مواد شیمیایی مورد استفاده در ساخت ظروف

مبانی ساخت ظروف پلاستیکی

اصطلاح پلاستیک شامل موادی است که از عناصر مختلفی همچون کربن، هیدروژن، اکسیژن، ازت، کلر و گوگرد تشکیل شده است. پلاستیک ها به طور معمول وزن مولکولی بالایی دارند. پلاستیک که با نام پلیمر نیز شناخته میشود، با تبدیل محصولات طبیعی یا با سنتز مواد شیمیایی اولیه که معمولاً از روغن، گاز طبیعی یا زغال سنگ حاصل میشوند، بدست می آیند. بیشتر پلاستیکها برپایه اتم کربن ساخته میشوند. هنگامی که اتصالات اتمها منجر به زنجیره‌های طولانی شود، پلیمری به نام ترموپلاستیک قابل ذوب بدست می‌آید. هنگامی که اتصال اتمهای کربن به جای زنجیرهای یک بعدی، شبکه های دو و سه بعدی را تشکیل میدهد، این پلیمر، پلاستیک ترموست نام خواهد گرفت. مشخصه پلاستیکهای ترموست ذوب شدن نیست؛ پلاستیکهای ترموست مانند چسب اپوکسی یا بدنه پلی استر اشباع نشده قایقها و وان حمام یا چسبهای فنولیک مورد استفاده در ساخت تخته سه لایه، با ترکیب دو ماده شیمیایی تولید میشوند. این مواد شیمیایی با سایر مواد شمیایی واکنش نشان میدهند و باعث تشکیل مونومرهای پلی‌استایرن، نایلونها و پلی‌استرها میشوند.


انواع مواد افزودنی شیمیایی در ساخت ظروف

آنتی‌اکسیدانها: از این مواد شیمیایی برای فرآوری پلاستیک در جایی که مقاومت در برابر هوازدگی لازم است، استفاده میشود. رنگها: برای قطعات پلاستیکی رنگی
نرم کننده‌ها (انواع موادی که برای شل کردن رنگ و خمیر پلاستیکی و غیره به کار میروند):
در عایق سیم، کفپوش، ناودانها و برخی پوششها
عوامل کف‌زا:
 برای فنجانهای پلی استایرن، تخته‌های ساختمانی و زیرلایه‌های پلی‌اورتان فرش
مواد شیمیایی مقاوم در برابر شعله: به منظور افزایش ایمنی در روکش سیم، کابل و سنگ مرمر مصنوعی
ضداستاتها:
برای کاهش تجمع گرد و غبار توسط جذب الکتریسیته ساکن
ضدمیکروبها
: برای پرده‌های حمام و کاغذ دیواری
روان‌کننده‌ها:
برای ساختن الیاف


اسید هیدروفلوئوریک، محلول هیدروژن فلوئورید در آب است. این ماده شیمیایی برای ساخت اکثر ترکیبات حاوی فلور مانند فلوکستین و داروهای ضدافسردگی و ماده PTFE (تفلون) مورد استفاده قرار میگیرد. از اسید هیدروفلوئوریک، عنصر فلوئور تولید میشود. محلولهای HF، بی‌رنگ، اسیدی و بسیار خورنده هستند. از این ماده شیمیایی معمولاً برای حکاکی بر روی ویفرهای (گاهی برش یا زیرلایه نیز نامیده می‌شود) شیشه‌ای و سیلیکونی استفاده میشود.


انواع ظروف پلاستیکی

پلی اتیلن (PE): پلی اتیلن میتواند به سه شکل مورد استفاده قرار گیرد که نشان از تطبیق‌پذیری و توانایی آن برای استفاده در طیف گسترده‌ای از کاربردها دارد. LDPE (پلی‌اتیلن با چگالی کم) برای تولید کیسه‌های موادغذایی استفاده میشود؛ HDPE (پلی‌اتیلن با چگالی بالا) از ساختار کریستالی بالاتری برخوردار است و میتوان از آن در ساخت سطلهای زباله و لوله‌های زهکشی بهره برد. پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا دارای موارد مصرف بسیار زیاد از جمله تولید جلیقه‌های ضد گلوله است. با توجه به این نکته، میتوان به دلیل استفاده از PE به عنوان یک ماده ایده آل برای ذخیره مواد شیمیایی پی برد. از پلی‌اتیلن با چگالی بالا در ساخت ظروف پلاستیکی مقاوم در برابر خوردگی استفاده میشود و خصوصیات ترموپلاستیکی آن به معنای مقاومت در برابر درجه حرارت، سردشدن و حرارت مجدد بدون هیچگونه تخریب قابل توجه استفاده میشود. تنوع انواع PE به معنای سازگاری آن با اکثر اسیدها و بازهای قوی است.
پلی‌متیل‌پنتن (PMP):
 یک پلیمر ترموپلاستیک شفاف و دارای مقاومت شیمیایی بالا است. اما این پلی‌الفین پیچیده در واقع ماده تشکیل‌دهنده بشرهای آزمایشگاهی نشکن است. در حالی که PMP نسبت به پلی‌اتیلن شکننده‌تر است، میتواند به گونه‌ای طراحی شود که نشکن باشد. ساختار و مواد تشکیل دهنده پلی‌متیل‌پنتن شفاف و در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند. از PMP برای ساخت ظروف پلاستیکی مناسب برای ذخیره اسیدها و بازهایی با قدرتهای مختلف استفاده میشود.
تفلون:
پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE)، فلوئوروپلیمر تفلون است. این ماده شیمیایی دارای خاصیت آبگریز است و باعث نچسبیدن بیشتر مواد به تفلون میشود. از اینرو، در برابر خوردگی بسیاری از مواد شیمیایی مانند اسید سولفوریک و اسید نیتریک مقاوم است. در نتیجه، ظروف پلاستیکی روکش‌شده با تفلون برای نگهداری طیف گسترده‌ای از اسیدها و بازها ایده‌آل است.


ساخت ظروف شیشه‌ای

شیشه یک جامد آمورف غیرکریستالی اغلب شفاف دارای مصارف کاربردی، تکنولوژی و تزئینی گسترده‌ای مانند در و پنجره، ظروف غذاخوری و نورشناسی است. شیشه اغلب توسط سردکردن سریع (آبدهی) شکل مذاب تشکیل میشود. برخی از شیشه‌ها مانند شیشه‌های آتشفشانی به طور طبیعی یافت میشوند. آشناترین و از نظر تاریخی قدیمی‌ترین انواع شیشه‌های تولیدی "شیشه‌های سیلیکات" برپایه ترکیب شیمیایی سیلیس، ماده اصلی تشکیل‌دهنده ماسه، است. شیشه آهک-سودا (آمیزه هیدروکسید سدیم و اکسید کلسیم) حاوی حدود ۷۰٪ سیلیس، تقریبا ۹۰٪ از شیشه‌های تولید شده را تشکیل میدهد. خاصیت انکساری، بازتابی و انتقال شیشه باعث شده شیشه برای ساخت لنزهای نوری، منشورها و مواد نوری اپتیکال مناسب باشد. الیاف شیشه دارای کاربردی همچون فیبر نوری در شبکه‌های ارتباطی، مواد عایق حرارتی هنگام استفاده از پشم شیشه به منظور به دام انداختن هوا، یا در پلاستیک تقویت‌شده با فیبر شیشه‌ای (فایبرگلاس) هستند.


انواع شیشه و موادشیمیایی در ساخت ظروف شیشه‌ای انواع شیشه و موادشیمیایی در ساخت ظروف شیشه‌ای
سیلیکات: سیلیسیم دی‌اکسید ماده تشکیل دهنده اصلی شیشه است. شیشه سیلیسی شیشه ایست که از سیلیس خالص شیمیایی ساخته شده است. این ماده شیمیایی دارای انبساط حرارتی بسیار کم و مقاومت بسیار خوبی در برابر شوک حرارتی و نیز قادر به فعالیت هنگام غوطه ور شدن در آب داغ، مقاوم در برابر دمای زیاد (۱۰۰۰ الی ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد) و هوازدگی شیمیایی و بسیار سخت است. به علاوه، سیلیکات در مقایسه با شیشه معمولی دارای طیف وسیع شفافیت از مرئی تا گستره UV و IR است. از شیشه سیلیسی برای کاربردهایی با درجه حرارت بالا مانند لوله‌های کوره، لامپهای روشنایی و دیگهای گداز استفاده میشود. به طور معمول، از مواد دیگر (شار) برای کاهش دمای ذوب و سهولت در فرآیند ساخت شیشه استفاده میشود.
آهک-سودا:
کربنات سدیم یک افزودنی شیمیایی متداول برای کاهش دمای تبدیل شیشه است. با این وجود، سیلیکات سدیم محلول در آب است، بنابراین، آهک، اکسید منیزیم و اکسید آلومینیوم سایر اجزای متداول افزودنی برای بهبود دوام شیمیایی هستند. شیشه سودا-آهک-سیلیکات شفاف، به راحتی قابل انعطاف و مناسبترین شیشه برای مصارف پنجره و ظروف غذاخوری میباشد. با این حال، این نوع شیشه از انبساط حرارتی بالا و مقاومت کم در برابر گرما برخوردار است.
بوروسیلیکات:
ظروف ساخته شده از شیشه‌های بورسیلیکات مانند پیرکس و دوران معمولاً حاوی ۵ تا ۱۳٪ بور تری‌اکسید میباشند. این نوع شیشه در مقایسه با یک شیشه معمولی ساخته شده از آهک-سودا دارای ضریب انبساط حرارتی کمی است؛ بنابراین، کمتر در معرض فشار ناشی از انبساط حرارتی قرار میگیرد و در برابر ترک‌خوردگی ناشی از شوک حرارتی چندان آسیب پذیر نیستند.

سرب: افزودن اکسید سرب (II) به شیشه سیلیکات باعث کاهش نقطه ذوب و ویسکوزیته مذاب میشود. چگالی بالای شیشه سربدار یا شیشه کریستال (سیلیس+اکسید سرب+اکسید پتاسیم+ سودا+ اکسید روی+آلومینا) منجر به چگالی الکترونی بالا میشود و از اینرو، ضریب انکسار بالا باعث ایجاد ظاهر درخشانتر و انعکاس ظاهری بیشتر و افزایش پراکندگی نوری ظروف شیشه‌ای میشود. شیشه سربدار از خاصیت ارتجاعی بالایی برخوردار است، اما فاقد مقاومت مطلوب در برابر درجه حرارت بالا است. کاهش ویسکوزیته ذوب شیشه سربدار بسیار قابل توجه است و امکان حذف آسانتر حبابها و کار در دماهای پایینتر و استفاده مکرر در مینای آبگینه و لحیم شیشه‌ای را فراهم میکند. این شیشه دارای مقاومت الکتریکی بالا، حدوداً دو برابر شیشه های آهک-سودا، است.
آلومینوسیلیکات:
 معمولاً حاوی ۵ الی ۱۰ درصد آلومیناف ذوب و انعطاف‌پذیری دشوارتر، اما از مقاومت و دوام بسیار خوبی برخوردار است. به طور وسیع در ساخت فایبرگلاس، پلاستیکهای تقویت‌شده با شیشه مانند قایقها، قلاب ماهیگیری، ظروف خوراک‌پزی و وسایل آشپزخانه و شیشه لامپ هالوژن مورد استفاده قرار میگیرد.



سایر اکسیدهای شیمیایی در ساخت ظروف سایر اکسیدهای شیمیایی در ساخت ظروف
افزودن باریم باعث افزایش ضریب شکست، توریوم دی‌اکسید باعث افزایش ضریب شکست شیشه و طیف‌سازی اندک آن میشود. به دلیل رادیواکتیویته بودن آن در عینکهای مدرن نیز جایگزین اکسید لانتان شده است. برای جذب اشعه مادون قرمز میتوان از آهن در ساخت شیشه استفاده کرد، در حالی که از اکسید سریم (IV) میتوان در ساخت شیشه‌هایی برای جذب طول موجهای ماوراء بنفش استفاده کرد. فلوئور ثابت دی‌الکتریک شیشه و قطبیت‌پذیری مواد را کاهش میدهد و نیز بسیار الکترو‌مغناطیسی است. از شیشه سیلیکات فلوئورید در ساخت مدارهای مجتمع به عنوان عایق استفاده میشود. سرامیکهای شیشه‌ای در مقایسه با فلزات یا پلیمرهای آلی دارای خواص حرارتی، شیمیایی، بیولوژیکی و دی‌الکتریکی هستند. مهمترین ویژگی تجاری آنها عدم مقاومت در برابر شوک حرارتی است. بنابراین، برای پخت‌وپز و فرآیندهای صنعتی بسیار مفید واقع شده اند. فایبرگلاس یک ماده کامپوزیتی ساخته‌شده توسط تقویت یک رزین پلاستیکی با الیاف شیشه است. این ماده با ذوب شیشه و تبدیل شیشه به فیبر ساخته میشود.
شیشه غیرسیلیکات: علاوه بر شیشه‌ برپایه سیلیس، بسیاری از موادمعدنی و آلی غیرمعمول از جمله فلزات، آلومیناتها، فسفاتها، بوراتها، کالکوژنایدها، فلوریدها، شیشه‌های بر پایه GeO۲، TeO۲، Sb۲O۳، As۲O۳،TiO۲، Ta۲O۵، نیتراتها، کربناتها، پلاستیکها، اکریلیک و بسیاری از مواد دیگر نیز ممکن است در ساخت شیشه استفاده شود،. در فناوری‌های فلز مذاب یا مایع از شیشه‌های فلزی توده‌ای برپایه زیرکونیوم استفاده میشود. شیشه های پلیمری شامل ترکیبات دارویی شیشه‌ای و آمورفی هستند. بسیاری از ترموپلاستیکهای پلیمری همان شیشه هستند. برای کاربردهای مختلفی از جمله بطریهای شیشه‌ای یا عینک، استفاده از این نوع شیشه (شیشه اکریلیک، پلی‌کربنات یا پلی‌اتیلن ترفتالات) جایگزین سبکتری برای شیشه‌های قدیمی هستند.
افزودن رنگ در ساخت ظروف شیشه‌ای:
با افزودن یونهایی با بار الکتریکی با توزیع یکسان رنگ شیشه بدست می‌آید. افزودن اکسید آهن (II) و اکسید کروم (III) باعث ایجاد رنگ سبز، دی‌اکسید منگنز رنگ بنفش و اکسید آهن (III) رنگ زرد یا قهوه‌ای مایل به زرد، اکسید کبالت رنگ آبی، کروم رنگ سبز تیره ، گوگرد همراه با نمکهای کربن و آهن رنگ کهربایی مایل به زرد و زرد تیره، سولفید کادمیوم رنگ قرمز و همراه با سلنیوم سایه‌هایی از رنگ زرد، نارنجی و قرمز، اکسید مس (II) رنگ فیروزه‌ای و اکسید مس (I) باعث ایجاد رنگ قهوه‌ای مایل به قرمز شیشه میشوند.

محصولات مشابه

نانو گرافن

Nano Graphene Powder
پودر نانو گرافن، نانوگرافن، گرافن، پودر گرافن
آزمایشگاهی
Nano Graphene
C
Product Nu:
CAS number: 7782-42-5
Molocular Weight: 12.01

نانوذرات اکسید تیتانیوم

Titanium dioxide nanoparticles, Nano TiO۲, TiO۲ nanopowder, Titanium dioxide nanopowder
نانو پودر دی اکسید تیتانیوم، نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید، آناتاز، روتایل
آزمایشگاهی
TiO2 Nanoparticles
TiO2
Product Nu:
CAS number: 13463-67-7
Molocular Weight: 79.866

نانولوله های کربنی تک دیواره

Single-Walled Carbon Nanotubes
نانوتیوب های کربنی تک دیواره
آزمایشگاهی
SWCNTs
C
Product Nu:
CAS number: 308068-56-6
Molocular Weight:

نانو گرافن اکساید

Nano Graphene Oxide Powder, GO nanopowder
نانو گرافن اکسید، پودر نانو گرافن اکساید، پودر نانوگرافن اکسید، گرافن اکساید
آزمایشگاهی
Nano Graphene Oxide
Product Nu:
CAS number: 1034343-98-0
Molocular Weight:

نانوذرات کاربید بور

Boron Carbide Nanoparticles, Boron Carbide Nanopowder, B۴C Nanopowder, Nano B۴C
نانو پودر کاربید بور، نانوذرات بور کارباید، نانو پودر بور کارباید
آزمایشگاهی
B4C nanoparticles
B4C
Product Nu:
CAS number: 12069-32-8
Molocular Weight: 55.25

نانوذرات کاربید تیتانیوم

Titanium Carbide nanoparticles, Titanium Carbide Nanopowder, Nano TiC, TiC nanoparticles
نانو پودر کاربید تیتانیوم، نانو پودر تیتانیوم کاربید، نانو ذرات تیتانیوم کارباید
آزمایشگاهی
TiC nanoparticles
TiC
Product Nu:
CAS number: 12070-08-5
Molocular Weight: 59.89

نانولوله های کربنی چند دیواره

Multiwall Carbon Nanotubes, Multi-Walled Carbon Nanotubes
نانوتیوب های کربنی چند دیواره
آزمایشگاهی
MWCNTs
C
Product Nu:
CAS number: 308068-56-6
Molocular Weight:

نانوذرات اکسید سیلیسیم

Silicon Dioxide Nanoparticles, Silica Nanoparticles
نانوذرات دی اکسید سیلیسیم، نانو سیلیکا، نانوذرات سیلیکا، نانو پودر سیلیکا، نانو پودر اکسید سیلیسیم
آزمایشگاهی
SiO2 Nanoparticles
SiO2
Product Nu:
CAS number: 7631-86-9
Molocular Weight: 60.08

مقالات تخصصی مواد شیمیایی