يتجه الكثير من من يبحثون عن المشاريع الصغيرة من الشباب الى صناعة البلاستيك، مشروع صناعة البلاستيك من المشاريع الناجحة والمضمونة حيث يتم صناعة العديد من المنتجات المحتلفة من البلاستيك.
البلاستيك هو مادة خفيفة الوزن ومتينة ورخيصة ويمكن تعديلها بسهولة ، ولهذا السبب على الأرجح زاد استخدامه بسرعة ولا يزال ينمو. تُستخدم المواد البلاستيكية على نطاق واسع في حياتنا اليومية – أينما نظرت ، ستجد على الأرجح شيئًا مصنوعًا من البلاستيك. أكبر القطاعات التي تستخدم البلاستيك في أوروبا هي التعبئة والتغليف (39.5٪) ، البناء والتشييد (20.1٪) وصناعة السيارات (8.6٪). بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم البلاستيك أيضًا في الصناعة الكهربائية والإلكترونية (5.7٪) والزراعة (3.4٪). تشكل الاستخدامات الأخرى جزءًا كبيرًا من استخدام البلاستيك (22.7٪) وتشمل قطاعات مثل المستهلك والأجهزة المنزلية والأثاث والرياضة والصحة والسلامة.
مميزات مشروع صناعة البلاستيك
- صناعة البلاستيك تتمبز سهولة التصنيع.
- صناعة العديد من المنتجات المحتلفة من صناعة البلاستيك .
- استخدام المنتجات البلاستيكية في العديد من اغراض المنزل وخارجه.
- يمكن اعادة تدوير البلاستيك بشكل مستمر.
- ضمان نجاح المشروع بنسبة كبيرة عند اتباع الخطوات الصحيحة.
أشهر المنتجات من صناعة البلاستيك
- حقن البلاستيك (الحقن الطبية).
- سلة المهملات.
- زجاجات المياه.
- الاقفاص.
- اطباق واكواب.
مزايا البلاستيك
يتميز البلاستيك ب:
- انخفاض سعر التكلفة.
- المقاومة ضد الماء والمواد الكيميائية.
- خفة الوزن، والمرونة. مع المحافظة على المتانة.
- عدم وجود رائحة له.
- وغير قابل للكسر.
- متعدد الاستخدامات، يمكن استخدامه للأغراض المنزلية والتغليف.
- قابل لإعادة التدوير.
عيوب البلاستيك
كما يوجد مميزات للبلاستيك يوجد له ايضًا العديد من العيوب
- غير قابل للتحلل فيسبب تلوث الماء والارض.
- بعض أنواع البلاستيك ينتج أبخرة شديدة السمية عند حرقه.
- الأكياس البلاستيكية تسبب الاذي للحيوانات سواء البرية أو البحرية.
- يتفاعل مع بعض المواد من الطعام والشراب.
أنواع البلاستيك
هناك العديد من الأنواع المختلفة من البلاستيك في صناعة البلاستيك، ويمكن تصنيفها في عائلتين رئيسيتين من البوليمرات:
اللدائن الحرارية (التي تلين عند التسخين ثم تتصلب مرة أخرى عند التبريد).
- أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)
- البولي (الكمبيوتر)
- البولي ايثيلين (PE)
- تريفثالات البولي إيثيلين (PET)
- بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE)
- كلوريد البوليفينيل (PVC)
- بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA)
- البولي بروبلين (PP)
- البوليسترين (PS)
- البوليسترين الممدد (EPS)
المواد الحرارية (التي لا تلين أبدًا بمجرد تشكيلها)
أمثلة من Thermosets
- الايبوكسيد (EP)
- الفينول فورمالديهايد (PF)
- البولي يوريثين (PUR)
- راتنجات البوليستر غير المشبعة (UP)
خصائص البلاستيك
تتميز المنتجات البلاستيكية المختلفة بخصائص مميزة ، والتي يمكن رؤيتها في مقاومتها الحرارية وكثافتها وبنيتها ، والتي تعتمد إلى حد كبير على المواد المضافة المستخدمة في التصنيع. بشكل عام ، يمكن تقسيم البلاستيك إلى مواد لدائن حرارية ومواد متينة بالحرارة. عند تسخينها ، يمكن تشكيل وتشويه اللدائن الحرارية بشكل متكرر ، في حين لا يمكن إعادة تشكيل المواد الحرارية بعد تشكيلها في صناعة البلاستيك . تعتبر اللدائن الحرارية أكثر شيوعًا وتشمل على سبيل المثال:
- البولي إيثيلين (PE).
- والبولي بروبيلين (PP).
- والبولي إيثيلين تيريفثاليت (PET).
- والبولي فينيل كلوريد (PVC).
- والبوليسترين (PS).
- من الأمثلة الشائعة على المواد الحرارية البولي يوريثين (PUR) وراتنجات أو طلاءات الإيبوكسي.
- أكثر أنواع البوليمر شيوعًا هو البولي إيثيلين (PE) ، والذي يمثل 29.3٪ من إجمالي الطلب على البلاستيك في أوروبا يليه البولي بروبلين (PP) بحصة 19.2٪. يتم استخدامها بشكل شائع على سبيل المثال في تغليف المواد الغذائية.
صناعة البلاستيك
يُشتق البلاستيك من المواد الطبيعية والعضوية مثل السليلوز والفحم والغاز الطبيعي والملح وبالطبع النفط الخام. النفط الخام هو مزيج معقد من آلاف المركبات ويحتاج إلى المعالجة قبل استخدامه. يبدأ إنتاج البلاستيك بتقطير النفط الخام في مصفاة لتكرير النفط. هذا يفصل النفط الخام الثقيل إلى مجموعات من المكونات الأخف ، تسمى الكسور. كل جزء عبارة عن خليط من سلاسل الهيدروكربون (مركبات كيميائية مكونة من الكربون والهيدروجين) ، والتي تختلف من حيث حجم وتركيب جزيئاتها. أحد هذه الكسور ، النفتا ، هو المركب الأساسي لإنتاج البلاستيك.
يتم استخدام عمليتين رئيسيتين لإنتاج البلاستيك – البلمرة والتكثيف المتعدد – وكلاهما يتطلب محفزات محددة. في مفاعل البلمرة ، ترتبط المونومرات مثل الإيثيلين والبروبيلين معًا لتكوين سلاسل بوليمر طويلة. كل بوليمر له خصائصه وبنيته وحجمه اعتمادًا على الأنواع المختلفة من المونومرات الأساسية المستخدمة في صناعة البلاستيك.
أساسيات صناعة البلاستيك
تعرف على السلع المعفاة من الجمارك في مصر
تعتمد معظم المواد البلاستيكية فب صناعة البلاستيك على ذرة الكربون. تعتبر السيليكون ، التي تعتمد على ذرة السيليكون ، استثناءً. يمكن أن ترتبط ذرة الكربون بذرات أخرى بما يصل إلى أربعة روابط كيميائية. عندما تكون جميع الروابط مع ذرات كربون أخرى ، قد ينتج عن ذلك الماس أو الجرافيت أو السخام الأسود. بالنسبة للمواد البلاستيكية ، ترتبط ذرات الكربون أيضًا بالهيدروجين أو الأكسجين أو النيتروجين أو الكلور أو الكبريت المذكور أعلاه. عندما تؤدي وصلات الذرات إلى سلاسل طويلة ، مثل اللآلئ الموجودة في سلسلة من اللآلئ ، فإن البوليمر يسمى البلاستيك الحراري. تتميز اللدائن الحرارية بأنها قابلة للذوبان. تحتوي جميع اللدائن الحرارية على وحدات متكررة ، وهو أصغر جزء من السلسلة متطابق. نسمي هذه الوحدات المتكررة خلايا الوحدة. الغالبية العظمى من المواد البلاستيكية ، حوالي 92٪ ، من اللدائن الحرارية 1.
تسمى مجموعات الذرات المستخدمة في تكوين خلايا الوحدة المونومرات. بالنسبة لبعض المواد البلاستيكية ، مثل البولي إيثيلين ، يمكن أن تكون وحدة التكرار مجرد ذرة كربون واحدة وذرتين من الهيدروجين. بالنسبة للمواد البلاستيكية الأخرى ، مثل النايلون ، يمكن أن تشتمل وحدة التكرار على 38 ذرة أو أكثر. عندما نجمع المونومرات ، ننتج البوليمرات أو البلاستيك. تشكل المواد الخام مونومرات يمكن استخدامها لتشكيل خلايا الوحدة. تستخدم المونمرات في شكل بوليمرات أو بلاستيك
عندما يشكل اتصال ذرات الكربون شبكات ثنائية وثلاثية الأبعاد بدلاً من سلاسل أحادية البعد ، سيكون البوليمر عبارة عن بلاستيك حراري. تتميز اللدائن المتصلدة بالحرارة بأنها غير قابلة للذوبان. يتم إنشاء المواد البلاستيكية بالحرارة ، مثل المواد اللاصقة من الإيبوكسي أو أحواض الاستحمام وأحواض الاستحمام المصنوعة من البوليستر غير المشبع أو المواد اللاصقة الفينولية المستخدمة في صناعة الخشب الرقائقي ، عن طريق خلط المستخدم بين مادتين كيميائيتين واستخدام الخليط على الفور قبل “تركيب” البلاستيك أو علاجه.
عادةً ما يبدأ تكوين وحدات تكرار اللدائن الحرارية بتكوين جزيئات كربونية صغيرة يمكن دمجها لتكوين مونومرات. يتم ربط المونومرات ، بدورها ، معًا بواسطة آليات البلمرة الكيميائية لتشكيل البوليمرات. قد يبدأ تكوين المواد الخام بفصل المواد الكيميائية الهيدروكربونية من الغاز الطبيعي أو البترول أو الفحم إلى تيارات نقية من المواد الكيميائية. ثم تتم معالجة بعضها في “عملية تكسير”. هنا ، في وجود محفز ، يتم تحويل جزيئات المواد الخام إلى مونومرات مثل الإيثيلين (الإيثين) C2H4 والبروبيلين (البروبين) C3H6 والبيوتين C4H8 وغيرها. تحتوي كل هذه المونومرات على روابط مزدوجة بين ذرات الكربون بحيث يمكن لذرات الكربون أن تتفاعل لاحقًا لتشكيل بوليمرات.
يتم عزل المواد الكيميائية الأخرى من المواد الخام من البترول ، مثل البنزين والزيلين. تتفاعل هذه المواد الكيميائية مع المواد الأخرى لتشكيل المونومرات للبوليسترين والنايلون والبوليستر. تم تغيير المواد الخام إلى مونومرات ولم تعد تحتوي على كسور البترول. لا يزال من الممكن الحصول على مواد خام أخرى من الموارد المتجددة ، مثل السليلوز من الخشب لصنع زبدات السليلوز. لكي تعمل خطوة البلمرة بكفاءة ، يجب أن تكون المونومرات نقية جدًا. يقوم جميع المصنّعين بتنقية المواد الخام والمونومرات ، والتقاط المواد الخام غير المستخدمة لإعادة استخدامها والمنتجات الثانوية من أجل التخلص السليم.
يتم بعد ذلك ربط المونومرات كيميائيًا في سلاسل تسمى البوليمرات ، وهناك آليتان أساسيتان للبلمرة: تفاعلات الإضافة وتفاعلات التكثيف. بالنسبة لتفاعلات الإضافة ، يتم إضافة محفز خاص ، غالبًا بيروكسيد ، مما يؤدي إلى ارتباط مونومر واحد بالآخر والذي يليه وما إلى ذلك. لا تسبب المحفزات حدوث تفاعلات ، ولكنها تسبب حدوث ردود الفعل بسرعة أكبر. لا تنتج البلمرة الإضافية ، المستخدمة في البولي إيثيلين والبوليسترين والبولي فينيل كلوريد وغيرها ، أي منتجات ثانوية. يمكن إجراء التفاعلات في المرحلة الغازية المشتتة في السوائل. تستخدم آلية البلمرة الثانية ، بلمرة التكثيف ، محفزات لجعل كل المونومرات تتفاعل مع أي مونومر مجاور. ينتج عن التفاعل اثنين من المونومرات تشكل ثنائيات (خليتان من وحدات) بالإضافة إلى منتج ثانوي. يمكن أن تتحد لتكوين رباعي الأبعاد (أربع خلايا وحدة) وما إلى ذلك. بالنسبة لبلمرة التكثيف ، يجب إزالة المنتجات الثانوية للتفاعل الكيميائي لإنتاج منتجات مفيدة. بعض المنتجات الثانوية هي المياه التي تتم معالجتها والتخلص منها. المنتجات الثانوية الأخرى هي مواد خام ويتم إعادة تدويرها لإعادة استخدامها داخل العملية. تتم إزالة المنتجات الثانوية بحيث لا تضيع المواد الخام المعاد تدويرها القيمة
