ورود به سایت
ایمیل یا موبایل
رمز عبور
عضویت

سه شنبه ۲ دى ۱۳۹۹

پلاستیک، كاربردها و اهميت پلاستيک در دنياي امروز

در حال حاضر چندين هزار نوع پلاستيك تجارتي وجود دارد ، اين تنوع از اختلاف در ساختار مولكولي ، تفاوت درشكل فيزيكي ، وجود ناخالصي هاي افزودني وهمچنين نوع ومقدار افزودنيها و.... بوجود مي آيد . مهندسان و طراحان ، پلاستيكها را به دليل وجود تركيبي از خواص متنوع ، در مقايسه با ساير مواد مورد توجه قرارميدهند.

پلاستیک، كاربردها و اهميت پلاستيک در دنياي امروز

اين خواص عبارتنداز : سبكي ، سختي وانعطاف پذيري ، مقاومت در مقابل خوردگي ، رنگ پذيري ، شفافيت ، سهولت شكل پذيري و.... . امروزه پـــلاستيك جزئي از زندگي ما شده است ودرساخت اشياي گوناگون از وسايل خانگي تا ابزار دقيق وپيچيده پزشكي وعلمي بكار مي رود . تعريف مناسب بــــــراي پلاستيك عبارتـــــست از : « پلاستيك ها تركيباتي فرآيند پذير بر پايه درشت مولكولها هستند » .

دسته بندي پلاستيكها پلاستيكها را به طور كلي به دو دسته تقسيم مي كنند :

1- پلاستيكهاي گرمانرم [1] 2 - پلاستيكهاي گرماسخت [2] پلاستيكهاي گرمانرم ، زنجيره هاي دراز مولكولي با نيروهاي ضعيف واندوالسي در كنار يكديگر قرار مي گيرند . مي توان يك كلاف درهم پيچيده پشمي را براي تصور مولكولي اين مواد در نظر گرفت .

وقتي به اين مواد حرارت داده مي شود ، اين نيروها ي ضعيف بين مولكولي ضعيفتر مي شوند وانعطاف پذيرونرم مي شوند ولي براثرسرما دوباره به حالت اول برمي گردند . نرم شدن براثرگرماوجامد شدن براثر سرما را مي توان بارها وبارها تكرار كرد ، همانند شمع كه به دفعات در اثر حرارت ذوب ونرم شده وبا سرد شدن جامد مي شود . مانند : پلي اتيلن ، پلي وينيل كلرايد ، پلي استايرن ، نايلون ، استات سلولز ، استال ، پلي كربنات ، پلي متيل متا كريلات و پلي پروپيلن .

پلاستيكهاي گرمانرم بر اساس ساختارشان به دو دسته تقسيم مي شوند: بلوري [3] وبي شكل[4] . پلاستيكهاي گرما سخت با واكنش شيميايي دو مرحله اي تهيه مي شوند . در اولين مرحله ، مولكولهاي دراز زنجير گونه اي شبيه انواع گرما نرم مي يابند در مرحله دوم واكنش ، ايجاد اتصالات عرضي بين زنجيره ها در خلال عمليات قالبگيري ودر اثر اعمال حرارت وفشار صورت مي گيرد[5] .

پلاستيك حاصله نمي تواند در اثر حرارت دهي دوباره نرم وروان شود واگر حرارت دادن ادامه يابد تخريب مولكولي رخ مي دهد و سرانجام زغال مي شود . به دليل پيوندهاي عرضي ، دومشخصه بارز سخت بودن وخواص مكانيكي مستقل از حرارت را دارا مي باشتد . مانند : فنول فرمالدئيد ، اوره فرمالدئيد ، اپوكسيد ها وبرخي از پلي استرها .

در حال حاضر انواع پلاستيكها از انواع فرآورده هاي گياهي قابل تجديد مانند سلولز ، لاستيك طبيعي ، جلبكهاي دريايي ، سبوس جو ، دانه سويا وملاس ساخته مي شوند ودر آينده نه چندان دور جاي پلاستيكهاي كنوني را خواهند گرفت . روشهاي بسپارش (پليمر شدن )پلاستيكها چهار روش اصلي براي تهيه يك پليمر موجود است كه عبارتند از : 1- بسپارش تود ه اي 2- بسپارش محلولي 3- بسپارش امولسيوني 4- بسپارش تعليقي طراحي پلاستيكها استفاده موفقيت آميز پلاستيكها به انتخاب مناسب وطراحي آنها بستگي دارد وبايد براي بهره گيري از بهترين خواص پلاستيك تلاش كرد وبه امتيازها وكاستيهاي آنها توجه نمود .

اين ويژگيها در جدول1 درزير آمده است : جدول 1- ويژگي هاي معمولي پلاستيكها ويژگي هاي معمولي پلاستيكها امتيازها كاستيها مقاومت الكتريكي بالا ثابت دي الكتريك بالا رسانايي گرمايي ناچيز بالا بودن استحكام در مقابل كشش سهولت شكل پذيري ارزان بودن ابزار كار مقاومت در مقابل خوردگي پايين بودن هزينه تهيه آن كم بودن چگالي استحكام در مقابل فشردگي ، برش وپاره شدن عدم مقاوت در مقابل دما ي بالا فرسايش در مقابل هوا فرسايش در مقابل فشار زياد پلاستيكها مواد آلي با وزن مولكولي بالا هستند كه ... و توسط ريختن در فالب ، فرم دادن توليـــــد مي شوند وبه صورت قطعات توپر ، روكش ، پوشش ، اسفنج ، الياف ولايه هاي نازك به كار مي روند . يكي از مهمترين مشخصه هاي انحصاري استحكامي يك پلاستيك ، ويژگي كششي آن است . ويسكوالاستيك بودن ، بدان معني است كه كميتهايي مانند استحكام ، چكش خواري وضريب اصطكاك نسبت به آهنگ كرنش[6] ، زمان انقضاء ، تاريخچه حساسيت ودرجه حرارت است . مقاومت در مقابل ضربه يكي از خواص اصلي وكليدي پلاستيكها است . توان ايستادگي پلاستيك در مقابل ضربات ناگهاني ، پايداري يا عدم پايداري آنرا در كاربردي ويژه تعيين مي كند . مقاومت در مقابل ضربه ، به طيفي از متغيرها مثل درجه حرارت ، آهنگ كرنش ، سيستم تنش ، ناهمگوني ، هندسه قطعه ، شرايط ساخت ومحيط اطراف قطعه ونظاير آن بستگي دارد . البته براي گريز از مشكلات ناشي از شكستگي ، بايد از عواملي كه موجبات آنرا فراهم مي آورد ، اجتناب كرد . عوامل اصلي ايجاد شكنندگي در پلاستيكها عبارتند از : 1- تنش سه جهتي 2- آهنگ كرنش زياد 3- درجه حراتهاي كم مقاومت ضربه خوري پلاستيك معمولاٌ از رابطه زير محاسبه مي شود : انرژي لازم براي شكستن پلاستيك = مقاوت ضربه خوري (j/m2) مساحت در شكاف كاربردها واهميت پلاستيك ها در دنياي امروز الف- كاربرد بسيار زياد پلاستيك ها در بسته بندي دارويي امروزه بسته بندي نقش فراواني در عرضه محصولات مختلف بازي مي كند . علاوه بر جنبه هاي تزئيني وهنري بسته بندي واهميت جلب مصرف كننده ، كه سبب شده تا از آن به عنوان يك« فروشنده خاموش » ياد شود ، در صنعت داروسازي وظايف سنگين تري برعهده بسته بندي دارو قرار داده شده است . ويژگي مواد دارويي وكاربرد نهايي آنها ، توليد كننده را وادار مي سازد تا آن ها را درمقابل عوامل مخرب همچون نور ، رطوبت ، اكسيژن وآلاينده هاي محيطي حفظ كند . ازاينرو بازار جهاني بسته بندي دارويي با رشدي سريعتر از رشد متوسط صنعت بسته بندي روبرواست . براساس مطالعات انجام شده توسط مؤسسه Freedonia، حجم بازار جهاني صنعت بسته بندي دارويي در سال 2000 ميلادي 15 ميليارد دلار بوده است وپيش بيني مي شود. اين مقدار رشد متوسط 4درصد ي ساليانه داشته باشد . مطالعات نشان مي دهد كه حجم سرمايه گذاري در بسته بندي دارويي به نسبت درآمد از بقيه بخش هاي اين صنعت بيشتر است .

در بين انواع روش هاي بسته بندي دارويي ، Blistering سريعترين رشد ( 2/6 درصد) را به خود اختصاص داده است . اين در حالي است كه مصرف بطري هاي شيشه اي سالانه 4 درصد كاهش واستفاده از بطري هاي پلاستيكي سالانه 4 درصد افزايش مي يابد . بنابراين نقش پلاستيكها به عنوان ماده اصلي بسته بندي دارويي روز به روز قوي تر مي شود .

از مهم ترين علل استفاده از پلاستيكها در بسته بندي دارويي مي توان به سهولت فرآورش آنها به شكل هاي گوناگون ، سبكي ، تنوع ويژگي ها ، قابليت استريل شدن ، مقاوت ضربه اي مناسب ( به ويژه درمقايسه با شيشه ) ،توسعه فناوري هاي جديد در زمينه فرآورش آنها ، ظهور مواد جديد با ويژگي هاي مناسب و ... اشاره كرد . پلاستيك هاي فراواني در ساخت انواع بسته بندي هاي دارويي كاربرد دارند كه از ميان آنها پــــلي وينيل كلـريد ( PVC) ، پلي اتيلن تر فتالات ( PET) ، پلي وينيليدن كلريد (PVDC ) ، پلي اتيلن وپــلي پروپيلن پر مصرف تر مي باشند . از اين پلاستيكها براي تهيه انواع بسته بندي هاي دارويي همچون بطري ها ، Blister ها ، تيوبها ، بسته بندي هاي كيسه اي ، ويال ها وآمپولها ، سرنـــــــــگ هاي پر شده ودر پوش ها استفاده مي شود . از ميان آنها Blistering جايگاه ويژه اي در ميان انواع بسته بندي هاي دارويي دارد. وجود فرآيند توليدي كاملاٌ شناخته شده و سريع ، سهولت استفاده ، آزادي در طراحي ، امكان توليد بسته بندي هاي مطمئن براي كودكان وآزادي در انتخاب مواد تنها برخي از عواملي مؤثر در افزايش توجه به اين روش براي بسته بندي داروها وكاربرد هاي پزشكي است . توسعه مواد پلاستيكي جديد همچون كوپليمرهاي حلقوي اولفيني (COC ) وپلي كلرو تري فلوئورو اتيلن ( PCTEF ) با نفوذ پذيري بسيار كم ، امكان استفاده از اين روش را براي داروهاي حساس تر فراهم آورده است .

امروزه PVC پر مصرف ترين ماده پلاستيكي در تهيه اين نوع بسته بندي ها است وپلاستيكها ديگري ماننــــد : PET و PVCبا پوشش PVDC نيز سهم قابل توجهي از بازار را در اختيار دارند . با اين حال پيش بيني مي شود در آيند ه پلاستيكهاي جديد COC و PCTEF با توسعه فرآيندهاي كاراتر ودر نتيجه قيمت كمتربه تدريج سهم بيشتري از اين بازار را در اختيار بگيرند . ب- ساخت پلاستيك هاي زيست تخريب پذير( توليد پلاستيك از گياهان ) به تازگي پژوهشهايي براي تجارتي كردن فرآيندهاي تبديل ضايعات سيب زميني وذرت و... به پلاستيك هاي زيست تخريب پذير صورت گرفته است اين فرآيند شامل تبديل نشاسته حاصله به قندهاي ساده با استفاده از آنزيمها ، تخمير قندها براي ساختن لاكتيك ودر مرحله بعد بسپارش لاكتيك اسيد براي توليد پلاستيك زيست تخريب پذير است .

تا به امروزكوشش صنايع بيوتكنولوژي وكشاورزي درمورد جايگزيني پلاستيكهاي معمولي با پلاستيكهاي گياهي به سه ديدگاه منجر شده است كه عبارتند از : تبديل شكرهاي گياهي به پلاستيك ، توليد پلاستيك در داخل بدن ميكروارگانيسم ها ي گياهي ، رشد پلاستيك در ذرت وديگر غلات . با دستيابي ايران به فناوري ساخت ظروف گياهي به عنوان اولين كشور آسيا ، ذرت جاي پلاستيك را در ظروف يكبار مصرف ايران را مي گيرد. تا پايان سال آينده ، زير نظر وزارت بهداشت ، بيش از نيمي از ظروف يك بار مصرف پلاستيكي در ايران با ظروف يك بار مصرف ساخته شده از پليمرهاي گياهي زيست تخريب پذير جايگزين مي شود .

دكتر اميدرضا هاشمي ، محقق ومجري اين پروژه با اعلام اين مطلب مي گويد : « ظروف يك بار مصرف گياهي نه تنها عوارضي ندارد ، بلكه پس از حداكثر6 ماه نيز تجزيه مي شوند . با دستيابي به فناوري ساخت اين ظروف ، ايران پس از كشورهاي آمريكا ، انگليس ، آلمان وايتاليا ، پنجمين كشور جهان واولين كشور آسيايي در كسب اين موفقيت وورود به عرصه انقلاب سبز جهاني محسوب مي شود » .

وي همچنــــــين افزود : « گزارش هاي متعدد علمي نشان داده است كه ظروف يك بار مصرف پلاستيكي معمولـي باعث ايجاد انواع سرطان ها وحتي انتقال مواد خطرناك از طريق ژن ها از نسلي به نسل ديگر مي شود .ضمن اين كه اين ظروف تا حدود 300 سال نيز قابل تجزيه نمي باشند ودر طبيعت باقي مي مانند . ... فناوري استفاده از بيومرهاي گياهي (پليمرهاي زيستي گياهي ) براي توليد ظروف يك بار مصرف توسط محققان ايراني بومي شده وبا عنوان « سنتز وتوليد انبوه پليمرهاي گياهي تهيه شده از نشاسته ذرت » به ثبت رسيده است . ما پس از 3 سال مطالعه وتحقيق به اين فناوري دست يافتيم وعلاوه بر فرمولاسيون تركيبات ومواد لازم ، ماشين آلات وتجهيزات مورد استفاده در اين بخش را نيز خود طراحي كرده ايم » . به گفته دكتر هاشمي كه دوره دكتراي شيمي تجزيه خود را در دانشگاه تربيت مدرس گذرانده است : در سال 85 بالغ بر 570 هزار تن ظروف يك بار مصرف پلاستيكي ( ساخته شده از پلي استايرن ) مورد استفاده قرار گرفت » .

وي مي افزايد : با توجه به مشكلات زيست محيطي ظروف پلاستيكي توليد شده از مواد نفتي از جمله باقي ماندن آن در خاك به مدت 300 سال ونيز مخاطراتي كه براي سلامت انسان به همراه دارد مانند سرطان زايي وحتي بروز تغييرات ژني كه به نسل هاي بعد نيز انتقال پيدا مي كند ، ما تصميم گرفته ايم از مواد زيست تخريب پذير بي خطر استفاده كنيم . كار روي پليمرهاي گياهي در جهان از سال1970ودر زمان بحران نفت آغاز شد و پليمرهاي گياهي از تركيبات موجود در سيب زميني ، ذرت وگندم مورد آزمايش قرار گرفت .

اين پليمرهاي هيدروكربني داراي خواص ضعيف پليمري است كه با تغيير واصـلاح آنها مي توان به ويژگي هاي پليمرهاي نفتي رسيد » . دكتر هاشمي مي گويد : « مابه همراه ديگر توليد كنندگان قصد داريم تاپايان سال 1387 نيمي از ظروف يك بار مصرف را با پليمرهاي گياهي جايگزين كنيم . » وي درمورد مزاياي اين نوع پليمرها مي افزايد : دفن كردن كيسه هاي پلاستيكي بيمارستاني كه براي انتقال لباسهاي بيماران وپزشكان به بخش لباسشويي استفاده مي شود ، در حال حاضر در مورد آنها با مشكلات زيادي همراه هستيم ، اما با ساخت اين كيسه ها از پليمرهاي گياهي آنهارا هم همراه لباسها در ماشين لباسشويي قرار مي دهند واين كيسه ها بعد از 10 دقيقه در آب جوش حل مي شود .

درمورد صنعت اسباب بازي سازي مي افزايد : اسباب بازي وسيله اي است كه كودكان با آنها سروكار دارند ، با استفاده از پليمرهاي گياهي ميتوان اسباب بازيهايي بي ضرر به جاي اسباب بازيهاي پلاستيكي ساخته شده از مواد نفتي تهيه كرد .

پژوهش براي تجارتي كردن فرآيند هاي تبديل ضايعات سيب زميني به پلاستيك زيست تخريب پذير در دانشگاه مانكاتوي مينسوتا ، اجرا مي شود . تكنولوژي توليد اين پلاستيك ، كاربردهاي بالقوه اي درتهيه كيسه هاي كود تركيبي ودر پوششها براي كاغذ ، بذر ، آفت كش وكود دارد .

اين فرآيند شامل تبديل نشاسته حاصل از ضايعات سيب زميني به قندهاي ساده با استفاده از آنزيمها ، تخمير قندها براي ساختن لاكتيك و در مر حله بعد بسپارش لاكتيك اسيد براي توليد پلاستيك زيست تخريب پذير است . تلاش اين پژوهشگران در دانشگاه مانكاتو در بزرگتر كردن مقياس فرآيند هاي تخمير وتعيين مواد مغذي بهينه ، ونيز تلخيص وبسپارش لاكتيك اسيد متمركز خواهد شد . اولين پلاستيك زيستي كه از چغندر قند توليد شده است ، توانست گواهينامه سازمان بين المللي « وينكوت » بلژيك را دريافت كند . اين پلاستيك زيستي در سال 2007 وبا اجراي يك پروژه تحقيقاتي توسط يك شركت ايتاليايي توليد شود .

در حقيقت تاكنون از چغندرقند تنها براي تهيه قند وشكر استفاده مي شد ، اما براي اولين بار در دنيا اين دانشمندان توانستند ماده آلكانوات را از اين گياه ومشتقات آن به دست آورند . تاكنـــــــــون اين ماده از روغن هاوآميدهاي غلات توليد مي شد وبيشترين پليمرهاي زيستي كه امروزه در بازار وجود دارند از اين مواد روغني غلات هستند . براساس اين گزارش ، اين گواهينامه نشان مي دهد كه اين پلاستيك در آب ودماي محيط كاملاٌ تجديد پذير زيستي است . اين ماده جديد مي تواند در ساخت اشياي پلاستيكي سخت يا انعطاف پذير مورد استفاده قرار بگيرد وجايگزين پلاستيك هاي نفتي شود . به نظر مي رسد كه ايده رشد دادن پلاستيك جالب تر از ساخت پلاستيك ها در كارخانجات پتروشيمي است . دراين كارخانجات هر ساله حدود 270 ميليون تن نفت وگاز مصرف مي شود . در واقع سوخت هاي فسيلي علاوه بر انرژي ، مواد اوليه را نيز براي تبديل نفت خام به پلاستيك هاي معمولي از قبيل پلي استايرن ، پلي اتيلن وپلي پروپيلن فراهم مي كنند . پ- ساخت غذاهاي پلاستيكي اينك كه پلاستيكهاي زيست تخريب پذير سرانجام در دسترس قرار مي گيرند ، پژوهشگران براي توليد پروتئينهايي ، همانند پلاستيك در يك پيكربندي زنجيري تاخورده تلاش مي كنند . از آن جمله مي توان ژلاتين كه با آب نرم مي شود ( ژله خوراكي )والاستين را نام برد . پژوهشگران معتقدند كه محصولات مصنوعي خوراكي در واقع خوردني هستند .

اين «لقمه هاي نوظهور » ( غذاهاي كشسان ) ، با سروصداي زيادي خرد مي شوند وبه طور اغفال كننده اي در درون دهان كمانه مي كنند . به گفته آنها حيف است كه يك چنين محصولاتي را صرف ساخت تاير ، عايق يا پاك كن و.... كرد . ازاين رو ،شيميدانان درنظر دارند كه آن را به عنوان مواد غذايي عرضه كنند . آنها ترديد دارند كه به آن تنها برچسب « گوشت مصنوعي » رابزنند . محصولات مصنوعي يا جايگزين به ندرت ارزش يا فروش زيادي پيدا كنند . به علاوه صنعت مواد غذايي سرخ شده ، اكنون در توليد جوجه لاستيكي پيشقدم است . بنابراين تلاش براي حصول به غذاهاي كشسان ادامه دارد .

پيشنهادها تا اين تاريخ عبارتند از : لقمه هاي نوظهور پيش فشرده شده كه وقتي گاز زده مي شود با سروصداي زيادي خرد مي شود ، موش ماشيني كشســـــــاني كه كاملاٌ خوراكي است و به گربه هاي اهلي هيجان تعقيب ناظالمانه اي را مي دهد ، محصولات جوشاندني با كيسه كه كيسه آن را هم مي توان خورد ، استيك هاي پيش فشرده و سوسيس هاي جهنده با موانع دروني ذوب شدني كه وقتي به دماي پخت مورد نظر مي رسند چشمگيرانه از تابه به بيرون مي جهند . ولي مشتريان اصلي براي چنين غذاهاي گران وعجيب ، البته افرادي خواهند بود كه داراي رژيم لاغري هستند .

برخي غذاهاي لاغر كننده به گونه اي طراحي شده اند كه آب را در معده جذب مي كنند وبدين ترتيب متورم شده احساس سيري به شخص دست مي دهد . دانشمندان در حال ابداع يك پلاستيك اسفنجي خوراكي هستند كه ناحدود ي شبيه به برنج به نظر مي رسد ولي با دانه هايي كه به محض خوردن ، بي اندازه متورم مي شوند . مغز اسفنجي درون پوسته اين دانه هاي برنج مانند بر اثر هضم پوسته ، پاره مي شود واسفنج فشرده شده ، انبساط زيادي پيدا مي كند . حجم زياد اين غذاها باعث مي شود كه فرد احساس سيري كند وتا زماني كه آنها در معده هضم نشده اند ، احساس سيري ادامه دارد وممكن است ساعتها بگذرد تا شخص بتواند غذاي ديگري بخورد . ت- توليد پلاستيك ، چسب ورزين از چوب چوب زيست بسپاري است كه متشكل از سلولز ، همي سلولز وليگنين مي باشد . .چوب به صورت خام وطبيعي داراي چند گروه عاملي فعال وواكنش پذير مانند گروه هاي هيدروكسيل ( استرها ) ، اتصالهاي كربن – كربن ، اتر واستال است . به علاوه ليگنين هاي صنعتي داراي گروه هاي اتيلني وگروه هاي گوگرد دار نيز مي باشند . هر واكنش گري كه قادر به واكنش با اين گونه گروه هاي عاملي باشد ، با چوب هم مي تواند واكنش تركيب دهد . از اين رو مقالات وگزارشهاي فراواني در باره اتري كردن ، هيدروكسي آلكيل دار كردن ، همبسپارش پيوندي ، اكسايش وايجاد پيوندهاي عرضي در چوب منتشر گرديده است . در طي 15 سال گذشته پيشرفتهاي بي نظيري در زمينه توسعه وتهيه مواد جديدي از ضايعات ليگنوسلولزي از جمله كامپوزيتهاي چوب – سلولز وپلاستيكهاي چوبي حاصل شده است . كار پيشگامانه تهيه مواد گرمانرم از چوب چشم انداز خوبي را براي استفاده از چوبهاي كم كيفيت نشان مي دهد .از اين رو ليگنين منبع ارزشمندي براي توليد انواع پلاستيكها به شمار مي آيد . بنابر نظر شيرايي شي استاد علوم وتكنولوژي چوب در دانشگاه توكيو ويكي از پژوهشگران در زمينه گرمانرم كردن چوب ، چوب يك كامپوزيت طبيعي عالي است . اما برخلاف فلزات ، پلاستيكها وشيشه ، چوب را نمي توان به منظور قالب ريزي ، ذوب ، حل يا به مقدار كافي نرم كرد. فقدان خصلت شكل پذيري از ارزش چوب مي كاهد ، اما اين عيب با تبديل چوب به پلاستيك رفع مي گردد . يكي از دلايل شكل پذير نبودن چوب اين است كه نقطه ذوب سلولز متبلور بالاتر از دماي تجزيه آن است . اما اگر سلولز به وسيله واكنش هاي شيميايي به مشتقات ديگر تبديل شود ، خواص شيميايي ، گرمايي وديگر خواص آن تغيير خواهد كرد واين چيزي است كه در سلولز نيترات ، سلولز استات ، بنزيل سلولز ومشتقات ديگر مشاهـده مي شود .

در نتيجه منطقي به نظر مي رسد كه اگر سلولز در همان چوب طبيعي وتغيير نيافته به مشتقاتي تبديل شود ، ممكن است چوب حاصل گرمانرم شود . اين چيزي است كه اخيراٌ عده اي به فكر انجام دادن آن افتاده اند .

شايد تاخير در اين زمينه طبيعي بوده باشد . زيرا طي چهل سال گذشته اين اعتقاد حاكم بوده است كه مولكول ليگنين يك ساختار ژلي سه بعدي دارد وهمين امراز تبديل چوب به مشتقات ذوب شدني وشكل پذيرممانــــعت مي كند . شيرايي شي وهمكارانش كار روي چوب را از سال 1979 آغاز كردند ودريافتند كه در واقع مي توان به وسيله استري كردن وساير واكنشها ، خواص گرمانرمي را درچوب ايجاد كنند .

به نظرمي رسد كه تبديل چوب به وسيله استخلافهاي بزرگ وحجيمي كه سبب پلاستيكي شدن دروني شوند ، آسانترين راه براي ايجاد خواص گرمانرمي در چوب است . اما برعكس ، هنگامي كه گروههاي استخلافي كوچك يا گروههاي قطبي در ساختار شيميايي چوب وارد شود ، نمي توان به حالت رواني وسيالي چوب دست يافت .

البته در اين گونه موارد با استفاده ازعوامل نرم كننــــده خارجي خاصيت قالب پذيري وشكل پذيري چوب را مي توان بهبود بخشيد . به عنوان مثال ، چوب آلكيل دار شده را كه به خودي خود گرمانرم نيست ، مي توان به وسيله مخلوط كردن با پلي متيل متا كريلات ودي متيل فتالات به ماد هاي شكل پذير تبديل كرد . چوبهاي گرمانرم در ساخت فيلم وساير اشياي قالبي با خواص فيزيكي وكاربردهاي مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند .

خواص مكانيكي فيلمهاي ساخته شده از چوب بنزيل دار شده قابل مقايسه با فيلمهاي ساخته شده از بسپارهاي سنتزي معمولي است . با استفاده از تركيبات شيميايي كه چوب تغيير يافته را نرم مي كنند ودر عين حال در جريان قالب ريزي پيوندهاي عرضي ايجاد مي نمايند ، مي توان از چوب مواد گرما سخت تهيه كرد .

با استفاده از روشهاي مختلف ، چوبهاي تغيير شيميايي يافته را مي توان در حلالهاي آبي وآلي حل كرد يا آنها را مايع نمود . به عنوان مثال ، چوبهاي استري شده با اسيدهاي آليفاتيك ، پس از آن در 200 تا 270 در جه سانتي گراد به مدت 20 تا 150 دقيقه ، در حلالهايي از قبيل بنزيل اتر ، استيرن اكسيد وفنول حل مي شوند .

با استفاده از شرايطي كه در آن فنول كافت قسمتي از ليگنين صورت مي گيرد ، تحت شرايط ملايم تر ودمايي در حدود 80 درجه سانتي گراد ، مي توان ميعان چوب را عملي ساخت .

به علاوه با كلر دار كردن چوب تغيير يافته ، انحلال پذيري آن افزايش مي يابد . شيرايي شي چندين كاربرد بالقوه فرآيند انحلال يا ميعان چوب تغيير شيميايي يافته را متذكر شده است ، از قبيل : جزءبه جزء كردن وتفكيك اجزاي سازنده چوب تغيير يافته ، تهيه چسبها ، قالبگيري مواد كف مانند وتهيه الياف به منظور تبديل آنها به الياف كربن .

يكي از يافته هاي مهم اخير اين است كه حتي چوبهاي طبيعي وتغيير نيافته را مي توان در چند حلال آلي حل كرد يا مايع نمود .

به عنوان مثال ، خرده چوب وچوب آسياب شده را پس از عمل آوري در دماي 200 تا 250 درجه سانتي گراد به مدت 30 تا 180 دقيقه ، مي توان در فنولها ، الكلها ، گليكولها ، كتونها وساير حلالها حل كرد .

براثراين فرآيند ، محلولهاي خمير مانندي به دست مي آيد كه غلظت چوب در آنها تا حدود 70 % است . پس از حل كردن چوب اجزاي آن فعال مي شوند . در واقع از محلول چوب طبيعي وتغيير نيافته نيز محصولاتي تقريباٌ مشــــابه با آنچه از چوب تغيير يافته تهيه مي شود ، به دست مي آيد .

از جمله اين محصولات عبارتند از : چسبها ، كفهاي پلي اورتان والياف كربن . يافته هاي جديد در باره انحلال چوب طبيعي زمينه هاي جديد وعملي براي استفاده وبهره برداري از چوب را ايجاد خواهد كرد .

ساير گروههاي پژوهشي نيز خطوط مشابهي را دنبال مي كنند . به عنوان مثال ، هيدكي ماتسودا ، سرپرست آزمايشگاه پژوهشي شركت صنعتي اكورا ، نشان داده است كه چوبهابي كربوكسيل دار شده را مي توان به نحو مؤثري به وسيله استري كردن افزايشي چوب با استفاده از انيدريدهاي دي كربوكسيليك اسيدها تهيه كرد .

در اين واكنش ، انيدريد با گروهاي هيدروكسيل در چوب تركيب مي شود . واكنشهاي افزايشي چوب با انيدريدها درحضور حلال يا بدون حلال انجام مي شود . واكنشهاي بدون حلال از نظر صنعتي مزايايي دارند وبراثر آنها چوبهاي استري شده با مقدار مونو استر متفاوت به دست مي آيد .

سپس بقيه گروههاي فعال كربوكسيلي اين گونه چوبها با اپوكسيدها تركيب مي شوند واتصال هاي استــــري تشكيل مي دهند . اگر براي دومين واكنش افزايشي يك بيس اپوكسي مورد استفاده قرار بگيرد ، علاوه بر تشكيل اتصالهاي استري ، اتصالهاي عرضي نيز بين الياف چوب استري شده تشكيل مي شود . در مقايسه با تخته تهيه شده از خرده چوبهاي معمولي ، تخته تهيه شده از چوب داراي پيوندهاي عرضي ، صافتر ، صيقلي تر ، براق تر ومتراكم تر است . اين گونه چوبها در دماهاي بالا وفشار زياد شكل پذير مي شوند وبه تخته هايي به رنگهاي قهوه اي متمايل به قرمز ، قهوه اي متمايل به زرد ، يا قهوه اي تيره با سطحي صاف وصيقلي وشبه پلاستيكي تبديل مي گردند.

تخته هايي كه طبق روش بالا با استفاده از فتاليك انيدريد تهيه شده اند ، بهترين خواص فيزيكي را از قبيل توان تحمل فشار زياد ، مقاوم بودن در برابر آب ورطوبت را از خود نشان داده اند .

اگر اين گونه چوبهاي استري شده واپوكسيد دار شده را باز هم با انيدريد واپوكسيد تركيب كنيم ، واكنشهاي افزايشي استري شدن ادامه مي يابد .

با استفاده از اپوكسيدهايي از قبيل آليل گليسيديل اتر ( AEG ) يا گليسيديل متا كريلات ( GMA ) ، اليگو استرهايي از چوب به دست مي آيد كه در آنها پيوندهاي عرضي به وجود آمده است ، بدون اينكه جدا كردن چوب استري شده واسطه اي داشته باشد . تخته هاي حاصل از AEG به طور چشمگيري مقاوم در برابر فشار واتلاف گرمايي مي باشند ، در حالي كه تخته هاي حاصل از GMA استحكام كششي وخمشي بالايي دارند .

در آزمايشگاه محصولات جنگل وابسته به بخش كشاورزي آمريكا درماديسون ، استيل داركردن الياف ليگنوسلولوزي توسط م. راول وهمكارانش مورد مطالعه قرار گرفته است .

در آزمايش هاي انجام شده روي چوب كبوده ( صنوبرلرزان ) ، الياف اين چوب با استيك انيدريد ( مايع ) يا كتن ( گاز) تركيب شده است .اگر چه اين روش خاصيت گرمانرمي را در چوب ايجاد نمي كند ، اما تا حدود زيادي جذب رطوبت وتخريب زيست شناختي وتابشي ( براثر پرتوفرابنفش ) چوب را كاهش مي دهد .

به علاوه ، براثر اين فرآيند ، پايداري ابعادي كامپوزيتهاي ساخته شده از الياف حاصل افزايش مي يابد . اين گونه الياف را مي توان به صورت بافته هايي با هر شكل دلخواه در آورد و آن را با رزينهاي گرمانرم يا گرماسخت مخلوط كرد . انتخاب نوع رزين بستگي به خصوصيات وكاربرد محصولي دارد كه ساخت آن مورد نظر است .

پژوهشهاي ليگنوسلولوزي در زمينه هاي ديگر نيز مورد توجه قرار گرفته است . به عنوان مثال ، گروهي از پژوهشگران بخش علوم وتكنولوژي چوب دانشگاه كيوتو مشغول پژوهش روي تبديل الياف سلولوزي به ساير محصولات با استفاده از روش تابش دهي ليزر مي باشند . محصولات مطلوب ومورد توجه مشتمل بر L – گلوكوزان وتركيبات همرده انيدروسلواليگوساكاريدها مي باشد كه با استفاده از سلوبيوزان واز طريق سلواكتاازان تهيه مي شوند .همرده هاي بالاي اين تركيبات به تازگي جدا شده اند . از آنجا كه انيدرو اليگوساكاريدها ومشتقات آنها تركيبات اوليه وواسطه اي مفيدي براي سنتز تعـــدادي از مواد ومحصولات مهم مي باشند ، ممكن است روش تابش دهي ليزر راه جديدي را در تكنولوژي پلي ساكاريدها بگشايد . ث- كشت گوجه فرنگي در زير پوشش پلاستيكي كشت گوجه فرنگي زير پوشش پلاستيك ( غير فصلي ) با سطح بالغ بر 7000 هكتار از ارقام مهم در آمد زارعين جيرفت مي باشد . علفهاي هرز را تنها مي نوان با وجين دستي از بين برد ، بطوريكه از زمان كاشت گوجه فرنگي ( نيمه آذر ماه ) تا برداشت محصول ( نيمه دوم ارديبهشت ماه ) حداقل 7 مرتبه وجين انجام مي گيرد .

اين پروژه توسط بخش تحقيقات كشاورزي جيرفت وموسسه تحقيقات آفات وبيماريهاي گياهي صورت گرفته است . ج- ساخت قطعات سراميكي با استفاده از پلاستيكها در ساخت بسياري از قطعات سراميكي ، استفاده از پليمرهاي با نقطه ذوب پايين ، به ويژه پلاستيكها ، ضروري است . پليمر مورد نظربه عنوان بست مايه عمل مي كند وذرات سراميكي ، از جمله Al2O3 و SiC را نزديك هم قرار مي دهد وباعث شكل دهي آنها مي شود .

خروج پليمر در زمان پخت قطعه مورد نظر انجام مي گيرد ، بدون آنكه در شكل قطعه تغييري حاصل شود. اين قطعات درسيستمهاي بسياري از جمله موتورهاي هواپيما يا دستگاههاي حرارتي مورد استفاده فرار مي گيرند . استفاده از پلاستيكها در شكل دهي وطراحي قطعات سراميكي روش جديدي است كه در سي سال اخير مورد استفاده قرار گرفته است .چون مواد سراميكي غير رسي را نميتوان به وسيله آب شكل داد ، بنابراين استفاده ازماده اي به عنوان بست مايه( binder ) كه ذرات سراميكي را به هم نزديك مي سازد اجتناب پذير است . از آنجا كه اين دسته از مواد ، همچون آلومينا وسيليكا ، مقاومت بالايي در برابر گرما وشوكهاي الكتريكي نشان مي دهند ، از آنها در بسياري از دستگاههاي گرمايشي استفاده مي شود. همچنين در طراحي قطعات ساخته شده از آلياژهاي فلزي اين مواد كاربرد زيادي دارند . روش كار معمول براي ساخت اين قطعات اين است كه به دور مغزه هاي سراميكي آلياژ يا ابر آلياژ ( ابر آلياژها مقاومت شيميايي ، مكانيكي ونقطه ذوب بسيار بالايي دارند ) مذاب ريخته مي شود وسطح داخلي آلياژ شكل بيروني مغزه را به خود مي گيرد .

پس از شستشوي شيميايي ، مغزه حل مي شود وفضاي خالي مورد نظر در قطعه حاصل مي شود . سيستمهايي كه به عنوان بست مايه در طول فرآيند مورد استفا ده قرار مي گيرند عبارتند از : سيستمهاي گرمانرم ، سيستمهاي دورو پلاستيك وسيستمهاي آبي با اجزاي آلي كم درساختن مغزه هاي سراميكي ،سيستمهاي گرمانرم بيشترين كاربرد را دارند . مواد دورو پلاستيك (duroplastic ) آن دسته از پلاستيكها مي باشند كه در اثر گرما رفتارهاي برگشت ناپذير ، به ويژه در سخت شدن ، نشان مي دهند ، ولي از لحاظ اقتصادي با صرفه نيستند . در مورد سيستمهاي آبي با اجزاي آلي كم ، ديواره هاي متخلخلي در ذرات سراميك به وجود مي آيد كه آب اين سيستم را به خود جذب مي كند وبدين ترتيب ميزان استحكام را پايين مي آورد . مسئله مهم دراين زمينه استفاده از موادي است كه اولاٌ مقرون به صرفه باشند و ثانياٌ محدوديتهاي ناشي از شكستگي وكجي در زمان تكليس را نشان ندهند . به طور كلي يك بست مايه خوب بايد خواص زير راداشته باشد : 1- مقاومت بالا در برابر تنشهاي وارد شده در زمان تزريق 2- رواني 3- قابليت تركيب واختلاط با ذرات سراميك 4- پايداري ابعادي 5- برجاي گذاشتن حداقل مقدارخاكستر پس از سوختن نداشتن آثار سمي 6- دارا بودن ضريب انبساط پايين 7- با صرفه بودن از نظر اقتصادي تر كيبات مومي شرايط بالارا به خوبي تامين مي كنند ، با وجود اين ، بعضي از نمونه هاي پلاستيكها قويترند ومقاومت ابعادي بهتري نشان مي دهند . زماني از پلاستيكها استفاده مي شود كه مقاومت وپايداري مهم باشد ، مانند چرخه هاي توربين هواپيما كه سوراخهاي ريزي براي عبور هوا ي داغ دارند . چ- ساخت پلاستيكهايي كه رساناي الكتريسيته اند ارزاني ، دوام ، سبكي وتغيير پذيري ، گروهي از خواص جالب پلاستيكها ست ، ولي در بين اين خواص معمولاٌ رسانايي الكتريكي ديده نمي شود . بيست سال پيش واژه پلاستيكهاي رساناي الكتريكي براي اكثر مردم بي معني ونامعقول به نظر مي رسيد .

اگر فردي مي گفت كه يك پلاستيك مي تواند به خوبي مس رسانا باشد ، مضحك به نظر مي رسيد .درجند سال اخير با انجام تغييرات ساده اي درپلاستيكها اين امر غير معمول عملي شد . مواد جديد كه بسپارهاي رسانا ناميده مي شوند ، خواص الكتريكي فلزات را با مزيتهاي پلاستيكها كه در سالهاي 1930 تا 1940 غوغايي به پا كرده بود در هم آميخت . براي اين كه بسپاري رساناي جريان برق شود ، اندكي از برخي مواد شيميايي را توسط فرآيندي كه دوپه كردن ناميده مي شود ، وارد بسپار مي كنند . روش دوپه كردن بسپارها خيلي ساده تر از روشي است كه براي دوپه كردن نيم رساناها متداول مانند سيليسيم به كار مي برند . در سال 1977 نخستين بسپار رسانا سنتز شد ، در سال 1981 نخستين باتري با الكترودهاي بسپاري نهيه شد . تابستان گذشته بسپارهاي رسانا ، از نظر رسانايي به پاي مس رسيدند وچند ماه پيش نخستين باتريهاي بسپاري قابل شارژ وارد بازار شد . پيشرفتهاي جديد حاكي از آن است كه بسپارهاي مزبور در دماي اتاق رساناتر از مس هستند .

اين بسپارها حتي ممكن است در مواردي مانند ساخت هواپيما كه وزن عامل محدود كننده اي در ان است ، جانشين سيمهاي مسي شوند . بسپارهاي رسانا خواص جالب نوري ، مكانيكي وشيميايي هم دارندكه درمجموع با قابليت آنها براي رسانايي برق ، اين بسپارها را براي كاربردهاي جديدي كه از عهده مس بر نمي آيد ، مؤثر مي سازد . براي مثال ، لايه هاي نازك بسپار برروي شيشه پنجره ها مي تواند نور خورشيد را جذب كند ومي توان با به كار بردن پتانسيل الكتريكي ، ميزان رنگي را كه مي دهد ، كنترل كرد . عصبهاي مصنوعي كه از بسپارهاي رسانا ساخته شده اند ، عملاٌ بر بدن انسان بي اثرند وحتي مي توان آنها را در بدن كار گذاشت . كشف بسپارهاي رسانا كاملاٌ اتفاقي بود .

در اوايل سال 1970 يك دانشجوي كارشناسي ارشد در آزمايشگاه هيدكي شيراكاوا [1] در انستيتو تكنولوژي توكيو سعي داشت از گاز استيلن معمولي بسپاري به نام پلي استيلن بسازد . اين بسپار به صورت گردي تيره رنگ براي نخستين بار در سال 1955 سنتز شده بود ، اما هيچ كس چيز زيادي در باره آن نمي دانست . شيراكاوا به جاي گرد يك ورقه براق نقره اي توليد كرد كه شبيه ورقه آلومينيوم بود ولي مانند سلوفان كش مي آمد . او 1000 بار بيشتر از دستور كار تهيه پلي استيلن كاتاليزگرافزوده بود . او واقعاٌ پلي استيلن ساخته بود ، اما در شكلي متفاوت با هر گونه پلي استيلن ني كه قبلاٌ تهيه شده بود. در سال 1976هنگامي كه مك ديارميد [2] از آزمايشگاه شيراكاوا بازديد كرد ، جستجو براي تهيه فلزات سنتزي تازه آغاز شده بود وبراي اين منظور پلي استيلن هدف خوبي براي بررسي وتحقيق بود .

پس از آن شيراكاوا يك سال دردانشگاه پنسيلوانيا با مك ديارميد وهمكارانش آل جي هيگر [3] به بررسي امكان به كار گيري بسپار تازه براي منظورخود پرداختند . اين همكاري وقتي به ثمر رسيد كه آنها سعي كردند بسپار را با يد دوپه كنند . ورقه هاي انعطاف پذير نقره اي به ورقه هاي فلزي طلايي رنگ تبديل شدند ورسانايي پلي استيلن به بيش از يك ميليارد بار افزايش يافت ! پس ازاين كشف حدود يك دوجين بسپارومشتقات بسپاري براثر دوپه كردن اين جهش تصادفي راانجام دادند . اصولاٌ تمام اين بسپارها از اتمهاي كربن وهيدروژن تشكيل شده اند كه در آنها واحد هاي تكراري تك پار به يكديگر منصل شده وبسپارها را به وجود مي آورند .

برخي از واحدهاي تكراري علاوه بركربن وهيدروژن ، اتمهاي گوگرد يا نيتروژن نيز دارند . پلي استيلن ساده ترين بسپار رسانا ، شامل يك زنجيره كربن پيوسته است كه به هر اتم كربن آن يك اتم هيدروژن متصل است .

اتمهاي كربن به صورت پيوندهاي يك درميان يگانه ودوگانه به هم متصل شده اند كه مكانهايشان را دائماٌ در طول زنجيره مبادله مي كنند ودر واقع حدواسطي بين پيوندهاي يگانه ودوگانه به وجود مي آيد .

اگرچه در ساختار هاي اين بسپارها تشابهاتي ديده مي شود ، ولي مي توانند خواص كاملاٌ متفاوتي داشته باشند . در اين بسپارها حساسيت به گرما وهوا ، انحلال پذيري وسهولت قالبگيري و همچنين قابليت رسانايي الكتريكي بسته به نوع بسپار وروش سنتز آن به ميزان وسيعي با هم فرق دارند .

پلي پارافنيلن ، پلي تيوفن ، پلي پيرول وپلي آنيلين به خاطر مجموعه اي از خصوصيتشان به مقدار زيادي مورد توجه قرار گرفته اند ، اما پلي استيلن هنوز الگوي بسپارهاي رسانا محسوب مي شود واكثر مطالعات روي آن انجام ميگيرد .

در سال گذشته محققان B.A.S.F.A.G درآلمان غربي اعلام كردند كه با دوپه كردن پلي استيلن بسيار خالص توانسته اند ماده اي با حدود يك چهارم رسانايي الكتريكي مس از نظر حجمي ودوبرابر رسانايي الكتريكي مس از نظر وزني توليد كنند . مكانيسم دوپه كردن بسپار چنين موفقيتي را به همراه داشته است . در حاليكه رسانايي مس ونقره در حدود 1- .cm1- 6 10 است ، رسانايي B.A.S.F در حدود 1- .cm1- 147000مي باشد .

تصور مي رود الكترودهاي بسپاري دوام بيشتري نسبت به الكترودهاي فلزي داشته باشند ، زيرا يونهايي كه در تحويل وذخيره سازي بار دخالت دارند به جاي اين كه از خود الكترودها بيايند ، از محلول سرچشمه مي گيرند . به اين ترتيب ، الكترودهاي بسپاري از فرسايش مكانيكي مصون هستند . اين فرسايش به وسيله حل شدن ورسوب سازي مجدد ماده الكترود طي چرخه هاي شارژ ودشارژ در باتريهاي معمولي ، ايجاد مي شود .

علاوه براين ، باتري هاي بسپاري ، برخلاف باتريهاي نيكل – كادميم وباتريهاي سربي ، مواد سمي ندارند وبنابراين مشكلات مربوط به دورريختن آنها به حداقل مي رسد . شركت بريجستون وشركت قطعات الكترونيكي سيكو مشتركاٌ ، يك باتري قابل شارژ سكه مانند را با الكترود پلي آنيلين ساخته اند كه چند ماه پيش در ژاپن به معرض فروش گذاشته شد .

الكنرود ديگر از فلز ليتيم ساخته شده است . به طوزي كه گفته ميشود ظرفيت اين باتري ها سه برابر ظرفيت باتريهاي قابل شارژ ليتيمي موجود از همان نوع است وولتاژ آنها دو تا سه برابر باتري هاي نيكل – كادميم يا يك ونيم برابر باتري هاي سربي اتومبيل است . سرعت دشارژ خودبه خودي اين باتريها كه « طول عمر » يك باتري را تعيين مي كند ، نيز به ميزان قابل توجهي كم تراز سرعت دشارژ خودبه خودي باتري هاي نيكل – كادميم وسربي است .

پيشرفت با الكترودهاي بسپاري كاملاٌ اميد بخش است ، ولي امكانات بالقوه بسپارهاي رسانــــا از باتري ها فراتر مي رود . براي اين منظورچندين طرح در دست است وچندين هدف دنبال مي شود .

بعضي از بسپارهاي دوپه شده براثر گرم شدن تجزيه مي شوند واين عمل با اتلاف رساتايي آنها همراه است . با وصل كردن چنين بسپارهايي به اهم سنج مي توانند به هنگام حمل ونقل داروها معين كنند كه آيا اين داروها در معرض دماهايي كه خاصيت آنها را مورد تهديد قرار مي دهد قرار گرفته اند يا خير .

قبلاٌ در ارتباط با مواد غذايي يخ زده براي اين كه معلوم كنند آيا اين مواد در جريان حمل ونقل اشان ، نرم ومتعاقباٌ منجمد شده اند يا خير از تشخيص دهنده هايي كه در آنها بسپار هاي رسانا به كار رفته استفاده شده است . به طريق مشابهي مي توان وجود مواد سمي كه براي بسپار دوپه نشده به صورت دوپه كننده عمل مي كنند را سنجيد .

چنانچه اين بسپارها را در گاز هايي كه با قرار گرفتن در معرض تابش به صورت دوپه كننده فعال در مي آيند قرار دهيم ، همچنين مي توانند به عنوان تشخيص دهنده تابش عمل كنند . در چندين كشور ، تحقيقاتي در باره پلي تيوفن وپلي آنيلين در دستگاههاي نمايش الكتروكرومي در دست اجرا است .

در اين دستگاهها رنگ در نتيجه به كار بردن پتانسيل الكتريكي تغيير مي كند . براي مثال ، ورقه هاي نازك پلي تيوفن در حالت دوپه شده قرمز رنگ ودر حالت دوپه نشده آبي پررنگ است .

كاربرد نمايشي اين بسپارها شامل تابلوهاي اعلام ساعت حركت هواپيماها در فرودگاهها وحركت قطارها در ايستگاههاي راه آهن وبراي آگهيهاي تبليغاتي در محلهاي سرپوشيده وهمچنين در ماشينهاي حساب ، كامپيوترها ، ساعتها وخلاصه هر دستگاه ديگري كه در حال حاضر ازدستگاههاي نمايش بلور مايع ( LCD ) استفاده مي كند ، مي باشد .

اگرچه اين بسپارها را مي توان در رنگهاي مختلف ساخت ، ولي در حال حاضر مشكل مي توان قضاوت كرد كه آيا دستگاههاي نمايش الكترو كرومي مزيتهاي مشخصي نسبت به دستگاههاي LCD دارند يا خير .

براي اين كه چنين دستگاههايي عملي وقابل استفاده باشند ، هم زمان عكس العمل آنها در موقع روشن كردن كليد برق وهم طول عمر كار كرد بسپارها بايد به ميزان قابل توجهي بهبود يابد .

همان مكانيسمي كه موجب مي شود بسپارها رسانا در يك دستگاه نمايش الكتروكرومي تغيير رنگ دهند ، در شيشه پنجره هاي معمولي نيز مي تواند مورد بهره برداري قرار گيرد . لايه هاي بسيار نازك بسپاركه در يك الكتروليت جامد بي رنگ فرو برده شده اند وبين دو لايه از شيشه ساندويج شده اند وقتي يك پتانسيل الكتريكي به كار ببريم ، مي تواند شيشه را رنگي سازد وشدت وضعف رنگ را مي شود به وسيله اندازه پتانسيل تنظيم كرد . علاوه براين چون بسپارهاي رسانا مي توانند نور خورشيد را جذب كنند ، مورد توجه محققيني كه روي سلولهاي انرژي خورشيدي كار مي كنند قرار گرفته اند . ولي تا به امروزبازده تبديل آنها مايوس كننده بوده است . همچنين بسپارهاي رسانا انرژي الكترومغناطيسي را در فر كانسهاي پايين جذب مي كنند وبنابراين مي توانند به عنوان سپر الكترومغناطيسي براي متوقف كردن نشت تابش از ترمينالهاي كامپيوتر به كار برده شوند . در حال حاضر براي اين منظور از پلاستيكهاي پرشده از فلز يا كربن استفاده مي شود ، ولي فرآيند پذيري ورسانايي بالاتر بسپارهايي كه بطور همگن دوپه شده اند مزيتهاي ويژهاي به اين ماده بخشيده است .

خواص از دست دهي زياد ريز موج كه اخيراٌ براي پلي آنيلين گزارش شده است مي تواند آينده خوبي براي اين كاربرد ويژه داشته باشد . بسپارهاي دوپه شده به عنوان مسيرهاي رسانايي در مدارهاي چاپي ، در ترانزيستورها وبه عنوان جانشين براي اتصالهاي متداول نيم رسانا مورد آزمايش قرار گرفته اند ، ولي كار آيي آنها تاكنون به پاي موادي كه در حال حاضر مورد استفاده اند نمي رسد . با وجود اين ، كوشش هايي كه براي بهبود واصلاح سنتز بسپارها به عـمل مي آيد تا مولكولهايي با جهت يابي بهتر ونقصهاي كمتر بسازند وهمچنين پيشرفتهايي كه در فن دوپه كردن پيداشده بي شك به بهبود بارزي در كارآيي اين بسپارها منجر خواهد شد . بسپارهاي رسانا به خاطر خواص نوري غير عادي كه دارند براي استفاده در توليد قريب الوقوع كامپيوترهاي نوري در نظر گرفته شده اند .

بدن انسان وسيله ديگري است كه بسپارهاي رسانا مي توانند روزي در آن نقش داشته باشند . چون بعضي از بسپارها بي اثر وپايدارند به عنوان عصبهاي مصنوعي در نظر گرفته شده اند . به خصوص تصور مي شود كه پلي پيرول غير سمي باشد وبتواند به طور قابل اعتمادي بار الكتريكي مناسبي را تحويل دهد . يون دوپه كننده در اين جا ممكن است هپارين [4] باشد كه يك ماده شيميايي است واز لخته شدن خون جلوگيري مي كند ومعلوم شده كه به طور مؤثري به عنوان دوپه كننده در پلي پيرول عمل مي كند . بسپارها مي توانند وقتي در داخل بدن كار گذاشته مي شوند وبا مولكولهاي همزاد دارو دوپه مي شوند ، به عنوان سيستمهاي دروني تحويل دارو عمل كنند . موقعي كه بسپار با به كار بردن يك پتانسيل الكتريكي برنامه ريزي شده ، به حالت خنثاي خود برگردد ، دارو آزاد مي شود .

وضع بسپارهاي رسانا در نيمه سالهاي 1980از بسياري جهات شبيه به وضع بسپارهاي مرسوم 50 سال پيش است . اگر چه اين بسپارها در اطراف واكناف دنيا در آزمايشگاهاي مختلف سنتز وبررسي شدند ، ولي از نظر فني موقعي مفيد واقع شدند كه اصلاحات وتغييرات شيميايي برروي آنها انجام گرفت واين كار سالها به طول انجاميد . به همين ترتيب خواص فيزيكي وشيميايي بسپارهاي رسانا بايد با كاربرد مورد نظر تطبيق داده شوند تا محصولي كه عرضه مي شود از نظر اقتصادي موفق باشد .صرفنظر از كاربردهاي عملي كه ممكن است براي بسپارهاي رسانا پيدا شود ، مطمئناٌ اين مواد در سالهاي آينده با پديده هايي جديد وغير منتظره ، تحقيقات پايه را به مبارزه مي طلبند . تنها گذشت زمان است كه معلوم خواهد كرد ، آيا تاثير اين رساناهاي پلاستيكي جديد به پاي پلاستيكهاي عايق خواهد رسيد يا نه . ح- ساخت پلاستيك آهني ساخت تركيبي با حالت ارتجاعي پلاستيك واستحكام ومقاومت آهن ، مي تواند كاملاٌ شكل همه دستگاههاي روي كره زمين را تغيير دهد . دكتر ريك كلاوس [5] تركيبي ساخته است كه در مورد آن گفته است « كارهاي زيادي روي اين تركيب انجام داده ايم ، مي توانيم آن را تا70 – درجه سانتي گراد سرد وتا 375 درجه سانتي گراد داغ كنيم ، مي توانيم آنرا بپزيم ، مي توانيم آنرا منجمد كنيم .همچنين جريان برق زياد وولتاژهاي بالا را از آن رد كرديم وآنرا با چكش كوبيديم » .

اگر اين اختراع موفقيت آميز كه « لاستيك آهني » نام دارد به بازار بيايد مي تواند هزاران محصول رابه كلي تغيير شكل دهد . تلويزيونهايي را تصور كنيد كه تا مي شوند ودرون جيبتان قرار ميگيرند ، لپ تاپ ونلفن هاي همراه نشكن ، اتومبيلهايي كه بدنه اشان براي هميشه سالم مي ماند ولي آنقدر محكم هستند كه صدمه اي به سرنشينان آنها وارد نمي شود ، اسباب بازي هايي را تجسم كنيد كه هيچ وقت خراب نمي شوند ونمي شكنند .

بـا اين ماده مي توان اعضاء وبافتهاي مصنوعي ساخت ، نسل جديدي از هواپيماها وفضاپيماها كه بالهاي انعطاف پذير مثل بال پرندگان دارند ساخته خواهد شد. كلاوس مي گويد : « هيچ ماده ديگري را نمي شناسيم كه چنين خواصي داشته باشد ، وفكر مي كنيم كاربردهاي بسيار علمي براي اين محصول به وجود آيد » .

نام فرآيندي كه براي ساخت لاستيك آهني به كار گرفته شده است ، فرآينــد « انبـــاشتن الكتروستـــــاتيك » يا اي . اس .آ( E.S.A) مي باشد . با اين كه اين ماده تحول عظيمي در افكار به وجود آورده است ، اما كاربردهاي آن هنوز هم جنبه تئوريك دارند وبايد روي آن كارهاي زيادي انجام بگيرد . لاستيك آهني ممكن است يك شمشير دولبه باشد ، كلاوس اظهار مي دارد : در ظاهر ، تصور اين كه بتوان دستگاههايي ساخت كه خراب نشدني باشند ، خيلي جالب وايده آل به نظر مي رسد ، ولي آن روي ديگر سكه اين است كه داريم اشيايي مي سازيم كه نابود نشدني هستند . اين امر مي تواند سودمند يا مضر باشد ، بستگي دارد به اين كه چگونه وبراي ساخت چه محصولاتي از آن استفاده مي كنيم .

نتيجه گيري : در عمل سه رخداد را مي توان آغازگر عصر پلاستيكها توصيف نمود : نخستين آنها در سال 1839 بود كه گودير پديده وولكانش را ابداع كرد ، دومين رخداد تهيه نخستين پلاستيك پيروكسيلين « سلولوئيد » در سال 1868 بود و سومين رخداد معرفي نخستين پلاستيك كاملاٌ مصنوعي توسط باكلند در سال 1909 بود . علي رغم معايب استفاده از پلاستيكهاي مصنوعي كه به اعم آنها اشاره شد ، تا آنجا كه امكان دارد مي توان به مزاياي اين دسته بزرگ از تركيبات توجه كرد وبقدري اين بحث گسترده است كه هر چقدر در مورد آن ها اطلاعات كسب كنيم ، باز هم نكات بيشماري باقي مي ماند. دسته هاي مختلف پلاستيك ها مانند پلي اولفين ها ، پلي اكريليك ها ، پلي استيرن ها ، پلي وينيل ها ، فلوئورو بسپارها ، پلي آميدها ، پلي استالها و .... را بايد به صورت كامل وبا ديد وسيعتري بررسي نمود . در حال حاضر عصر جديدي در صنعت توليد پلاستيك شروع شده است وآنهم عصر توليد پلاستيكهاي گياهي زيست تخريب پذير است كه دو عيب بــــزرگ ( تجديد ناپذير بودن وهدر دادن منابع نفتي محدود جهان ) پلاستيك هاي كنوني را ندارند . ساخت تركيبي با حالت ارتجاعي پلاستيك واستحكام ومقاومت آهن ، مي تواند كاملاٌ شكل همه دستگاههاي روي كره زمين را تغيير دهد .

در ساخت بسياري از قطعات سراميكي ، استفاده از پليمرهاي با نقطه ذوب پايين ، به ويژه پلاستيكها ، ضروري است . مشتريان اصلي براي غذاهاي گران وعجيب پلاستيكي ، البته افرادي خواهند بود كه داراي رژيم لاغري هستند . در مقايسه با تخته تهيه شده از خرده چوبهاي معمولي ، تخته تهيه شده از چوب داراي پيوندهاي عرضي( چوبهاي پلاستيكي شده ) ، صافتر ، صيقلي تر ، براق تر ومتراكم تر است . استفاده از پلاستيكها در شكل دهي وطراحي قطعات سراميكي روش جديدي است كه در سي سال اخير مورد استفاده قرار گرفته است . مي توان اين طور قلمداد نمود كه در آيندهاي نه چندان دور پلاستيكها جاي بعضي از غداهاي كنوني ، فلزات ، رساناها ، سراميكها وچوبهاي طبيعي و.... را بگيرند .

منابع ومآخذ : مقالات استفاده شده از سايت گوگل : 1- كانر . ريچارد . ب ، مك ديارميد .آلن جي . مجله شيمي . ترجمه : منصور عابديني ، وحيد كامجو. اسفند 1367 . 2- رحيمي . اعظم .مجله شيمي . آذر – اسفند 1370 . 3- سليمانزاده . فريبا ، بخشنده . غلامرضا . مركز تحقيقات پليمر ايران ، مجله علوم وتكنولوژي . 1373 . 4- صباحي . نسرين ، مير كمالي . حسين . نشريه بيماريهاي گياهي ، 1373. 5- وارثي ، وارد . مجله شيمي . ترجمه : سيد احمد مير شكرايي . مرداد وآبان 1370 . 6-www. ذرت جاي پلاستيك را در ظروف يكبار مصرف ايران مي گيرد . 7 – . گيگا پارس – توليد پلاستيك از گياهان . 8- . ساخت اولين پلاستيك زيستي از چغندر قند . htm 9- www. پلاستيك آينده . 10 –.مروري بر كاربرد پلاستيكها وفيلمهاي پلاستيكي در بسته بندي دارويي . Novin Medical . 11 – . بانك مقالات علمي به زبان فارسي .

نظرات

دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد ایمیل و تلفن همراه شما منتشر نمی شود و فقط برای اطلاع رسانی پاسخ به دیدگاه شماست
تماس با ما
آدرس : تهران، کیلومتر20جاده قدیم کرج ، شهرقدس ، بعد از میدان قدس ،بلوار شهید کلهر ، جنب پمپ بنزین ثارا.. ، خیابان سیمرغ(کشتارگاه) ، پلاک 16
تلفن: 02146883814
ایمیل: info@golchinplastic.ir
اینستاگرام صنایع پلاستیک گلچین
همه حقوق این سایت متعلق به صنایع پلاستیک گلچین است
محصولات کانال تلگرام اینستاگرام تماس با ما