Plastik Üretimi
Belirli makromoleküller, plastik üretimi sırasında sistematik olarak oluşturulur. Yapı, kimyasal bir reaksiyonla birbirine bağlanan çok sayıda küçük, benzer yapı taşından oluşur. Bu nedenle plastikler, çok sayıda parçanın (poli = birçok, meros = parça) sıralanması ve bağlanmasıyla oluşturuldukları için polimerik malzemeler olarak da adlandırılır. Kimyada, bu birikme reaksiyonlarına polimerizasyon denir.
Makromolekülün belirli bir bölümünün (kullanılan yapı taşlarına göre) defalarca tekrarlandığı düzenli yapı ilkesi, makromoleküllerden yapı gibi tüm plastiklerin ortak bir özelliğidir.
Plastikler için başlangıç malzemeleri (“yapı taşları”), şu anda petrol veya doğal gazdan elde edilen basit yapılı karbon bileşikleridir. 1960’lı yıllara kadar kömür, “plastik yapı taşları” üretimi için en önemli hammaddeydi. Prensip olarak, melas (şeker üretiminden kaynaklanan artıklar) gibi yenilenebilir ham maddeler de dahil olmak üzere, karbon içeren tüm ham maddeler plastik yapı taşlarının üretimi için bir temel malzeme olarak uygundur.
Pek çok plastiğin adı, onları yapmak için hangi “parçacıkların” kullanıldığı hakkında bilgi sağlar:
- Polietilen = “birçok etilen parçacığı”
- Polipropilen = “birçok propilen parçacığı”
- Polistiren = “birçok stiren parçacığı”
Örneğin, tüm taşıma torbalarının yapıldığı plastik polietilen, binlerce etilen molekülünün polimerizasyonuyla oluşturulur.
Plastik üretmek için ne kadar enerji kullanılıyor?
Bir kilogram plastik üretimi için enerji tüketimi nispeten yüksek olmasına rağmen, plastik ürünler için enerji gereksinimi genellikle alternatif malzemelerden yapılan ürünlere göre daha düşüktür. Plastik ürünlerin düşük ağırlığı olumlu bir etkiye sahiptir.
Veri toplama sırasında, enerji gereksinimi her zaman önce bir kilogram malzeme için hesaplanır. Bunu yapmak için, hammaddelerin çıkarılmasından işlenebilecek malzemeye kadar gerekli tüm enerji miktarları eklenir. Ham petrol gibi aynı zamanda enerji kaynağı olan hammaddeler de “malzemeye bağlı” enerji gereksinimleri olarak hesaplamada dikkate alınır.
Aşağıdaki çizim, 1 kg farklı malzemenin üretimi için enerji gereksinimlerine genel bir bakış sunmaktadır.
Ancak pratikte, bir kilogram malzeme için üretim enerjisinin karşılaştırılması uygun değildir. Ürünlerin karşılaştırılması ilginçtir ve ürünün ağırlığı belirleyici bir rol oynar.
1 kg cam üretmek için 1 kg plastik üretmekten önemli ölçüde daha az enerji gerekir. Ancak 1 kg camdan en fazla 3 adet 1 litrelik içecek şişesi, 1 kg plastikten ise aynı dolum hacmine sahip 20 şişe üretilebiliyor. İçecek şişelerinin karşılaştırılması açıkça plastiğin lehinedir!
Plastik üretiminde hangi katkı maddeleri kullanılır?
Bazı malzeme özelliklerini iyileştirmek veya işlemeyi kolaylaştırmak için plastiklere katkı maddeleri eklenir. Bu nedenle fonksiyonel katkı maddeleri ve işleme yardımcıları arasında bir ayrım yapılır.
Önemli fonksiyonel katkı maddeleri şunlardır:
- Güneşten koruyucular – ışığın neden olduğu hasara karşı korurlar
- Antioksidanlar – oksijene maruz kalmanın neden olduğu hasara karşı korurlar
- Dolgu maddeleri – mekanik mukavemeti arttırırlar
- Boyalar ve pigmentler – renkli plastikleri mümkün kılar
- Plastikleştiriciler – belirli plastiklerin esnekliğini arttırırlar
- Antistatik maddeler – plastik ürünlerin yüzeyde statik olarak yüklenmesini önlerler
Önemli işleme yardımcıları şunlardır:
- Yağlayıcılar – işleme makinelerinde plastik eriyiğin taşınmasını kolaylaştırırlar
- Isı stabilizatörleri – plastikleri işleme sırasında aşırı ısınmanın neden olduğu hasarlardan korurlar
- kalıp ayırıcı
- Şişirici maddeler – köpük üretimini sağlarlar