jak se vyrábí plast? Jednoduché a podrobné vysvětlení.

jak se vyrábí plast?

existují hlavně dva typy plastů-1) syntetický 2) Bio-based. Syntetické plasty se získávají z benzinových produktů, jako je ropa, zemní plyn nebo uhlí. Na druhé straně jsou plasty na bázi bio získávány z obnovitelných produktů, jako jsou rostlinné tuky a oleje, škrob, kukuřice, sacharidy, bakterie atd.

syntetické plasty dominují průmyslu zpracování plastů kvůli jejich snadné zpracovatelnosti. Nedostatek zásob ropy na celém světě však vedl k pomalému, ale stálému přijímání bioplastů extrahovaných z plýtvání zvířaty a odpadní biomasy.

plasty jsou vyrobeny s využitím celkem čtyř kroků. Tady jsou:

• extrakce surovin
• rafinační proces
• polymerace
• složení

#1 těžba surovin –

vše začíná těžbou surovin z ropy, zemního plynu a někdy i uhlí. Celková směs musí být zpracována za zvláštních podmínek. Manipulace se směsí je složitý úkol, protože obsahuje tisíce sloučenin.

# 2 proces rafinace –

transformace ropy a zemního plynu na různé ropné produkty se nazývá proces rafinace. Odvozené ropné produkty se přeměňují na užitečné chemikálie, včetně „monomerů“.“

ropa se zahřívá v peci a posílá se do destilační jednotky. Zde dojde k filtraci, což vede k oddělení suroviny na lehčí a menší sloučeniny zvané “ frakce.“

z extrahovaných sloučenin je řada uhlovodíkových destilátů upřednostňována plastikářským průmyslem souhrnně nazývaným Naptha. To může dělat velké množství plastu, ale jiné prostředky, jako je plyn mohou být také využity.

#3 polymerace –

většina plastů se vyrábí dvěma způsoby-polymerací (metoda růstu řetězce) a metodou růstu kroku.

polymerace začíná přeměnou olefinového plynu na uhlovodíky s vyšší molekulovou hmotností (polymery). Aby to bylo možné, musí být monomery spojeny do řetězců. Existují dvě varianty polymerace-adiční polymerace a kondenzační polymerace.

adiční polymerace:

adiční polymerace znamená, že jeden monomer se připojuje k jinému(dimeru), připojuje se k jinému (trimeru) atd. K dokonalému dosažení tohoto cíle by měl být použit katalyzátor s názvem peroxid.

běžnými materiály získanými adiční polymerací jsou polystyren (PS), Polyvinylchlorid(PVC) a polyethylen(PE).

Kondenzační Polymerace:

to znamená kombinovat více monomerů odstraněním malých molekul, jako je voda. Katalyzátor je také nezbytný k provedení reakce mezi sousedními monomery. Přidání existujícího řetězce do jiného je zcela běžné, abyste získali požadované výsledky.

běžnými příklady jsou polyester a nylon.

#4 Compounding –

Compounding znamená míchání různých směsí v rámci určité teploty za účelem získání formulací plastů. Míchání se provádí pomocí nějakého extruderu a následně se směs upevňuje.

poté jsou palety přivedeny do dílny, kde jsou zpracovány vstřikováním nebo jiným způsobem zpracování, aby se přeměnily na hotové nebo polotovary.

povaha zpracování je zcela závislá na konečné aplikaci. Může se lišit z hlediska velikosti, tvaru, barvy a vlastností.

zapojení čtení-Robotika v vstřikování – vysvětleno / aplikace robotiky v vstřikování / výhody robotiky v vstřikování

identifikace plastů–

právě jsme se dozvěděli, jak se vyrábí plast. Nyní se podívejme na klasifikaci plastů. Klasifikace závisí na mnoha faktorech, jako je reakce na chemikálie, teplota tání, aplikace a vlastnosti.

• termoplasty a termosety
• amorfní a polokrystalické
• Homopolymery a kopolymery

klasifikace mezi amorfními a polokrystalickými materiály je zcela závislá na jejich molekulární struktuře.

když mluvíme o homopolymeru a kopolymeru, jejich klasifikace je založena na složení monomeru konečného materiálu. Monomer je molekula, která se kombinuje s jinými molekulami a stává se větší molekulou (polymerem).

Bonus: – pojďme se dostat do více podrobností o tom, jak vyrobit plast?

co jsou uhlovodíky?

uhlovodík je jednoduše organická sloučenina sestávající z uhlíku a vodíku. Carmon má valenci 4 význam, má 4 elektrony v nejvzdálenějších buňkách. Má schopnost spárovat se čtyřmi elektrony jakéhokoli prvku z periodické tabulky a vytvářet chemické vazby.

vodík má na druhé straně pouze 1 elektron ve valenční skořápce. Když je jediný atom vodíku spárován se 4 atomy uhlíku, vytvoří se jediná vazba s chemickým názvem molekula CH4 zvaná metan.

metan je elementární uhlovodík a první člen rodiny alkanů.

Alkanová Rodina – metan (CH4), Ethan (CH3-CH3 nebo C2H6), pentan (CH3-CH2-CH2 – CH2-CH3), propan (CH3-CH2-CH3), butan (CH3-CH2-CH2-CH3), oktan, nonan, hexan, heptan atd.

tento druh uhlíkové a vodíkové vazby se nazývá nasycená vazba (také nazývaná sigma vazba). Může existovat jiný druh vazby s názvem nenasycená vazba (pi vazba) s sigma vazbou krácení uhlík-uhlík dvojné vazby (alkeny) nebo dvě vazby Pi s sigma vazbou uhlík-uhlík trojná vazba(alkiny).

Alkenová Rodina-ethylen (CH2=CH2 nebo C2H4), propylen (CH2=CH-CH2), 1-butylen (CH2=CH-CH2-CH3), 2-butylen (CH3-CH=CH-CH3) atd.

alkyn – ethyn (CH ≡ CH nebo C2H2), propyn (CH C C-CH3), 1-butyn (CH≡C-CH2-CH3), 2-butyn (CH3-CH≡CH-CH3) atd.

jaký je rozdíl mezi plastem a polymerem?

Všimněte si, že všechny plasty jsou polymery, ale ne všechny polymery jsou plasty.

plasty jsou v podstatě organické polymery s vysokou molekulovou hmotností sestávající z prvků, jako je uhlík, vodík, dusík, síra, chlor a kyslík. Plasty mohou být vyrobeny s využitím atomů křemíku a míchání uhlíku. Hlavními složkami plastů jsou polymerní pryskyřice a přísady.

„plasticita“ je termín, který výrobci plastů často používají k popisu vlastností, klíčových vlastností a atributů všech plastových materiálů, které se mohou neměnně deformovat bez rozbití nebo praskání. Plasticita je rozhodující pro určení, že plast přežije teplo a teplotu během procesu formování.

s rozvojem chemie a zvýšenými R&d činnostmi kolem výroby plastů je možné jemné doladění polymerních vlastností v závislosti na požadavku.

mnoho různých re-uspořádání může být provedeno s monomery získat požadovaný tvar polymeru, vlastnosti/atributy.

Zajímavé čtení-Co je plastová paleta? / The Defintive Guide

jak se vyrábí plast z nafty?

nafta je řada destilátových uhlovodíků odpovědných za tvorbu plastů. Je to kombinace uhlovodíků C5 až C10.

nafta se udržuje v parním kraku v horké vodě a rozkládá se při teplotě (~800 °C), rozdělená na dva hlavní uhlovodíky známé jako hlavní zprostředkovatelé.

tyto malé molekuly jsou spojeny dohromady a vytvářejí dlouhý řetězec nazývaný polymer. Při cestě do dílny jsou tyto polymery tvarovány jako granule (někdy prášek při zpracování v rotačním tvarování).

než budou mít tvar našich každodenních, krásně vypadajících plastových výrobků, projdou intenzivními procesy zahřívání, tavení a chlazení v rámci různých způsobů zpracování (vstřikování, vytlačování, vyfukování atd.)

budoucnost plastů–

Shoutout-Grandviewresearch.com

podle serval research provedeného společností Grand View Research je globální trh s plasty oceněn na 568.9 miliard USD v 2019 a zaregistruje CAGR 3.2% pro 2020-2027. Balení, konstrukce, Elektronika, a elektrické jsou největšími spotřebiteli plastů v obchodních vertikálech.

spotřební zboží, zdravotnictví a zemědělství také rychle rostou a v budoucnu mohou mít významnou část tržního podílu na spotřebě plastů.

globální podíl na trhu s plasty podle odvětví (2019)

nedávné vypuknutí Covid-19 však bránilo růstu plastů a celkové výrobě, konstrukci a dalším vertikálům kvůli celonárodním blokádám, omezením dodavatelského řetězce a žádné ekonomické činnosti.

od zpracování tohoto kusu je zavedení vakcíny na kartách a s vládními stimulačními výdaji po celém světě se věci mohou v žádném okamžiku zlepšit. Výhled dlouhodobého růstu je tedy pozitivní.

Časté dotazy –

1. Kdo vyrobil první plast?

Ans. Jedním z prvních příkladů vynálezu plastů byl v roce 1855 Alexender Parkes a pojmenoval svůj vynález Parkesine, který dnes známe jako celuloid. Poté přišel průlom s vytvořením polyvinylchloridu někde mezi lety 1838-1872.

kvantový skok v příběhu o vynálezu plastů přišel v roce 1907, kdy Belgicko-americký vědec Leo Baekeland vynalezl bakelit, první syntetický hromadně vyráběný plast(stále se používá, ale skromně).

2. Jaké jsou 7 typů plastů?

Ans. Níže je uvedeno sedm nejběžnějších typů plastů:

1) polyethylentereftalát (PET nebo PETE)

2) polyethylen s vysokou hustotou (HDPE)

3) Polyvinylchlorid (PVC nebo Vinyl)

4) polyethylen s nízkou hustotou (LDPE)

5) Polypropylen (PP)

6) polystyren (PS nebo polystyren)

7) Ostatní (ABS, polykarbonát, biologicky rozložitelný plast atd.

3. Z čeho je nejbezpečnější plast na pití?

Ans. Ve spotřebitelských aplikacích se používá více plastových materiálů. Nicméně, podle mých znalostí a zkušeností, nejlepší plasty k pití nebo konzumaci všeho je HDPE. Většina lahví na prací prostředek a džus, džbány na mléko, nádoby na toaletní potřeby, vany na máslo a dokonce i velké množství lahví na vodu (i když nejpoužívanějším plastem pro výrobu lahví na vodu je PET s více než 70% podílem na trhu) jsou také vyrobeny z HDPE.

4. Jaké jsou kroky procesu recyklace plastů?

Ans. V procesu recyklace plastů je šest hlavních kroků. Zde jsou:

1. Sběr odpadního plastu

2. Organizování plastů do kategorií

3. Praní pro odstranění nečistot

4. Zdůraznění a změna velikosti

5. Identifikace a rozpojení plastů

6. Složení

5. Jaké jsou nejběžnější metody zpracování plastů?

Ans. Nejběžnějšími technikami zpracování plastů jsou vstřikování, vytlačování, rotační tvarování, vyfukování, tvarování za tepla a lisování.

doporučené čtení –

jaká je hustota plastů? / Kompletní průvodce

Top 5 tepelně odolných plastových materiálů / seznam vysokoteplotních plastových materiálů

6 nejlepších technik tvarování plastů / kompletní analýza

co je tvarování za tepla / různé fáze tvarování za tepla / typy tvarování za tepla / aplikace / Výhody & nevýhody

co je tekutý plast? / Liquid Plastic Vs. Resin / podrobný průvodce

poslední slova –

snažil jsem se udržet tento kus krátký(nechci ztrácet hodně času). Tak to byl můj názor na to, jak se vyrábějí plasty. Proces tvorby plastů je komplikovaný a trvá mnoho času a investic, než se vůbec začne. Byly však provedeny inovace, aby byl proces transparentnější a levnější a aby byl méně škodlivý pro životní prostředí. Takže pokračujte ve zkoumání tohoto ans zůstat aktualizován pro nejlepší znalosti.