تفاوت پلیمر و پلاستیک - بخش دوم
پلیمر در مقابل پلاستیک: تفاوتها چیست؟ - بخش دوم
مزایای استفاده از پلیمر در چاپ سه بعدی چیست؟
استفاده از پلیمرها در چاپ سه بعدی مزایای متعددی به همراه دارد. پلیمرهای طبیعی (مانند ژلاتین، آلژینات) میتوانند در چاپ سه بعدی هیدروژلهای حاوی سلول برای تشکیل بافتها و اندامهای انسانی استفاده شوند. پلیمرهای طبیعی به عنوان پرکننده در فیلامنتهای چاپ سه بعدی پلاستیکی گنجانده میشوند تا اثرات منفی زیست محیطی پلاستیکها را کاهش داده و زیست سازگاری را بهبود بخشند.
مزایای استفاده از پلاستیک در چاپ سه بعدی چیست؟
در صورت استفاده از پلاستیک در کاربردهای چاپ سه بعدی، دستیابی به مزیتهای قابل توجه آن کاملا محسوس خواهد بود. به طور کلی، چاپ سه بعدی با پلاستیک منجر به تولید قطعات قوی و سبک وزن خواهد شد. در چاپ سه بعدی برخی از قطعات میتوان به جای فلز از پلاستیک استفاده کرد. در دنیای چاپ سه بعدی، چاپ پلاستیک روشی ایدهآل برای تکمیل مدارها، اثبات مفاهیم و نمونه سازی قالبهای جدید است.
معایب استفاده از پلیمر در چاپ سه بعدی چیست؟
یکی از معایب استفاده از پلیمرها در چاپ سه بعدی این است که تعداد محدودی از پلیمرها برای چاپ سه بعدی در دسترس هستند.
معایب استفاده از پلاستیک در چاپ سه بعدی چیست؟
پلاستیک برخلاف پلیمر که فقط دسترسی محدود تنها عیب آن به شمار میرفت، دسترسی به برخی از پلاستیکهای مورد نیاز برای چاپ سه بعدی نه تنها محدود است بلکه چاپ سه بعدی بسیاری از پلاستیکها باعث انتشار گازهای مضر میشود. استفاده از پلاستیکهای غیر قابل تجزیه در چاپ سه بعدی میتواند به محیط زیست آسیب برساند، به ویژه چاپ سه بعدی محصولات یک بار مصرف.
چرا پلیمر از پلاستیک بهتر است؟
پلیمرها نسبت به پلاستیکها برتر هستند زیرا بسیاری از نمونهها انعطاف پذیرتر، پایدارتر و زیست سازگارتر هستند. به عنوان مثال، پلیمرهای ساخته شده از منابع طبیعی مانند لیگنین، سلولز، ابریشم و پنبه به دلیل انعطاف پذیریشان در لباس، منسوجات، پوششها و چسبها یافت میشوند. با توجه به اینکه آنها پایه طبیعی دارند، در طبیعت به طور قابل توجهی سریعتر از پلاستیکهای زیست تخریب پذیر تجزیه میشوند. علاوه براین، برخی پلیمرها مانند پلی یاورتان و پلی اتیلن گلیکول وجود دارند که به دلیل زیست سازگاری خود در سیستمهای دارورسانی و ایمپلنتهای پزشکی استفاده میشوند. پلاستیکها کاملا بیفایده/بد هم نیستند. در نتیجه، اینکه کدام پلیمر در مقابل پلاستیک بهتر است، به میزان استفاده و حجم قطعات مورد نیاز بستگی دارد.
درمجموع، باید گفت که پلیمرها از پلاستیک قویتر نیستند اما تمام پلیمرهای پایه نفتی از جمله ترموپلاستیکها و ترموستها، میتوانند به عنوان پلاستیک برچسب گذاری شوند. از طرف دیگر، پلیمرهای طبیعی مانند سلولز، پروتئینها و پنبه را نمیتوان به عنوان پلاستیک طبقه بندی کرد. از طرفی، همه پلیمرها هم پلاستیک نیستند. با این حال، همه پلاستیکها در واقع به عنوان پلیمر طبقه بندی میشوند. همه پلاستیکها دارای واحدهای تکرارشونده از زنجیرههای مولکولی مشتق شده از نفت هستند. ممکن است این سوال مطرح شود که چه پلیمرهایی پلاستیک نیستند؟ پلاستیکها مواد غیرپتروشیمی نیستند برای مثال پشم، کاغذ، چوب (سلولز)، ابریشم و لاستیک طبیعی.
پلیمر و پلاستیک ازنظر کششی با هم متفاوت هستند؛ به این معنا که استحکام کششی یک پلیمر در مقابل یک پلاستیک، از ساختار کریستالی اقلام مورد مقایسه ناشی میشود. استحکام کششی حداکثر مقاومتی است که یک ماده میتواند هنگام کشیده شدن قبل از شکستن تحمل کند. ساختار کریستالی ماده تأثیر قابل توجهی بر استحکام کششی آن دارد. معمولاً موادی با ساختار کریستالی فشردهتر و سیستمهای لغزشی بیشتر، شکل پذیرتر بوده و استحکام کششی بالاتری دارند.
البته ناگفته نماند که این دو از نظر سختی و چقرمگی نیز با هم فرق دارند. سختی به مقاومت یک ماده در برابر تغییر شکل موضعی اشاره دارد. هنگام مقایسه سختی پلیمرها در مقابل پلاستیکها، پلاستیکها معمولا سختتر از پلیمرها هستند زیرا بسیاری از پلاستیکها کوپلیمرهای دارای پیوند عرضی بوده و از مونومرهای مختلف ساخته شدهاند. پیوند عرضی باعث میشود پلاستیکها کمتر مستعد تغییر شکل موضعی باشند. همچنین از نظر مقاومت ضربه و ضربه پذیری نیز باید گفت که مقاومت ضربهای به توانایی یک ماده در مقاومت در برابر شکستگی ناشی از بار یا ضربه اعمال شده اشاره دارد. مقاومت ضربهای پلیمرها در مقابل پلاستیک اغلب به ساختار کریستالی ماده بستگی دارد. پلاستیکهای نیمه کریستالی معمولا به دلیل ساختار کریستالی فشرده که سختتر و در برابر تغییر شکل پایدارتر است، نسبت به پلیمرها در برابر ضربه مقاومترند.
پلاستیکها برای توصیف گروهی از مواد استفاده میشوند که میتوانند از منابع طبیعی یا منابع مصنوعی تولید شوند. مواد اولیهای که امروزه برای تولید پلاستیک استفاده میشوند، همانطور که گفته شد، عمدتا در دنیای طبیعی یافت شده و شامل سلولز، زغال سنگ، گاز طبیعی، نمک و نفت خام هستند. در آینده، پلاستیکها به طور فزایندهای از زباله، مواد تجدیدپذیر یا CO₂ ساخته خواهند شد. به عبارت دیگر، پلاستیکها همان پلیمر هستند؛ به این معن که با اتصال زنجیرههایی از مولکولها (به نام مونومر) به یکدیگر برای ایجاد یک مولکول بزرگ (پلیمر) ساخته میشوند. این پیوندها پلیمرها را قوی و بادوام میکنند. به همین دلیل است که پلی در نامهای رایج پلاستیک مانند پلی اتیلن ذکر میشود.
آیا پلاستیکها پایدار هستند؟
پلاستیکها به پایداری کمک میکنند. به عنوان مثال، استفاده از پلاستیک به جای شیشه، وزن محصول نهایی را بسیار سبکتر میکند و بنابراین، حمل و نقل یا جابجایی آن به سوخت کمتری نیاز دارد و انتشار گازهای گلخانهای کمتری نیز خواهد داشت. وقتی از پلاستیکها برای عایق بندی در خانهها استفاده میشود، به لطف خواص حرارتی که دارند میتوانند در مصرف انرژی صرفه جویی کنند. همچنین از آنجا که احتمال خوردگی آنها کمتر است، در محیطهای سخت ایمنتر هستند. پنلهای خورشیدی و پرههای آسیاب بادی عمدتا از پلاستیک ساخته شده و برای تولید انرژی سبز تجدیدپذیر استفاده میشوند. پلاستیکهای مدرن همچنین میتوانند برای ساخت قطعات با استفاده از فناوریهایی مانند چاپ سه بعدی بدون ضایعات استفاده شوند.
همچنین تمرکز جهانی بر اقتصاد چرخشی برای پلاستیکها وجود دارد. به عبارت ساده، این بدان معناست که پلاستیکهای تولید شده پردازش، استفاده و دوباره استفاده میشوند، برای بازیافت نیز جمع آوری و دسته بندی شده و به ماده اولیهای که میتواند دوباره استفاده شود، بازگردانده میشوند و تقریبا هیچ چیزی هدر نمیرود. پلیمرها در این زمینه واقعا مفید هستند. آنها را میتوان ذوب کرد تا به صورت مکانیکی به اقلام جدید بازیافت شوند یا از طریق فرآیندی مانند بازیافت شیمیایی تجزیه و دوباره به هم متصل شوند تا فرصتهای تقریبا نامحدودی برای چرخش مجدد در اقتصاد داشته باشند. فناوری دوم هنوز جدید اما درحال افزایش است. علاوه براین، پلاستیکها را نمیتوان فقط از زباله تولید کرد، بلکه میتوان از CO₂ مواد اولیه تجدیدپذیر نیز تولید کرد. حمایت از تغییر رویکرد به اقتصاد چرخشی برای پلاستیکها حیاتی است. یک نمونه خوب از ابتکار اروپایی، اتحاد پلاستیکهای چرخشی است که در دسامبر ۲۰۱۸ توسط کمیسیون اروپا راه اندازی شد. این اتحاد شامل ۲۹۳ سازمان ذینفع در طول زنجیره ارزش پلاستیک است که با هم همکاری میکنند تا شرایطی را ایجاد کنند که تا سال ۲۰۲۵ حداقل ۱۰ میلیون تن پلاستیک بازیافتی به بازار اتحادیه اروپا راه پیدا کند.
آیا پلاستیکها بیخطر هستند؟
پلاستیکها به زندگی سالمتر و طولانیتر کمک میکنند؛ برای مثال، کیسههای انتقال خون، کاتترهای انعطاف پذیر و بسیاری از کاربردهای دیگر به پلاستیک متکی هستند. تجهیزات پزشکی، مانند کیتهای واکسیناسیون و تجهیزات حفاظت فردی، نقش حیاتی در حفظ سلامت جوامع دارند. پلاستیکهای مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی نیز به دلیل تماس مستقیم با مواد غذایی، استانداردهای سختگیرانهای دارند. این پلاستیکها به تازه ماندن محصولات و کاهش تخریب و هدررفت آنها کمک میکنند. در واقع، قبل از اینکه یک محصول پلاستیکی به دست مصرف کننده برسد، بایستی تمام مقررات مبتنی بر علم را رعایت کند تا بتواند استفاده سالم و ایمن از محصولات را در طول عمر آنها تضمین کند.