Wie wird Kunststoff hergestellt? Eine einfache und detaillierte Erklärung.

Wie wird Kunststoff hergestellt?

Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Kunststoffen – 1) Synthetisch 2) Biobasiert. Synthetische Kunststoffe werden aus Benzinprodukten wie Erdöl, Erdgas oder Kohle gewonnen. Auf der anderen Seite werden biobasierte Kunststoffe aus erneuerbaren Produkten wie pflanzlichen Fetten und Ölen, Stärke, Mais, Kohlenhydraten, Bakterien usw. gewonnen.

Synthetische Kunststoffe dominieren die kunststoffverarbeitende Industrie aufgrund ihrer einfachen Verarbeitbarkeit. Der weltweite Mangel an Ölreserven hat jedoch zu einer langsamen, aber stetigen Einführung von Biokunststoffen geführt, die aus tierischen Abfällen und Abfallbiomasse gewonnen werden.

Kunststoffe werden in insgesamt vier Schritten hergestellt. Hier sind sie:

• Gewinnung der Rohstoffe
• Raffinationsprozess
• Polymerisation
• Compoundierung

#1 Gewinnung von Rohstoffen –

Alles beginnt mit der Gewinnung von Rohstoffen aus Rohöl, Erdgas und manchmal Kohle. Die gesamte Mischung muss unter bestimmten Bedingungen verarbeitet werden. Die Handhabung der Mischung ist eine komplexe Aufgabe, da sie Tausende von Verbindungen enthält.

# 2 Raffinationsprozess –

Die Umwandlung von Rohöl und Erdgasen in verschiedene Erdölprodukte wird als Raffinationsprozess bezeichnet. Die abgeleiteten Erdölprodukte werden in nützliche Chemikalien umgewandelt, einschließlich „Monomere.“

Rohöl wird in einem Ofen erhitzt und zur Destillationseinheit geschickt. Hier erfolgt die Filtration, was zur Trennung von Rohöl in leichtere und kleinere Verbindungen führt, die als „Fraktionen“ bezeichnet werden.“

Aus den extrahierten Verbindungen wird von der Kunststoffindustrie eine Reihe von Kohlenwasserstoffdestillaten bevorzugt, die zusammen als Naptha bezeichnet werden. Es kann große Mengen an Kunststoff herstellen, aber auch andere Mittel wie Gas können verwendet werden.

# 3 Polymerisation –

Die meisten Kunststoffe werden mit zwei Methoden hergestellt – Polymerisation (Kettenwachstumsmethode) und Stufenwachstumsmethode.

Die Polymerisation beginnt mit der Umwandlung von Olefingas in höhermolekulare Kohlenwasserstoffe(Polymere). Um dies zu ermöglichen, müssen Monomere in Ketten gebunden werden. Es gibt zwei Varianten der Polymerisation – Additionspolymerisation und Kondensationspolymerisation.

Additionspolymerisation:

Additionspolymerisation bedeutet, dass sich ein Monomer mit einem anderen verbindet (Dimer), mit einem anderen verbindet (Trimer) und so weiter. Um dies perfekt zu erreichen, sollte ein Katalysator namens Peroxid verwendet werden.

Übliche Materialien, die von der Additionspolymerisation abgeleitet sind, sind Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC) und Polyethylen (PE).

Kondensationspolymerisation:

Es bedeutet, mehrere Monomere zu kombinieren, indem kleine Moleküle wie Wasser entfernt werden. Ein Katalysator ist auch notwendig, um eine Reaktion zwischen benachbarten Monomeren durchzuführen. Das Hinzufügen einer vorhandenen Kette zu einer anderen ist durchaus üblich, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Gängige Beispiele sind Polyester und Nylon.

# 4 Compoundierung –

Compoundierung bedeutet das Mischen verschiedener Mischungen innerhalb einer bestimmten Temperatur, um Formulierungen von Kunststoffen zu erhalten. Das Mischen wird unter Verwendung eines Extruders durchgeführt, gefolgt von der Befestigung der Mischung.

Danach werden die Paletten in die Werkstatt gebracht, wo sie im Spritzguss oder einer anderen Verarbeitungsmethode verarbeitet werden, um sie in fertige oder halbfertige Produkte umzuwandeln.

Die Art der Verarbeitung hängt vollständig von der Endanwendung ab. Es kann in Bezug auf Größe, Form, Farbe und Eigenschaften variieren.

Weiterlesen – Robotik im Spritzguss – Erklärt / Anwendungen der Robotik im Spritzguss / Vorteile der Robotik im Spritzguss

Identifizierung von Kunststoffen –

Wir haben gerade gelernt, wie Plastik hergestellt wird. Schauen wir uns nun die Klassifizierung von Kunststoffen an. Die Klassifizierung hängt von vielen Faktoren wie der Reaktion auf Chemikalien, dem Schmelzpunkt, den Anwendungen und den Eigenschaften ab.

• Thermoplaste und Duroplaste
• Amorphe und teilkristalline
• Homo- und Copolymere

Die Klassifizierung zwischen amorphen und teilkristallinen Materialien hängt vollständig von ihrer Molekülstruktur ab.

Apropos Homopolymer und Copolymer, Ihre Klassifizierung basiert auf der Monomerzusammensetzung des endgültigen Materials. Ein Monomer ist ein Molekül, das sich mit anderen Molekülen zu einem größeren Molekül(Polymer) verbindet.

Bonus: – Lassen Sie uns mehr darüber erfahren, wie man Plastik herstellt?

Was sind Kohlenwasserstoffe?

Ein Kohlenwasserstoff ist einfach eine organische Verbindung, die aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht. Carmon hat eine Wertigkeit von 4 Bedeutung, es hat 4 Elektronen in den äußersten Zellen. Es hat die Fähigkeit, sich mit vier Elektronen eines Elements aus dem Periodensystem zu paaren, um chemische Bindungen herzustellen.

Wasserstoff hingegen hat nur 1 Elektron in der Valenzhülle. Wenn das einzelne Wasserstoffatom mit 4 Kohlenstoffatomen gepaart wird, entsteht eine Einzelbindung mit dem chemischen Namen CH4-Molekül namens Methan.

Methan ist der elementare Kohlenwasserstoff und das erste Mitglied der Alkan-Familie.

Alkanfamilie – Methan (CH4), Ethan (CH3-CH3 oder C2H6), Pentan (CH3-CH2-CH2- CH2-CH3), Propan (CH3-CH2-CH3), Butan (CH3-CH2-CH2-CH3), Oktan, Nonan, Hexan, Heptan usw.

Diese Art von Kohlenstoff- und Wasserstoffbindung wird als gesättigte Bindung (auch Sigma-Bindung genannt) bezeichnet. Es kann eine andere Art von Bindung geben, die ungesättigte Bindung (Pi-Bindung) genannt wird, wobei Sigma-Bindung Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen (Alkene) oder zwei Pi-Bindungen mit Sigma-Bindung Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung (Alkine) enthält.

Alkenfamilie – Ethylen (CH2 = CH2 oder C2H4), Propylen (CH2 = CH-CH2), 1-Butylen (CH2 = CH-CH2-CH3), 2-Butylen (CH3-CH = CH-CH3) usw.

Alkinfamilie – Ethin (CH ≡ CH oder C2H2), Propin (CH≡C-CH3), 1-Butin (CH≡C-CH2-CH3), 2-Butin (CH3-CH≡CH-CH3) usw.

Was ist der Unterschied zwischen Kunststoff und Polymer?

Beachten Sie, dass alle Kunststoffe Polymere sind, aber nicht alle Polymere Kunststoffe.

Kunststoffe sind im Wesentlichen hochmolekulare organische Polymere, die aus Elementen wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel, Chlor und Sauerstoff bestehen. Kunststoffe können unter Verwendung von Siliziumatomen und Kohlenstoffatomen hergestellt werden. Die Hauptbestandteile von Kunststoffen sind polymere Harze und Additive.

“ Plastizität“ ist ein Begriff, der häufig von Kunststoffherstellern verwendet wird, um die Eigenschaften, Hauptmerkmale und Attribute aller Kunststoffmaterialien zu beschreiben, die sich unveränderlich verformen können, ohne zu brechen oder zu reißen. Plastizität ist entscheidend für die Bestimmung, dass der Kunststoff die Hitze und Temperatur während des Formprozesses überlebt.

Mit der Entwicklung in der Chemie und den verstärkten R& D-Aktivitäten rund um die Kunststoffherstellung ist eine Feinabstimmung der Polymereigenschaften je nach Anforderung möglich.

Viele verschiedene Re-Arrangements können mit Monomeren durchgeführt werden, um die gewünschte Form, Eigenschaften / Attribute des Polymers zu erhalten.

Interessante Lektüre – Was ist eine Kunststoffpalette? / The Defintive Guide

Wie wird Kunststoff aus Naphtha hergestellt?

Naphtha ist eine Reihe von Destillatkohlenwasserstoffen, die für die Herstellung von Kunststoffen verantwortlich sind. Es ist eine Kombination von C5 bis C10 Kohlenwasserstoffen.

Naphtha wird in einem Steamcracker in heißem Wasser gehalten und bei einer Temperatur (~ 800 ° C) zersetzt, aufgeteilt in zwei Hauptkohlenwasserstoffe, die als Hauptvermittler bekannt sind.

Diese kleinen Moleküle sind miteinander verbunden und bilden eine lange Kette, die als Polymer bezeichnet wird. Auf dem Weg in die Werkstatt sind diese Polymere wie Granulate geformt (manchmal Pulver, wenn sie im Rotationsformen verarbeitet werden).

Bevor sie die Form unserer alltäglichen, schön aussehenden Kunststoffprodukte annehmen, durchlaufen sie die intensiven Heiz-, Schmelz- und Kühlprozesse innerhalb verschiedener Verarbeitungsmethoden (Spritzguss, Extrusion, Blasformen usw.)

Die Zukunft der Kunststoffe –

Shoutout – Grandviewresearch.com

Laut serval Research von Grand View Research wird der globale Kunststoffmarkt im Jahr 2019 auf USD 568,9 Milliarden geschätzt und wird für 2020-2027 eine CAGR von 3,2% verzeichnen. Verpackung, Bauwesen, Elektronik und Elektrotechnik sind die größten Kunststoffverbraucher in vertikalen Geschäftsbereichen.

Konsumgüter, Medizin und Landwirtschaft wachsen ebenfalls rasant und können in Zukunft einen erheblichen Teil des Marktanteils für den Kunststoffverbrauch halten.

Globaler Kunststoffmarktanteil nach Branche (2019)

Der jüngste Ausbruch von Covid-19 hat jedoch das Wachstum von Kunststoffen und der gesamten Fertigungs-, Bau- und anderen Branchen aufgrund landesweiter Sperren, Einschränkungen der Lieferkette und keinerlei wirtschaftlicher Aktivität behindert.

Zum Zeitpunkt der Bearbeitung dieses Artikels steht eine Impfstoffeinführung an, und mit den weltweiten staatlichen Stimulusausgaben können die Dinge in kürzester Zeit besser werden. Die langfristigen Wachstumsaussichten sind also positiv.

Häufig gestellte Fragen –

1. Wer hat den ersten Kunststoff hergestellt?

Ans. Eines der frühesten Beispiele für die Erfindung von Kunststoffen war 1855 von Alexender Parkes, und er Nomenklatur seine Erfindung Parkesine, die wir heute als Zelluloid kennen. Danach kam ein Durchbruch mit der Herstellung von Polyvinylchlorid irgendwo zwischen den Jahren 1838-1872.

Ein Quantensprung in der Geschichte der Erfindung von Kunststoffen kam 1907, als der belgisch-amerikanische Wissenschaftler Leo Baekeland Bakelit erfand, den ersten synthetischen Massenkunststoff (der immer noch verwendet wird, aber nur spärlich verwendet wird).

2. Was sind die 7 Arten von Kunststoffen?

Ans. Im Folgenden sind die sieben häufigsten Arten von Kunststoffen:

1) Polyethylenterephthalat (PET oder PETE)

2) Polyethylen hoher Dichte (HDPE)

3) Polyvinylchlorid (PVC oder Vinyl)

4) Polyethylen niedriger Dichte (LDPE)

5) Polypropylen (PP)

6) Polystyrol (PS oder Styropor)

7) Andere (ABS, Polycarbonat, biologisch abbaubarer Kunststoff usw.

3. Welches ist der sicherste Kunststoff zum Trinken?

Ans. Es gibt mehrere Kunststoffmaterialien, die in Verbraucheranwendungen verwendet werden. Nach meinem Wissen und meiner Erfahrung ist HDPE jedoch der beste Kunststoff, aus dem man etwas trinken oder konsumieren kann. Die meisten Waschmittel- und Saftflaschen, Milchkrüge, Toilettenartikel, Butterwannen und sogar eine gute Menge Wasserflaschen (obwohl der am häufigsten verwendete Kunststoff für die Herstellung von Wasserflaschen PET mit mehr als 70% Marktanteil ist) werden ebenfalls aus HDPE hergestellt.

4. Was sind die Schritte des Kunststoffrecyclingprozesses?

Ans. Es gibt sechs Hauptschritte im Kunststoffrecyclingprozess. Hier sind sie:

1. Sammlung von Kunststoffabfällen

2. Organisieren von Kunststoffen in Kategorien

3. Waschen, um Verunreinigungen zu entfernen

4. Betonen und Ändern der Größe

5. Identifizierung und Entkopplung von Kunststoffen

6. Compoundierung

5. Was sind die gebräuchlichsten Kunststoffverarbeitungsmethoden?

Ans. Die gebräuchlichsten Kunststoffverarbeitungstechniken sind Spritzgießen, Extrusion, Rotationsformen, Blasformen, Thermoformen und Formpressen.

Empfohlene Lese –

Was ist die Dichte von Kunststoffen? / Der vollständige Leitfaden

Top 5 hitzebeständige Kunststoffe / Eine Liste der Hochtemperaturkunststoffe

6 beste Kunststoffformtechniken / Eine vollständige Analyse

Was ist Thermoformen / Verschiedene Stadien des Thermoformens / Arten des Thermoformens / Anwendungen / Vorteile & Nachteile

Was ist flüssiger Kunststoff? / Liquid Plastic Vs. Resin / An In-Depth Guide

Letzte Worte –

Ich habe versucht, dieses Stück kurz zu halten (ich möchte nicht viel von Ihrer Zeit verschwenden). Das war also meine Vorstellung davon, wie Kunststoffe hergestellt werden. Der Prozess der Kunststoffherstellung ist kompliziert und erfordert viel Zeit und Investitionen, um überhaupt zu beginnen. Es wurden jedoch Innovationen durchgeführt, um den Prozess transparenter und kostengünstiger zu gestalten und weniger umweltschädlich zu machen. Recherchieren Sie also weiter und bleiben Sie auf dem Laufenden, um das beste Wissen zu erhalten.