Органикалык кошулмалардан пластмасса жасоо процесси
Пластик ар кандай тармактарда жана күнүмдүк турмушта эң кеңири колдонулган материалдардын бири. Анын жеңил, ийкемдүү, суу өткөрбөй турган жана ийилчээк касиеттери аны азык-түлүк таңгактоодон баштап оор өнөр жай компоненттерине чейин көптөгөн колдонмолор үчүн негизги тандоо кылат. Бул макалада биз чийки заттан баштап акыркы продуктка чейин органикалык кошулмалардан пластик жасоо процессин карап чыгабыз.
1. Pendahuluan
Пластмассалар – бул полимерлер, мономер деп аталган көптөгөн кайталануучу бирдиктерден турган ири молекулалар. Полимерлештирүү – бул мономерлерди бириктирип, полимер чынжырларын түзүүчү химиялык процесс. Пластмассаларды жасоодо эң көп колдонулган органикалык кошулмалар – мунай жана жаратылыш газы, бирок кайра жаралуучу ресурстарды пайдалануу аракеттери көбөйүүдө.
2. Чийки заттар
2.1 Негизги булак катары мунай
Көпчүлүк пластмассалар мунайдан алынган нефтехимиялык продуктулардан жасалат. Чийки мунайдын курамында ар кандай углеводороддор бар, алар тазалоо аркылуу этилен, пропилен жана бутадиен сыяктуу майда компоненттерге бөлүнүп, андан кийин пластмасса өндүрүшүндө мономер катары колдонулат.
2.2 Жаратылыш газы
Мунайдан тышкары, жаратылыш газы да пластик өндүрүшү үчүн маанилүү булак болуп саналат. Жаратылыш газынын негизги компоненти болгон метанды буу крекинги деп аталган процесс аркылуу этиленге айландырууга болот.
2.3 Кайра жаралуучу органикалык материалдар
Крахмал, целлюлоза жана өсүмдүк майлары сыяктуу кайра жаралуучу ресурстардан пластмасса өндүрүү үчүн ар кандай аракеттер көрүлдү. Бул кайра жаралуучу органикалык материалдардан жасалган биопластиктер кадимки пластмассаларга караганда экологиялык жактан таза чечимди сунуштайт.
3. Полимерлештирүү процесси
3.1 Кошумча полимерлөө
Полимерлешүүдөн тышкары, кош байланыштары бар мономерлер (мисалы, этилен) кошуу процесси аркылуу полимерди пайда кылуу үчүн реакцияга киришет. Бул типтеги полимерлешүүдө кошумча продуктулар пайда болбойт. Кошумча полимерлешүү аркылуу алынган пластмассалардын кеңири таралган мисалдары - полиэтилен жана полипропилен.
Этиленди полимерлөө процесси:
1. Мономерди даярдоо: Этилен углеводороддук крекинг процесси аркылуу өндүрүлөт.
2. Баштоо: Полимерлешүү реакциясын баштоо үчүн инициаторду (мисалы, эркин радикалдарды, кислоталарды же негиздер) кошуу.
3. Көбөйүү: Этилен мономерлери тынымсыз биригип, полиэтилендин узун чынжырларын пайда кылышат.
4. Токтотулушу: Реакцияны токтото турган затты кошуу менен процесс токтотулат.
3.2 Конденсациялык полимерлешүү
Конденсация полимерлешүүсүндө эки башка типтеги мономер биригип, полимерди жана кошумча продуктуну (адатта суу же метанол) пайда кылат. Нейлон жана полиэстер конденсация полимерлешүү аркылуу алынган пластмассалардын кеңири таралган мисалдары болуп саналат.
Нейлон полимерлөө процесси:
1. Мономерлерди даярдоо: Адип кислотасы жана гексаметилендиамин сыяктуу мономерлер даярдалат.
2. Полимердин пайда болуу реакциясы: Эки мономер кошумча продукт катары нейлон менен суунун узун чынжырларын пайда кылуу үчүн реакцияга киришет.
3. Тазалоо: Алынган нейлон жууп-кургатуу процесси аркылуу кошумча продуктылардан тазаланат.
4. Экструзия жана калыптоо процесси
Полимер пайда болгондон кийин, гранулдар же гранулдар түрүндөгү пластик, адатта, эритилип, ар кандай калыптандыруу ыкмалары аркылуу ар кандай акыркы продуктуларга айланат, мисалы:
4.1 Экструзия
Экструзия - бул пластик гранулдарды эритип, калып аркылуу түтүк, барак же пленка сыяктуу үзгүлтүксүз профилдеги продуктуну түзүү процесси.
4.2 Инъекциялык калыптоо
Бул процесс эритилген пластикти оюнчуктар, контейнерлер жана автомобиль тетиктери сыяктуу көңдөй же катуу буюмдарды пайда кылуу үчүн жогорку басым менен калыпка куюуну камтыйт.
4.3 Үрпөө
Үйлөтүү формасында эритилген пластик түтүктөр формага келтирилип, кысылган аба менен үйлөтүлүп, бөтөлкөлөр сыяктуу көңдөй буюмдарды чыгарат.
4.4 Айлануучу калыптоо
Бул ыкма эриген пластикти калыптын ички бетине бирдей бөлүштүрүү үчүн бир нече октор боюнча айланган калыпты колдонот, бул күйүүчү май бактары жана чоң оюнчуктар сыяктуу көңдөй буюмдарды чыгарат.
5. Пластмассанын касиеттери
5.1 Полиэтилен (ПЭ)
Полиэтилен эң көп колдонулган пластик жана ал LDPE (төмөн тыгыздыктагы полиэтилен) жана HDPE (жогорку тыгыздыктагы полиэтилен) сыяктуу ар кандай формаларда кездешет. ПЭ соода баштыктарында, бөтөлкөлөрдө жана түтүктөрдө колдонулат.
5.2 Полипропилен (PP)
Полипропилен жогорку созулууга туруктуулугу жана химиялык туруктуулугу менен белгилүү. PP автомобиль продукцияларында, тамак-аш идиштеринде жана медициналык шаймандарда колдонулат.
5.3 Полистирол (PS)
Полистирол тунук кристаллдык же көбүктүү болушу мүмкүн. Кристаллдык PS тунук тамак-аш таңгактарында, ал эми көбүктүү PS (стирол) коргоочу таңгактарда жана изоляциялык материалдарда колдонулат.
5.4 Поливинилхлорид (ПВХ)
ПВХ – бул пластификаторлор менен катуулантууга же жумшартууга боло турган көп функциялуу пластик. Катуу ПВХ түтүктөр жана терезелер үчүн, ал эми ийкемдүү ПВХ электр зымдары жана винил пол төшөө үчүн колдонулат.
6. Пластик калдыктарын башкаруу
6.1 Кайра иштетүү
Кайра иштетүү - бул пластик калдыктарын жаңы материалдарга же продукцияларга айландыруу процесси. Кайра иштетүүгө жарамдуу пластик чогултулуп, гранулдарга бөлүнүп, кайра формага келтирүү үчүн эритилет.
6.2 Биологиялык ажыроочу пластмассалар
Акыркы бир катар инновациялар айлана-чөйрөдөгү микроорганизмдер тарабынан ажыратыла турган биологиялык жактан ажыроочу пластиктерди иштеп чыгууга багытталган, бул полигондордогу пластик калдыктарынын жүгүн азайтат.
6.3 Калдыктардан алынган энергия
Бир нече жаңы технологиялар пластик калдыктарын пиролиз сыяктуу процесстер аркылуу энергияга айландырууга мүмкүндүк берет, ал пластикти синтетикалык күйүүчү майга же газга айлантат.
7. Кесимпулан
Органикалык кошулмалардан пластик жасоо процесси мономерлерди бөлүп алуудан жана тазалоодон баштап, полимерлештирүү аркылуу акыркы продуктуну түзүүгө чейинки ар кандай кадамдарды камтыйт. Технологиялык жетишкендиктер жана айлана-чөйрө жөнүндө маалымдуулуктун жогорулашы менен, кайра жаралуучу ресурстардан жана натыйжалуу кайра иштетүү ыкмаларынан пластиктерди иштеп чыгуу аракеттери уланууда. Пластмассалар заманбап коомго олуттуу пайда алып келгени менен, алардын калдыктарын башкаруудагы кыйынчылыктар жоопкерчиликтүү жана туруктуу инновацияларды талап кылат.
