s-sirithaitrading.com


  

กระบวนการผลิต
.......................
 
เม็ดพลาสติก 

พลาสติกที่ใช้กันมากในปัจจุบันอยู่ในรูปของผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ถุง กล่อง ท่อ แผ่นฟิล์ม
ส่วนมากมีแหล่งกำเนิดจากปิโตรเลียม  ซึ่งรวมถึงน้ำมันดิบ   และก๊าซธรรมชาติซึ่งเป็นสาร
ไฮโดรคาร์บอนที่เกิดขึ้นเอง      โดยธรรมชาติใต้ผิวดิน   และมีความสำคัญต่อชีวิตมนุษย์
เพราะเป็นทั้งแหล่งพลังงาน และแหล่งวัตถุดิบสำหรับผลิตวัสดุสังเคราะห์ต่างๆ ปิโตรเลียม
จะอยู่ในสถานะเป็นก๊าซ ของเหลวหรือของแข็ง ขึ้นกับอุณหภูมิ, ความดัน,และจำนวนหรือ
การจัดเรียงตัวของคาร์บอนในโมเลกุล    โดยทั่วไปสารไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอนไม่เกิน
4 อะตอม  จะมีสถานะเป็นก๊าซ  ถ้ามีคาร์บอนระหว่าง 5-19 อะตอม จะมีสถานะเป็นของ
เหลว และถ้ามีคาร์บอน  ตั้งแต่ 20 อะตอม จะมีสถานะเป็นของแข็ง 
การกลั่น  ลำดับส่วน
น้ำมันดิบ  ทำให้เราสามารถแยกสารประกอบไฮโดร
คาร์บอนออกเป็นส่วนต่าง ๆ  ซึ่งพบว่า
มีปริมาณสารประกอบไฮโดรคาร์บอน
สายยาวเกินกว่า  ความต้องการใช้งานอยู่ปริมาณมาก
แต่กลับมีสารประกอบ
ไฮโดรคาร์บอนสายสั้นที่มีการนำไปใช้ประโยชน์มากกว่าอยู่น้อย  จึง
ต้อง
นำสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เกินความต้องการมาผ่านกระบวนการแยกสลาย  เพื่อ
ตัดความยาวให้สั้นลง ได้เป็นสารประกอบขนาดเล็ก เช่น ก๊าซ
เอทธิลีน และโพรพิลีน  ซึ่ง
เป็นสารตั้งต้นในการผลิตพลาสติกบางชนิด 
โดยก๊าซเหล่านี้จะถูกส่งไปยังโรงงานผลิตเม็ด
พลาสติก
 



กระบวนการผลิตเม็ดพลาสติกเริ่มต้นจากการนำสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีขนาดเล็ก
ซึ่งได้จากกลั่นลำดับส่วนน้ำมันดิบมาทำปฏิกิริยากันจนได้เป็นสายโซ่ยาว         เรียกว่า
โพลิเมอร์ ซึ่งโพลิเมอร์แต่ละชนิดสังเคราะห์       โดยใช้วัตถุดิบเริ่มต้นที่แตกต่างกันไป  
ทำให้โพลิเมอร์มีสมบัติที่แตกต่างกันออกไปด้วย  โดยโพลิเมอร์ที่สังเคราะห์ได้นี้ จะถูก
นำไปขึ้นรูปเป็นเม็ดพลาสติกและผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ ต่อไป 
ตัวอย่างเช่น การผลิตเม็ดพลาสติกโพลิเอทธิลีน (PE)      โดยเริ่มต้นจากก๊าซเอทธิลีน
ซึ่งถูกเก็บในถังปฏิกิริยา เมื่อเติมตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม จะเกิดปฏิกิริยาขึ้น   โมเลกุล
ขนาดเล็กๆ   จำนวนมากจะเข้ามาต่อกันเป็นโมเลกุลที่ยาวมาก ๆ       ได้โพลิเอธิลีนที่มี
สมบัติเหมาะสมสำหรับนำไปขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ขวด ถุงและของเล่น เป็นต้น


ปฏิกิริยาการสังเคราะห์โพลิเมอร์ 

ปฏิกิริยาการสังเคราะห์โพลิเมอร์  หรือ  ที่เรียกโดยทั่วไปว่า   ปฏิกิริยาโพลิเมอร์ไรเซชั่น
(polymerization) คือ   ปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้โมโนเมอร์โมเลกุลเล็ก ๆ    เกิดปฏิกิริยา
ต่อกันเป็นสายโซ่ยาว ๆ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

  1. การสังเคราะห์โพลิเมอร์แบบลูกโซ่ หรือ รวมตัว 
    กระบวนการสังเคราะห์แบบรวมตัวเป็นการนำเอาโมโนเมอร์ซึ่งเป็นสารที่มีโมเลกุล
    ขนาดเล็กและไม่อิ่มตัวคือมีพันธะคู่ หรือพันธะสามอยู่ในโมเลกุลมาทำปฏิกิริยา
    ซึ่งกันและกันจนได้เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ ซึ่งการทำปฏิกิริยาเริ่มต้นจากโมเลกุล
    ที่มีพันธะคู่หรือพันธะสามจะถูกความร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst)      ที่
    เหมาะสม ทำให้พันธะ 1 พันธะ   แตกออกซึ่งว่องไวในการทำปฏิกิริยายึดติดกับ
    พันธะที่แตกออกของโมเลกุลที่อยู่ข้างเคียงกัน เกิดการต่อกันที่ละโมเลกุลจนได้
    โมเลกุลใหม่ที่มีลักษณะเป็นเป็นสายโซ่ที่ยาวขึ้น  การสังเคราะห์โพลิเมอร์แบบนี้
    ไม่มีผลิตภัณฑ์อื่นๆหลุดออกมา     ทำให้จำนวนอะตอมของธาตุในหน่วยซ้ำของ
    โพลิเมอร์เท่ากับจำนวนอะตอมในโมเลกุลของโมโนเมอร์     ตัวอย่างพลาสติกที่
    เกิดจากการสังเคราะห์โพลิเมอร์แบบนี้  
    ได้แก่     โพลิไวลิลครอไรด์ โพลิโพรพิลีน และโพลิเอทธิลีน เป็นต้น


  2. การสังเคราะห์โพลิเมอร์แบบขั้น หรือ ควบแน่น 
    กระบวนการสังเคราะห์แบบควบแน่นเกิดจากโมโนเมอร์ 2 ชนิด ซึ่งแต่ละชนิดเป็น
    สารที่มีโมเลกุลขนาดเล็กและมีหมู่ฟังก์ชันเหมือนกันอย่างน้อย 2 หมู่ที่ปลายสุด
    ของโมเลกุล หรืออาจเกิดจากโมโนเมอร์เพียง 1 ชนิดที่มีหมู่ฟังก์ชันแตกต่างกัน
    อย่างน้อย 2 หมู่     ที่ปลายสุดของโมเลกุลที่สามารถทำปฏิกิริยากันระหว่างหมู่
    ฟังก์ชันอย่างต่อเนื่องได้ผลิตภัณฑ์เป็นโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่     การสังเคราะห์
    โพลิเมอร์แบบนี้ส่วนใหญ่จะเกิดสารที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก   เช่น H2O HCl และ
    CH3OH เป็นผลพลอยได้(by product) เป็นสาเหตุให้จำนวนอะตอมของธาตุ
    ในหน่วยซ้ำของโพลิเมอร์มักน้อยกว่าจำนวนอะตอมในโมเลกุลของโมโนเมอร์
    ตัวอย่าง พลาสติก ที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยกระบวนการควบแน่น
    ได้แก่ ไนลอน และโพลิเอสเทอร์ เป็นต้น