چرا برخی پلاستيک ها شفاف و برخی کدرند ؟

در پلیمرهایی که ظاهری شفاف دارند زنجيرهاي پليمر به صورت نامنظم کنار یکدیگر قرار گرفته اند، مانند چوب هاي جارو كه  شاخه اي  هستند و نمي توانند به صورت منظم  كنار هم قرار بگیرند. برعکس در پلیمرهایی که ظاهری کدر و یا ابری دارند زنجیرههای پلیمری بصورت منظم قرار گرفته اند مانند قرار گرفتن يك دسته تركه هاي چوب به  صورت منظم و يا حصير در كنار همديگر، این نظم و فشردگی اجازه عبور نور را  نمی دهند و لذا ظاهری کدر دارند. بنابراین پلیمرها  از نظر نحوة قرار گرفتن ملكولهاي  و بررسي نظم ملكولي در حالت جامد به دو دسته تقسيم مي شوند:  پليمرهاي كريستال و آمورف.

پليمرهاي کريستال نيز خود در دو گروه نيمه کريستال و کريستال جای دارند. نمی توان پلاستیک و یا پلیمری صد در صد آمورف و یا کریستال داشته باشیم بلکه معمولا هر دو را بخش را دارد اما بخشی غالبتر است. برای مثال تفلون دارای بلورینگی ۹۵% می باشد که ظاهر بسیار سفید و ابری دارد. پلی اتیلن سبک دارای بلورینگی ۴۰ تا ۵۵% و پلی اتیلن سنگین ۶۰ تا ۸۰% می باشد.

تفاوت خواص پلاستیکهای شفاف و کدر یا آمورف و کریستال

  •  پلاستیکهای کریستال و یا کدر از استحکام بالاتری برخوردارند در حالی که پلاستیکهای شفاف و آمورف از چقرمگی و شکنندگی بیشتری دارند. مانند pet و ABS
  • آمورفها در لحظه  ذوب جاری نمي شوند و بصورت مذاب ويسكوز باقی می مانند، همين امر سبب می شود كه فرآيند شكل دهی و انتقال آنها با دشواری بيشتری صورت گيرد. همچنین دستگاهای اکسترودر پلاستیک های آمورف پیچیده تر هستند. اکسترودر پلی اتیلن PE نسبت به اکسترودر پت PET بسیار رایجتر و ساده تر  است و بیشتر نیز ساخته می شود.
  • پلاستیکهای آمورف و یا شفاف به دلیل نامنظم قرار گرفتن زنجیره ها و فاصله داشتن بین آنها نسبت به حلالها نفوذ پذیرتر هستند و حلال بهتر در آنها نفوذ می کند در حالیکه پلیمرهای کریستال و یا کدر به دلیل نظم زنجیرها نسبت به حلالها از نفوذ پذیری کمتری برخوردار هستند و دیرتر حل می شوند.
  • جمع شدگی کم و یا اصطلاحا   Shrinkage   که یک نقیصه و اشکال زمان قالبگیری تزریقی پلیمرها plastic injection mold, است در پلاستیکها آمورف و یا  شفاف کمتر است. این موضوع از ویژگی های مثبت این گروه است. چون زنجیره های پلیمری امورف بصورت نامنظم است در حالت ذوب هم تغییر حجم کمی دارند.در عوض پلاستیکهای کریستال و یا کدر به هنگام ذوب نیز بیشتر منظم می شوند و تغییر حجم آنها زیاد است.
  • پلاستیکهای آمورف و کریستال به هم تبدیل می شوند برخي از پليمرهاي آمرف در حين سرد شدن ( از حالت مذاب ) و يا در حالت محلول اگر به آرامی رسوب كنند درجه بالایی از كريستال را به وجود می آورند. بنابراین اگر سرد شدن یک پلاستیک مذاب بصورت کنترل شده و با سرعت کم صورت گیرد مثلا با سرعت ۰.۱ درجه سلسیوس بر  دقیقه امکان منظم چیدن مولکولها را پیدا می کند که این فرایند موجب افزایش درجه بلورینگی آن می شود. راه دیگر برای این منظور در کارخانه های تهيه الياف نخ های توليد شده از نايلون را تا۴۰۰ % طول اوليه آن می کشند تا در اثر تنش وارده ملکولهای نايلون به صورت منظم تری در طول ليف کنار هم قرار گرفته و اصطلاحاً درجه کريستالی ليف بالاتر رفته ، خواص مکانيکی آن بهبود يابد، و پارچه تهيه شده که يکی از مصارف آن جوراب بافی است تنش وارده را بهتر تحمل کرده و عمر منسوج خيلی بيشتر می شود. در فیلم های BOPP نیز برای ایجاد شفافیت و استحکام از دو جهت با اعمال حرارت در حین شکل دهی می کشند تا علاوه بر ظاهری شفاف استحکام بالایی نیز داشته باشد.در واقع با ایجاد کشش باعثث افزایش زنجیره های منظم می گردند.