ผลิตพลาสติกอย่างไร?

พลาสติกเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่หลากหลายและใช้กันอย่างแพร่หลายในตลาดปัจจุบัน พวกเขาคือโพลีเมอร์นั่นคือโมเลกุลขนาดใหญ่ (น้ำหนักโมเลกุล ~ 10,000+) ซึ่งประกอบด้วยโซ่ยาวซ้ำของโมเลกุลขนาดเล็ก (น้ำหนักโมเลกุล ~ 100) หรือที่เรียกว่าโมโนเมอร์ โมโนเมอร์ทั่วไปที่ใช้ในการผลิตพลาสติกเช่นไวนิลอะซิเตทสไตรีนบิวทาไดอีนและไวนิลคลอไรด์สกัดจากน้ำมันดิบหรือก๊าซธรรมชาติ โมโนเมอร์ตกอยู่ในกลุ่มสารเคมีที่รู้จักกันในชื่อปิโตรเคมี

พลาสติกถูกผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการที่เรียกว่าพอลิเมอไรเซชันโดยมีโมโนเมอร์หลายพันตัวรวมตัวกันเพื่อสร้างโซ่พอลิเมอร์ โมโนเมอร์ทำจากอะตอมเช่นคลอรีนไนโตรเจนออกซิเจนไฮโดรเจนและซัลเฟอร์ โมโนเมอร์นั้นสกัดได้ง่ายจากแหล่งอินทรีย์มากมายแม้ว่าราคาของน้ำมันดิบจะเพิ่มขึ้นราคาของพลาสติกก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

พลาสติกมีสองประเภทหลักคือ พลาสติกเทอร์โมเซตติงและเทอร์โมพลาสติก ทั้งสองถูกผลิตโดยการเทโมโนเมอร์เหลวลงในแม่พิมพ์ที่พวกมันผ่านกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน พลาสติกเทอร์โมเซตติงสามารถขึ้นรูปได้ถาวรเมื่อผ่านการขึ้นรูปแล้วไม่สามารถเปลี่ยนรูปภายใต้ความร้อนได้ เทอร์โมพลาสติกจะหลอมละลายภายใต้ความร้อนและสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ กระบวนการพอลิเมอไรเซชันจะเพิ่มน้ำหนักโมเลกุลของโมเลกุลที่เป็นส่วนประกอบทำให้โมโนเมอร์เหลวเป็นโพลีเมอร์ที่เป็นของแข็ง (การเพิ่มของน้ำหนักโมเลกุลทำให้สารเปลี่ยนเฟส)

ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปซุปโมโนเมอร์นั้นมีความร้อนสูงและควบแน่นภายใต้ความกดดันหลายระดับ สิ่งนี้ทำให้เกิดการเกิดพอลิเมอไรเซชันและทำให้มั่นใจได้ว่าพลาสติกมีความมั่นคงและสม่ำเสมอไม่มีฟองอากาศภายใน (เป็นปัญหาใหญ่ที่ต้องหลีกเลี่ยงในยุคแรก ๆ ของพลาสติก) ผลที่ได้คือผลิตภัณฑ์พลาสติกสำเร็จรูป พลาสติกที่มีชื่อเสียง ได้แก่ Bakelite®, ไนลอน, PVC, ยางสังเคราะห์, อะคริลิค, โพลีเอทิลีน (Tupperware®), Formica®และTeflon® ข้อเสียของพลาสติกคือผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม พวกเขาใช้เวลาหลายพัน (หรือหลายล้าน) ปีในการย่อยสลายทางชีวภาพ ในทศวรรษที่ผ่านมาการรีไซเคิลพลาสติกได้รับการสนับสนุนแม้ว่าจะมีเพียงประมาณ 5% ของพลาสติกในสหรัฐอเมริกาที่นำมารีไซเคิลจริง