ترموپلاستیک چیست؟

ترموپلاستیک چیست؟ تولید، انواع و کاربردها

در گذشته، صنایع پلاستیک به دلیل عدم توانایی در ذوب یا تغییر شکل پلاستیک‌ها با مشکل مواجه بودند. این مشکل منجر به افزایش ضایعات مواد و انعطاف‌پذیری محدود در طراحی می‌شد. به همین دلیل است که امروزه از ترموپلاستیک‌ها به طور گسترده در مراکز تولید استفاده می‌شود. در اینجا، درمورد چیستی ترموپلاستیک و انواع اصلی آن بحث کرده‌ایم. همچنین خواص آن و اینکه در چه صنایعی می‌توان از ترموپلاستیک استفاده کرد. مردم همچنین می‌پرسند آیا ترموپلاستیک‌ها قابل بازیافت هستند؟ آیا ترموپلاستیک سمی است؟ یا به طور کلی، مواد ترموپلاستیک چیست؟

ترموپلاستیک نوعی پلاستیک است که با حرارت دادن نرم می‌شود و اگر آن را در محیط خنک قرار دهید، دوباره سخت می‌شود. به عبارت ساده، می‌توان بارها آن را ذوب کرد و تغییر شکل داد؛ بدون اینکه کیفیت مواد خود را از دست بدهد. بنابراین، ترموپلاستیک یک گزینه مقرون به صرفه برای تولید است.

چگونه ترموپلاستیک بسازیم؟

اگر می‌خواهید ترموپلاستیک بسازید، به مواد اولیه (نفت و گاز طبیعی) نیاز خواهید داشت. این مواد فرآیندی را طی می‌کنند که آنها را به قطعات شیمیایی کوچکتر (پلیمر) تجزیه می‌کند. پس از آن باید این پلیمرها را تحت حرارت بالا مخلوط و ذوب کنید. این حرارت، پلاستیک انعطاف‌پذیری تولید می‌کند. درنهایت، وقتی پلاستیک را خنک می‌کنید، به شکل یک ورق یا گلوله جامد در می‌آید. بعدا می‌توانید آن را تغییر شکل دهید تا محصولات مختلفی ایجاد کنید.

انواع اصلی ترموپلاستیک که باید بشناسید

اصلی‌ترین ترموپلاستیک‌ها‌ این موارد هستند:

1. پلی اتیلن (PE): انعطاف‌پذیر، مقاوم در برابر ضربه، قوی و بادوام است که در تولید کیسه‌ها، فیلم‌ها، بطری‌ها و ظروف پلاستیکی استفاده می‌شود.

2. پلی پروپیلن (PP): مقاوم در برابر مواد شیمیایی، ماندگاری طولانی و مقاوم در برابر حرارت است که در ساخت ظروف بسته بندی، قطعات خودرو، فرش، لباس، سرنگ‌های پزشکی، ماسک و مبلمان کاربرد دارد.

3. پلی وینیل کلرید (PVC): قوی، مقاوم در برابر آب، مقاوم در برابر آب و هوا، ایمن در برابر اشعه ماوراء بنفش است. PVC در ساخت لوله‌های آب، پنجره‌ها، کف، کیسه‌های سرم، عایق‌های سیم و اسباب‌بازی‌ها استفاده می‌شود.

4. پلی استایرن (PS): ساختار نامنظم، به راحتی قابل شکستن، عایق خوب و مقاوم در برابر رطوبت است. PS به دلیل کنترل رطوبت در ساخت سینی و لیوان یکبار مصرف، به دلیل عایق حرارتی در تولید لوازم الکترونیکی و ساختمانی کاربرد دارد.

5. آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS): مقاوم در برابر حرارت، بسیار قوی، سبک و پردازش آسان است. از ABS درلوله‌ها، قطعات بدنه خودرو، کلاه ایمنی، قطعات چاپ سه‌بعدی استفاده می‌شود.

6. پلی‌آمید (نایلون): پلی آمید از استحکام بالا و مقاومت در برابر دما برخوردار است. با این حال، در تولید لباس ورزشی، قطعات خودرو، ظروف PTFE (تفلون) غیرچسبنده، غیرواکنشی و با نقطه ذوب بالاتر، ظروف نچسب، مخازن ذخیره‌سازی، قطعات هواپیما، تجهیزات پزشکی نقش دارد.

7. اکریلیک (PMMA):PMMA  بسیار شفاف، بادوام، ضد آب است. به همین دلیل می‌تواند جایگزین شیشهلنزهای چراغ خودرو شود. همچنین، از آن در تولید پنل‌ها، اتاق‌های مقاوم در برابر صدا، اتصالات استخوانی، جواهرات، مبلمان، صفحه نمایش لمسی استفاده می‌شود.

کاربردهای ترموپلاستیک

1. خط کشی جاده: می‌توان از ترموپلاستیک به عنوان رنگ خط‌کشی جاده استفاده کرد. درواقع، این نوع رنگ گزینه‌ای بادوام‌تر و بازتابنده‌تر است. این خط‌کشی‌ها بافتی خشن دارند که چسبندگی بهتری به خودروها می‌دهند. ممکن است این رنگ را در بزرگراه‌ها، پارک‌ها و فرودگاه‌ها ببینید. برخی از رایج‌ترین محصولات جاده‌ای ترموپلاستیک عبارتند ازمهره‌های شیشه‌ای بازتابنده (مورد استفاده در گل‌میخ‌ها و رنگ‌های بازتابنده)، رزین مصنوعی (پوشش، علامت‌گذاری و روکش‌های بادوام)، تابلوها با بازتاب بالا، ورق‌های فوق بازتابنده.

2. صنعت پزشکی: تقاضای زیادی برای ترموپلاستیک‌ها در حوزه پزشکی وجود داردزیرا از آنها در ساخت تجهیزات پزشکی استفاده می‌شود همچون لوله‌های آزمایش، کیسه‌هایIV، سر سرنگ‌ها، سینی‌های استریلیزاسیون و درزگیرها. همچنین از ترموپلاستیک‌ها برای پر کردن دندان و اسپلینت‌ها نیز استفاده می‌شود.

3. لوازم خانگی: ترموپلاستیک‌ها در چندین مورد استفاده می‌شوند که ممکن است در خانه نیز از آنها استفاده کنیم. دلیل این امر این است که آنها غذا را تازه نگه می‌دارند و مایعات را ذخیره می‌کنند. همچنین ممکن است آنها را در وسایل مخصوص کودکان یا وسایل آشپزخانه روزمره ببینید مانند بسته‌بندی ترموپلاستیک (جعبه‌های پلاستیکی، ظروف یکبار مصرف، بسته‌های تاول، جعبه‌های پلاستیکی)، ظروف (ظروف پلاستیکی، قابلمه‌های نچسب)، ترموپلاستیک برای دندان مصنوعی، ابزار نظافت (جارو، برس، جاروبرقی، دستکش)، بطری آب، اسباب‌بازی‌ها و یا جعبه اتصال.

4. چاپ سه ‌بعدی: اشیاء چاپ سه بعدی زیادی وجود دارند که با این نوع پلاستیک ساخته می‌شوند. درواقع، می‌توانید با آنها مدل‌ها، ابزارها یا قطعات سفارشی برای پروژه‌های مختلف بسازید. از تکنیک‌های رایج برای این منظور را می‌توان ساخت فیلامنت ذوب‌شده (سطح نهایی ناهموار با خطوط لایه قابل مشاهده)، پخت لیزری انتخابی (اشیاء با وضوح بالاتر) را نام برد.

5. کاس پلی: کاسپلی ‌ها از ترموپلاستیک‌ها برای تولید لباس و وسایل صحنه استفاده می‌کنند. همانطور که می‌دانید، این ماده را می‌توان حرارت داد تا خم شده یا به شکل‌های مختلف قالب‌گیری شود. بنابراین، ساخت قطعات زره، ماسک یا سایر لوازم جانبی آسان می‌شود.

6. صنعت هوافضا: وقتی صحبت از هوافضا می‌شود، از این پلاستیک در ساخت قطعات محکم و سبک هواپیماها و فضاپیماها کمک می‌گیریم. اغلب ممکن است آنها را در پنل‌های داخلی، کابین‌های اصلی و پوشش‌های محافظ هواپیماها ببینید. دلیل اصلی آن ویژگی‌هایی مانند مقاومت در برابر گرما، نور خورشید و مواد شیمیایی است.

7. کابل یا عایق سیم: همانطور که بحث کردیم، ترموپلاستیک‌ها عایق‌های خوبی هستند. به همین دلیل از آنها در تولید عایق سیم‌ها استفاده می‌شود.با این کار سیم‌ها را از گرما، آب و سایر مواد شیمیایی مضر محافظت می‌کنند. علاوه براین، این عایق شما را از شوک الکتریکی محافظت می‌کند.

مزایا و معایب ترموپلاستیک

از مهم‌ترین مزایای ترموپلاستیک این است که می‌توان آن را بارها گرم کرد و شکل داد. این یک ماده قوی و بادوام است که از آن محصولات ترموپلاستیک بسیار سبک ساخته می‌شود.دیگر مزیت ترموپلاستیک این است که در برابر آب، مواد شیمیایی و گرما مقاومت می‌کند و یک انتخاب مقرون به صرفه است. همچنین می‌توان آن را بازیافت کرد تا محصولات جدیدی بسازید.

جدا از مزایای گفته شده، ترموپلاستیک دارای معایبی نیز هست. این ماده درمعرض گرما ممکن است نرم یا ذوب شود. بنابراین، برای استفاده در دمای بالا مناسب نیست. برخی از انواع تحت فشار بیشتر شکننده هستند وممکن است به راحتی خراش‌ها و فرورفتگی‌هایی روی سطح آن ایجاد شود. در مجموع، ترموپلاستیک در شرایط سخت به اندازه پلاستیک‌های ترموست قوی نیست. خلاصه، ترموپلاستیک یک گزینه پلاستیکی همه کاره است که علاوه بر مقرون به صرفه بودن، قابل بازیافت نیز هست. البته ناگفته نماند به دلیل قابلیت تغییر شکل ترموپلاستیک‌ها، می‌توان آنها را دوباره استفاده کرد. این بدان معناست که می‌توان بدون از دست دادن کیفیت، آنها را چندین بار ذوب کرده و تغییر شکل داد. دو روش بازیافت رایج برای ترموپلاستیک وجود دارد: بازیافت مکانیکی و شیمیایی. ترموپلاستیک یک ماده غیرسمی است. پس از سرد شدن، به شکل جامد در می‌آید و هیچ خطری ندارد. درطول فرآیند تولید نیز، مواد شیمیایی خطرناکی آزاد می‌کند. بنابراین، هنگام گرم شدن باید از استنشاق بخارات آن خودداری کنید.