mühüm addımdır. Təkrar emal prosesi polistirolun toplanması, çeşidlənməsi, təmizlənməsi və yeni məhsullar üçün təkrar emalını əhatə edir.
3. Texnoloji İnnovasiya:
Polistirolun daha ekoloji cəhətdən təmiz olması üçün müxtəlif innovasiyalar da hazırlanır, o cümlədən polistirolun daha tez parçalanmasına imkan verən texnologiyalar və ya bərpa olunan mənbələrdən xammal istifadəsi.
Nəticə
Polistirol çox yönlülüyü, yüngüllüyü və səmərəliliyi səbəbindən qida qablaşdırma sənayesində mühüm bir materialdır. Onun istehsal prosesi stirol monomerlərinin istehsalından polimerləşməyə və xüsusi hazırlanmış son məhsulların formalaşmasına qədər bir neçə mərhələni əhatə edir. Çoxsaylı faydalarına baxmayaraq, ətraf mühitə mənfi təsirini azaltmaq və davamlı təkrar emal səylərini dəstəkləmək üçün polistirolu ağıllı şəkildə idarə etmək vacibdir.
Müdrik istifadə və ardınca ekoloji izini azaltmaq üçün innovativ səylər gələcəkdə polistirol istifadəsinin davamlılığının açarıdır.
