Полистирол хуванцар үйлдвэрлэлийн процесс ба түүнийг хүнсний сав баглаа боодолд хэрэглэх нь
Хөөсөнцөр хуванцар буюу англиар полистирол гэгддэг нь хүнсний сав баглаа боодол зэрэг янз бүрийн үйлдвэрлэлийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг олон талын зориулалттай хуванцар юм. Энэ нийтлэлд хөөсөнцөр үйлдвэрлэх үйл явц болон хүнсний сав баглаа боодол дахь хэрэглээний талаар дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.
Полистиролын товч түүх ба химийн бүтэц
Полистиролыг анх 1839 онд Эдвард Саймон нийлэгжүүлсэн. Гэсэн хэдий ч 1930-аад он хүртэл Германы IG Farben компани полистиролыг арилжааны материал болгон боловсруулаагүй. Полистирол нь винилбензолын нэгдэл болох стиролын мономероос үүссэн үнэрт полимер юм. Түүний химийн бүтэц нь давтагдсан стиролын мономер нэгжүүдээс бүрдэнэ:
\[ [-CH_2-CH(C_6H_5)-]_n \]
энд \(C_6H_5\) нь полистиролд хатуулаг, бат бөх чанар зэрэг онцгой шинж чанарыг өгдөг фенил цагираг юм.
Полистирол үйлдвэрлэх үйл явц
1. Стирол мономер үйлдвэрлэл:
Полистирол үйлдвэрлэх үйл явц нь стирол мономер үйлдвэрлэхээс эхэлдэг. Стирол нь этилбензолыг дегидрогенжүүлэх замаар үүсдэг бөгөөд энэ нь хэд хэдэн үе шатаас бүрдэнэ.
– Бензолын алкилжилт: Бензол нь хүчиллэг катализаторын дэргэд этилентэй урвалд орж этилбензол үүсгэдэг.
– Этилбензолыг усгүйжүүлэх: Дараа нь этилбензолыг өндөр температурт (ойролцоогоор 600-650°C) төмрийн исэл катализатороор халааж стирол ба устөрөгч гарган авна.
2. Стиролын полимержилт:
Үүссэн стиролыг дараа нь полистирол үйлдвэрлэхийн тулд полимержүүлдэг. Масс, суспенз, эмульсийн полимержилт зэрэг хэд хэдэн полимержих аргыг ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч хамгийн түгээмэл нь суспензийн полимержилт бөгөөд дараах алхмуудыг агуулдаг.
– Эхлэл: Полимержилт нь стиролыг чөлөөт радикал үүсгэхэд хүргэдэг чөлөөт радикал инициатороос эхэлдэг.
– Үржих: Мономеруудаас үүссэн чөлөөт радикалууд нь бусад мономеруудыг татаж, урт полимер гинж үүсгэдэг.
– Төгсгөл: Энэ процессыг полимер хүссэн молекулын уртад хүрч, урвал дуустал үргэлжлүүлнэ.
3. Шахах ба хэлбэржүүлэх:
Полимержих процессын дараа үүссэн полистирол нь үрэл эсвэл мөхлөг хэлбэртэй байдаг. Дараа нь полистирол мөхлөгийг хатааж, шахмал машин ашиглан хайлуулдаг. Энэхүү шахмалжуулалтын процесс нь материалыг хүнсний сав баглаа боодлын хуудас гэх мэт шаардлагатай янз бүрийн хэлбэрт оруулах боломжийг олгодог.
Хүнсний сав баглаа боодол дахь полистирол хэрэглээ
Хөөсөн полистирол нь бүтэц, шинж чанараасаа хамааран хэд хэдэн хувилбартай байдаг, үүнд:
– Ерөнхий зориулалтын полистирол (GPPS): Тунгалаг, хэврэг шинж чанартай бөгөөд ихэвчлэн хуванцар халбага, сэрээ, таваг зэрэг нэг удаагийн бүтээгдэхүүнд ашиглагддаг.
– Өндөр нөлөөллийн полистирол (HIPS): Бутадиен резинээс бүрдсэн тул илүү өндөр эсэргүүцэлтэй бөгөөд илүү бат бөх чанар шаарддаг бүтээгдэхүүнийг савлахад ашигладаг.
– Өргөтгөсөн полистирол хөөс (EPS): Энэ материал нь сайн дулаалгын шинж чанартай бөгөөд хөнгөн тул хөөсөнцөр гэх мэт хүнсний саванд ашигладаг.
Полистирол хүнсний сав баглаа боодол
Хөөсөнцөр нь хөнгөн жин, харьцангуй хямд өртөг, уян хатан чанар зэрэг хэд хэдэн гол шалтгааны улмаас хүнсний сав баглаа боодлын үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Хүнсний сав баглаа боодолд хөөсөнцөрийг ашиглах зарим онцлог шинж чанаруудыг энд оруулав.
1. Түргэн хоолны савнууд:
Түргэн хоолны хамгийн түгээмэл хэрэглээний нэг бол хөөсөнцөр сав юм. Эдгээр савнууд нь сайн дулаалгын шинж чанартай тул хоолыг удаан хугацаанд халуун эсвэл хүйтэн байлгадаг.
2. Хуванцар аяга болон таваг:
Аяга, таваг, хутганы хэрэгсэл (халбага, сэрээ)-ийг тунгалаг, цохилтод тэсвэртэй тул ихэвчлэн ердийн полистирол эсвэл HIPS-ээр хийдэг.
3. Мах, загасны сав баглаа боодол:
Мах, загасыг хуванцар хальсаар бүрсэн полистирол тавиур ашиглан савладаг. Эдгээр тавиурууд нь чийгийг хадгалж, бүтээгдэхүүний гадаад төрхийг сайжруулахад тусалдаг.
4. Өндөгний сав баглаа боодол:
Полистирол хөөсөнцөр өндөгний сав баглаа боодол нь цочрол шингээх шинж чанартай тул өндөгийг түгээх явцад хагарахаас илүү сайн хамгаалдаг тул ашигладаг.
5. Хоол хүнс, ундааны тавиур:
Хөөсөнцөр тавиурыг ихэвчлэн цайны газар, ресторан, онгоцны хоолны хайрцаг зэрэг газруудад хоол хүнс, ундаагаар үйлчлэхэд ашигладаг.
Байгаль орчны асуудлууд ба дахин боловсруулах хүчин чармайлтууд
Хөөсөнцөр нь олон давуу талтай хэдий ч хүнсний сав баглаа боодолд ашиглагдах нь байгаль орчны асуудал үүсгэдэг. Хөөсөнцөр нь биологийн задралд ордоггүй материал бөгөөд хүрээлэн буй орчинд дарамт учруулж буй хуванцар хаягдлын асуудалд хувь нэмэр оруулдаг.
1. Бууруулах ба солих:
Олон засгийн газар болон байгаль орчны байгууллагууд нэг удаагийн хэрэглээний полистирол бүтээгдэхүүний хэрэглээг багасгаж, тэдгээрийг биопластик эсвэл картон зэрэг байгаль орчинд ээлтэй материалаар солихыг шаардаж байна.
2. Дахин боловсруулалт:
Үүнээс гадна, хөөсөн полистиролыг дахин боловсруулах нь түүний нөлөөллийг бууруулах чухал алхам юм. Дахин боловсруулах үйл явцад хөөсөн полистиролыг цуглуулах, ангилах, цэвэрлэх, шинэ бүтээгдэхүүн болгон дахин боловсруулах үйл явц орно.
3. Технологийн инноваци:
Мөн полистиролыг илүү байгаль орчинд ээлтэй болгохын тулд янз бүрийн инновацийг боловсруулж байгаа бөгөөд үүнд полистиролыг илүү хурдан задалдаг технологи эсвэл сэргээгдэх эх үүсвэрээс гаралтай түүхий эдийг ашиглах зэрэг орно.
Дүгнэлт
Полистирол нь олон талт байдал, хөнгөн жин, өртөг хэмнэлттэй байдлаасаа шалтгаалан хүнсний сав баглаа боодлын салбарт чухал материал юм. Үүний үйлдвэрлэлийн үйл явц нь стирол мономер үйлдвэрлэхээс эхлээд полимержих, захиалгат эцсийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх хүртэл хэд хэдэн үе шатыг хамардаг. Олон тооны ашиг тустай хэдий ч полистиролыг ухаалгаар зохицуулах нь хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг бууруулах, тогтвортой дахин боловсруулах хүчин чармайлтыг дэмжих нь чухал юм.
Ухаалаг хэрэглээ, дараа нь түүний экологийн ул мөрийг бууруулах шинэлэг хүчин чармайлт нь ирээдүйд полистиролын хэрэглээний тогтвортой байдлын түлхүүр юм.
