پلاستیک

پلاستیک به دسته‌ای از مواد مصنوعی یا نیمه مصنوعی گویند که از فرایند بسپارش یا پلیمریزاسیون بدست می‌آیند. پلاستیک جزء مواد مصنوعی است و به‌صورت طبیعی یافت نمی‌شود. پلاستیک‌ها را می‌توان به شکل‌های مختلف درآورد. اصولاً یکی از ویژگی‌های پلاستیک‌ها شکل پذیری خوب آن‌هاست که می‌توانند تحت فرآیندهای حرارتی و مکانیکی به شکل‌های مختلف و گوناگون درآیند.

استفاده گسترده از پلاستیک در لوازم خانگی، استفاده از الیاف مصنوعی بصورت روز افزون در صنایع نساجی و استفاده‌های فراوان دیگر، نشان از اهمیت این ماده در جهان امروزی دارد. هرچند که این ماده مفید و پر کاربرد، عوارض زیادی هم در زندگی انسان باقی گذاشته‌است که  آلودگی محیط‌زیست با زباله‌های پلاستیکی تجزیه‌ناپذیر در طبیعت از این جمله می‌باشد.

اولین پلاستیک مصنوعی

اولین پلیمر مصنوعی در سال 1870 توسط جان وسلی هایت (John Wesley Hyatt) با نام سلولوئید(Celluloid)  کشف شد که برنده مسابقه شرکت نیویورک بود. رواج فزاینده بازی بیلیارد و استفاده از عاج فیل برای ساخت چوب بیلیارد باعث شد این شرکت مسابقه‌ای برگزار کند و به فردی که می‌توانست جایگزینی برای عاج فیل تولید کند جایزه ۱۰،۰۰۰ دلار اهدا می‌شد. هایت با ایجاد سلولوئید (سلولزی از فیبر پنبه با کافور) یک پلاستیک را کشف کرد که می‌توان آن را به شکل‌های مختلفی درآورد. این ماده شفاف، سفت و قالب‌پذیر بوده و در تهیه اشیای مصنوعی مانند شانه، الیاف، لاک و … کاربرد دارد.

این کشف انقلابی بود و برای اولین بار انسان توانست موادجدید تولید کند و به محدودیت‌های طبیعت محدود نشود. این توسعه نه تنها به مردم بلکه به محیط زیست نیز کمک کرد. تبلیغات، سلولوئید را به عنوان ناجی فیل‌ها و لاک‌پشت‌ها اعلام کرد. سلولوئید ارزان‌قیمت، مواد معدنی بیشتر و قابل دسترس‌تری را ایجاد کرد و انقلاب پلاستیک شروع شد.

سیر تکاملی پلاستیک های جدید

اولین پلاستیک کاملا مصنوعی در سال 1908 توسط لئو بیکلند (Baekeland) با نام باکلیت (Bakelite) ایجاد شد. این ماده یک عایق خوب و مقاوم در برابر حرارت بود و بر خلاف سلولوئید تولید انبوه آن امکانپذیر بود؛ همچنین این ماده به دلیل شکلپذیری می‌توانست امکانات فراوانی جهت استفاده فراهم نماید. هم اکنون این ماده جهت ساختن دستگاه تلفن، عایق‌های الکتریکی و وسایل پخت و پز استفاده می‌شود.

موفقیت‌های کشف سلولوئید و باکلیت باعث شد شرکت‌های شیمیایی، به سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه پلیمرها و پلاستیکهای جدید رو بیاورند و توجه به کاربردهای این دو ماده به آینده موکول شدند. جنگ جهانی دوم عاملی برای استفاده از پلاستیک فراهم آورد به ویژه صنایع پلاستیک در آمریکا گسترش چشمگیری داشته و باعث موفقیت در بخش نظامی نیز شدند. نیاز به حفظ منابع طبیعی، باعث الویت بخشی به تولیدات مصنوعی و جایگزینی پلاستیک شد.

شیمی پلاستیک‌ها رفته‌رفته شناخته شد، در سال 1935 نایلون توسط والاس کراترز به عنوان ابریشم مصنوعی اختراع شد که در جنگ به عنوان چتر نجات، طناب، زره بدن، کلاه ایمنی و غیره مورد استفاده قرار گرفت و پلکسی گلاس جایگزین شیشه برای پنجره‌های هواپیما شد. در طول جنگ جهانی دوم، تولید پلاستیکی در ایالات متحده ۳۰۰ درصد افزایش یافت و این توسعه در پس از جنگ جهانی نیز ادامه پیدا کرد. به گفته سوزان فرینکل :"پلاستیک مواد سنتی را به چالش کشید و برنده شد، توانست جای فولاد در اتومبیل، کاغذ و شیشه در بسته بندی و چوب در مبلمان را بگیرد."

تولید پلاستیک‌ها پس از شناخته شدن شیمی پلیمر، بسرعت گسترش یافت و پلاستیک‌های مهم و تجاری زیادی تولید شدند. از سال 1950 به بعد، تولید پلاستیک‌ها شتاب روز افزونی گرفت و موادی سخت و مقاوم در برابر گرما با کاربردهای مخصوص ساخته شدند.

برخی پلاستیکهای مهم و تاریخ تجاری شدن آنها

خواص پلاستيک ها

• سبکی
• عايق حرارت
• عايق الکتريسته
• شفافیت
• رنگ پذیري
• مقاومت در برابر شرايط جوي
• مقاومت در برابر حلال هاي شيميايي
• بهداشتي
• سهولت شناخت
• ارزاني
• سازگاري با شرایط مختلف
• کاربرد متنوع

کاربرد پلاستیک ها

برخی از کاربردهای پلاستیک عبارتند از :

• بلندگوها و تجهیزات صوتی و تصویری
• صنعت ساختمان  (لوله آب فاضلاب، لايه‌هاي عایق رطوبتی، کفپوش‌ها، عايق‌کاري، تزئين ديوار و ...)
• بسته بندي کالاها  (بطري‌ها، سلفون، ظروف پلاستیکی و ...)
• صنايع خودروسازي (روکش صندلي، تودوزي و تزئين بدنه، مخازن آب سردکن، کمربند ايمني، سپر اتومبيل، شبکه رادياتور و ...)
• مبلمان و لوازم خانگي و اداري
• وسايل حمل و نقل ترابري آبي و هوايي (قايق‌ها و هواپيماها)
• تجهيزات صنعتي (لوله هاي صنعتي، پمپ‌ها، شيرها، شيشه اتاق‌هاي کنترل و...
• صنايع عکاسي
• تجهيزات پزشکي (سرنگ تزريق، سرم و...)
• استفاده از فيلم پلاستيک جهت کاغذ چاپ
• صنايع توليد پوشاک (کیف و کفش، الیاف نساجی و ...)

تاریخچه کیسه‌های پلاستیکی

کیسه‌های پلاستیکی اولین‌بار توسط استن گوستاف تولین در سال ۱۹۶۵ تولید شد. این کیسه‌ها به این منظور تولید شدند تا مانع از بین رفتن گیاهان و جایگزین کیسه‌های کاغذی شوند که برای محیط زیست مضر تلقی می‌شدند. کیسه‌های پلاستیکی تولید شده به مراتب از کیسه‌های کاغذی مقاوم‌تر بودند و امکان استفاده‌های مجدد از آن‌ها وجود داشت.

روند تولید پلاستیک به همین‌جا ختم نشد و تلاش برای جایگزین کردن کیسه‌های پلاستیکی با کیسه‌های کاغذی همچنان ادامه پیدا کرد. شرکت دیکسی (Dixie) در دهه ۱۹۸۰ کیسه‌های پلاستیکی را تولید کرد تا جایگزین کیف‌های کاغذی مورد استفاده در فروشگاه‌ها شود. از سال ۱۹۸۲ فروشگاه‌های بزرگ و کوچک متوجه شدند که کیسه‌های پلاستیکی جدید قوی‌تر، ارزان‌تر و حمل آسان‌تری نسبت به کیسه‌های کاغذی دارند. به همین ترتیب انواع کیسه‌های پلاستیکی و کیسه‌های فریز جایگزین کیسه‌های کاغذی شدند و استفاده از انواع کیسه فریز در میان مردم رایج شد.

آينده و بازار پلاستيک

علیرغم بی اعتمادی رو به رشد، پلاستیک برای زندگی مدرن، حیاتی است. پلاستیک‌ها باعث توسعه کامپیوترها، تلفن‌های همراه و بسیاری از پیشرفت‌های حیاتی پزشکی مدرن شده‌اند. پلاستیک‌های سبک برای عایق‌سازی مناسب بوده و باعث صرفه‌جویی در سوخت‌های فسیلی مورد استفاده در گرمایش و حمل و نقل می‌شوند. پلاستیک‌های ارزان قیمت، استاندارد زندگی را افزایش داده و مواد را به آسانی در دسترس قرار داده‌اند. جایگزینی مواد طبیعی با پلاستیک، بسیاری از دارایی‌های ما را ارزان‌تر، سبک‌تر، امن‌تر و مستحکم‌تر کرده‌است.

پلاستیک‌ها در زندگی ما جایگاهی ارزشمند دارند، برخی از دانشمندان در تلاشند پلاستیک‌های ایمن‌تر و پایدارتر بسازند. برخی نیز با ساخت مواد بیوپلاستی از محصولات گیاهی، موادی سازگارتر با محیط‌زیست تولید کردند. گروهی دیگر از پژوهشگران در جستجوی راه‌هایی برای بازیافت پلاستیک‌ها هستند و امیدوارند که فرآیندی ایجاد کنند که پلاستیک دوباره به سوخت های فسیلی تبدیل شود. با همه تلاش‌های انجام شده همه پژوهشگران بر این باورند که پلاستیک‌ها کامل نیستند اما بخش مهم و ضروری از آینده ما هستند.