فصل اول
کلیات
1- 1 مقدمه :
از آنجایی که کشور ایران از معادن غنی و وسیعی برخوردار است بهره گیری مؤثر از این ذخایر از منابع مهم تأمین بودجه مالی کشور است و در پروسه فن آوری محصولات معدنی مثل سرب، مس، روی، طلا، سنگ آهن و همچنین در تولید کاشی، سرامیک، چینی و غیره، قطعات مختلف لاستیکی فرسایشی فراوان در بالمین ها و رادمیل ها، حمل مواد پمپ ها و پره های فلوتاسیون بکار گرفته می شود. همچنین در ساخت پمپ ها و پره های فلوتاسیون بکار گرفته می شود. همچنین در ساخت پل ها، ماشین آلات راه سازی، احداث مترو و راه آهن، صنایع خودروسازی، اسکله ها و لنگرها قطعات لاستیکی بسیار زیادی استفاده می شود و بازار انکار ناپذیری وجود دارد.
1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :
تولید قطعات پلاستیکی
محل اجرا :
1 – 3 – مشخصات متقاضیان :
1 – 4 – دلایل انتخاب طرح :
توجه به خودکفایی این صنعت در دولت و همجنین نیاز بازار داخلی به تولید این محصول با توجه به این که تولید قطعات پلاستیکی می تواند به رشد و شکوفایی اقتصادی کشور کمکی هر چند کوچک نماید و با در نظر گرفتن علاقه خود به تولید های کارگاهی صنعتی این طرح را برای اجرا انتخاب کرده ام.
1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه :
این طرح از جهات گوناگون برای جامعه مفید است ، شکوفایی اقتصادی و خودکفایی در تولید یکی از محصولات ، سوددهی و بهبود وضعیت اقتصادی ، اشتغالزایی ، استفاده از نیروی انسانی متخصص در پرورش کالای داخلی و بهره گیری از سرمایه ها و داشته های انسانی در بالندگی کشور .
1 – 6 - وضعیت و میزان اشتغالزایی :
تعداد اشتغالزایی این طرح 25 نفر میباشد .
تاریخچه و سابقه مختصر طرح :
تاریخچه تولید پلاستیک
پلاستیکها امروزه کاربرد فراوانی در زندگی انسان پیدا کرده‌اند. موارد مصرف این مواد آنقدر گسترده است که بدون آنها زندگی انسان امروزی فلج می‌شود. استفاده گسترده در لوازم خانگی از ساده‌ترین وسیله تا وسایل پیچیده ، استفاده از الیاف مصنوعی بصورت روز افزون در صنایع نساجی و استفاده‌های فراوان دیگر ، نشان از اهمیت این ماده در جهان امروزی دارد. هرچند که این ماده مفید و پر کاربرد ، عوارض زیادی هم در زندگی انسان باقی گذاشته است که آلودگی محیط زیست با زباله‌های پلاستیکی تجزیه‌ناپذیر در طبیعت از این جمله میباشد.
پلیمرها ، پایه پلاستیکها می‌باشند. پیش از آنکه انسان بتواند پلیمرهای سنتزی را بسازد، طبیعت پلیمرهایی مانند سلولز را ساخته بود. سلولز ، جزء اصلی لیف چوب و پنبه میباشد. از سایر پلیمرهای طبیعی می‌توان پروتئینها ، کائوچو ، قیر ، قطران و رزینهای طبیعی را نام برد.
تاریخچه
انسانهای اولیه با استفاده از پلیمرهای طبیعی ابزار زندگی و سلاح می‌ساختند. اما در اواخر قرن نوزدهم بود که انسان توانست با تغییر شکل دادن پلیمر موفق به ساخت پلاستیکها شود. سلولز در حالت طبیعی غیر قابل ذوب و در حلالهای عادی غیر قابل حل میباشد. با نیترودار کردن آن ، اولین پلاستیک تجارتی به نام نیترو سلولز پدید آمد که قابل انحلال و شکل‌پذیر میباشد.
در سال 1870 ، پلاستیکی به نام سلولوئید وارد بازار شد که از طریق نرم کردن نیتروسلولز با کافور بدست آمده بود. این ماده شفاف ، سفت و قالب‌پذیر در تهیه اشیای مصنوعی مانند برس و شانه ، الیاف ، لاک و … کاربرد دارد.
پلاستیکهایی که کاملا بصورت سنتزی ساخته می‌شوند، در سال 1908 تولید شدند. "دکتر لئوبالکنر" با کامل کردن رزین فنلی ، باکلیت را وارد بازار کرد. این ماده جهت ساختن دستگاه تلفن و عایقهای الکتریکی و دسته وسایل پخت و پز استفاده می‌شود. با اینکه پلاستیکها به صورت مواد با اهمیت و پر کاربرد در آمدند، اما شیمی آنها تاسال 1920 کاملا درک نشده بود.
پلیمر چیست؟
پلیمر یا بسپار ، مولکول بسیار بزرگی است که از بهم پیوستن مولکولهای کوچک که مونومر یا تکپار نامیده می‌شوند، بوجود می‌آید. پلیمرها بطور عمده شامل عناصر کربن ، هیدروژن ، گوگرد ، فسفر و … هستند و با تغییر اندازه مولکول ویژگیهای پلیمر هم تغییر می‌کند. نقطه ذوب ، استحکام و خصوصیات فیزیکی دیگر پلیمر ، تابع اندازه و ابعاد مولکول (طول زنجیر) میباشد.
تولید پلاستیکها پس از شناخته شدن شیمی پلیمر ، بسرعت گسترش یافت و پلاستیکهای مهم و تجارتی زیادی تولید شدند. از سال 1950 به بعد ، تولید پلاستیکها شتاب روز افزونی گرفت و موادی سخت و مقاوم در برابر گرما با کاربردهای مخصوص ساخته شدند.
برخی پلاستیکهای مهم و تاریخ تجاری شدن آنها
| نام پلاستیک |
سال تولید تجاری |
| سلولوئید |
1870 |
| ملامین |
1939 |
| پلی ایمیر |
1964 |
| باکلیت |
1908 |
| پلی اتیلن |
1924 |
| پلی سولفون |
1965 |
| وینیل استات |
1919 |
| پلی استرها |
1942 |
| TPX |
1965 |
| استات سلولز |
1927 |
| سیلیکونها |
1943 |
| PBT |
1969 |
| اوره‌ها |
1928 |
| تفلون |
1943 |
| پلی موتیلن |
1973 |
| آکریلیها |
1931 |
| پلی اوره‌تان |
1953 |
| PVCپی وی سی| |
1936 |
| پلی پروپیلن |
1957 |
| نایلون |
1938 |
| پلی کربنات |
1959 |
| پلی استیرن |
1938 |
PVC پلی وینیل کلرید
TPX پلی متیل پنتن
PBT پلی بوتیل ترفئالات پلی استر
اولین قدم در مورد صنعت پلاستیک ، توسط فردی به نام وایسا هیکات انجام گرفت که تلاش می‌کرد ماده‌ای بجای عاج فیل تهیه کند. چون عاج فیل بعنوان ماده‌ای سخت ، گرانقیمت و همینطور کمیاب کاربردهای فراوانی داشت. وی توانست نیترات سلولز را (که به غلط نیتروسلولز گفته می‌شود) از سلولز تهیه کند. پس نیترات سلولز اولین پلاستیک با منشا طبیعی است.
ویژگیهای مواد پلاستیکی
یک ویژگی مهم مواد پلاستیکی در صنعت ، فرآیند پذیر بودن یا Processible بودن آن است. اگر ماده‌ای قابل ذوب یا قابل حل باشد، در صنعت قابل استفاده است و گرنه نمی‌توان از آن استفاده صنعتی کرد. چون نمی‌توانیم آن را برای تهیه مواد بکار ببریم.
ویژگی سلولز و نیترات سلولز
سلولز نه قابل حل و نه قابل ذوب است و قبل از ذوب تجزیه می‌شود. پس فرآیند پذیر نیست. اما نیترات سلولز هم قابل حل و هم قابل ذوب است. یعنی وایسا هیکات ، سلولز فرآیند ناپذیر را به نیترات سلولز فرآیند پذیر تبدیل کرد.
ویژگی استات سلولز
نیترات سلولز ایراداتی دارد. از این رو تلاش برای جایگزین کردن یک پلاستیک دیگر به جای آن آغاز شد. در سال 1908 مایلز استات را تهیه کرد که هم مزیت نیتروسلولز را دارد و هم کارکردن با آن آسانتر است و خطرات کمتری دارد.
اولین پلاستیک سنتزی
اولین پلاستیک سنتزی ، رزین فنل- فرمالدئید بود که در تلاش برای ساخت مواد پلیمری کاملا سنتزی ، در سال 1907 لئو بلکند موفق شد از متراکم کردن فنل با فرمالدئید ، رزین فنل فرمالدئید را که بعدها تحت عنوان بالکیت (بعنوان محصول نهایی) نامیده شد، تولید کند. این رزین هم در محیطهای اسیدی و هم قلیایی قابل تهیه است.
محیط اسیدی
نوالاک
بالکیت
محیط بازی
رزول
رزیتول
رزیت
فنوپلاستها
از متراکم شدن فنل با فرمالدئید در محیط اسیدی یا بازی فنوپلاست یا رزین فنل-فرمالدئید حاصل می‌شود. ماکزیمم PH که در صنعت با آن کار می‌شود 8/5 است و برای ایجاد این PH البته در محیط بازی به محیط ، NH3 یا NaOH اضافه می‌شود. برای این که چسب نجاری حاصل شود، در انتهای مولکول ، باید گروه OH باشد. هر چه گروههای OH بیشتر باشد چسبندگی بیشتر خواهد بود. پس برای تولید چسب بهتر ، باید فرمالدئید اضافی برداریم. بهترین چسب آن است که گروه فرمالدئید آزاد داشته باشد.
آمینوپلاستها
این پلاستیکها از متراکم شدن اوره یا ملامین با فرمالدئید در محیط اسیدی یا بازی بدست می‌آیند. دمای این واکنش باید بین 60 تا 80 درجه سانتیگراد باشد. چسب فنل فرمالدئید بعلت بدبویی در بازار نیست. ولی این چسب ، در بازار موجود است. ملامین یا 8 ، 4 ، 6 _ تری آمینو _ 1 ، 3 ، 5 _ تری آزید با فرمالدئید می‌تواند در محیط اسیدی یا بازی ، واکنش چند تراکمی انجام دهد و برحسب شرایط تنظیم واکنش ، پلیمر یک بعدی ایجاد کند.
وقتی که شرایط را با تنظیم PH در محیط اسیدی و دمای زیاد تغییر دهیم، پلیمر یک بعدی به سه بعدی تبدیل می‌شود و همراه با 20 درصد کائولن تبدیل به فرمیکال می‌شود که ماده استخوانی روی میزهای کابینت‌هاست که در خلا تحت فشار بالا پرس می‌شود. حال اگر 40 - 30 درصد کربنات کلسیم اضافه کنیم، تبدیل به زیر سیگاری و مواد دیر اشتعال پذیر می‌شود که قیمت آن ، فوق‌العاده افت می‌کند. اما قدرت مکانیکی آن بالا می‌رود.
کلید و پریز برق بدون استثنا از این ماده میباشد.