Після целулоїду з'явився бакеліт (створений у 1907 році Лео Бакеландом, перший масово використовуваний синтетичний пластик, отриманий з викопного палива), потім полістирол у 1929 році, поліестер у 1930 році, полівінілхлорид (ПВХ) та поліетилен у 153 та 193 поліетилентерефталат (ПЕТ) у 1941 році. До теперішнього часу створено сотні тисяч різних типів полімерів з різними властивостями, отриманими в результаті змін, які вносяться до хімічної структури полімерів; Прикладом може бути поліетилен, одержуваний з етилену (С2Н4), який після додавання одного атома вуглецю і водню перетворюється на поліпропілен, що має набагато більшу міцність.
Ви були зроблені з сирої нафти.
Для виробництва пластмас використовуються органічні матеріали та природна сировина: целюлоза, вугілля, природний газ, сира нафта. Останній є складною сумішшю різних інгредієнтів, тому, перш ніж він знайде одне зі своїх численних застосувань, його спочатку піддають процесам обробки: дистиляції на нафтопереробному заводі. У цьому процесі виділяють суміші інгредієнтів із близькими температурами кипіння, так звані дроби. Кожна фракція є сумішшю вуглеводнів (з'єднань атомів вуглецю і водню), що розрізняються за молекулярним розміром і будовою. Одну з таких фракцій, нафту (тобто гас) використовують для виробництва пластмас. Перш ніж перетворитися на пластик, гас розкладається в процесі, званому тріскається. Тут виробляються прості вуглеводні (мономери): етилен, пропілен та бутилен. Наступним етапом є реакція приєднання чи конденсації. В обох типах реакцій використовують різні каталізатори для утворення довгих полімерних ланцюгів з мономерів. Полімери розрізняються за властивостями, структурою та розміром молекул (тобто довжиною ланцюга) залежно від типу мономерів, які використовувалися в процесі полімеризації. Варто відзначити, що на цьому етапі пластику ще не надають певної форми, наприклад, упаковки, а перетворюють на гранули, які будуть розплавлені на пізнішому етапі.
З функціональної точки зору пластики зазвичай ділять на дуромери, пластоміри та еластомери. Дюроміри (прикладом є згаданий вище бакеліт) мають характеристики, типові для металів або кераміки: твердістю, негнучкістю, високою міцністю на розтягування та стиснення. Зазвичай їх важко плавити, і вони часто тендітні. Пластомери (прикладом поліпропілен, що використовується при виробництві транспортної тари) характеризуються меншою жорсткістю, ніж дюромери; вони легкоплавкі і можуть оброблятися в процесах плавлення та лиття під тиском, що дозволяє набувати дуже складних форм. До цієї групи, крім поліпропілену (ПП), входять також поліетилен (ПЕ), АБС (акрилонітрил-бутадієн-стирол), ПЕТ, ПВХ, полістирол (ПС) та пінополістирол (ЕПС, тобто популярний пінополістирол). Вони становлять більшу частину пластику, який оточує нас щодня; за оцінками, лише з них (ПЭ, ПП і ПЕТ) становлять понад 75% відходів, збираних у домашніх господарствах. Еластоміри (наприклад, гума, каучук, силікон) чутливі до механічних сил, таких як розтягування або стискування. Під їх впливом вони змінюють свою форму, а після припинення впливу повертаються у колишні розміри.
Безліч додатків
Індивідуальні властивості окремих видів пластмас (згадана вище пластичність, а також жорсткість чи еластичність, крихкість чи довговічність тощо) роблять різні матеріали придатними для різних цілей. Їх адаптація до індивідуальних вимог промисловості стає можливою завдяки простоті обробки, особливо за рахунок формування (у процесах лиття, екструзії, пресування, лиття та каландрування) та фарбування. При різних видах обробки пластмас також використовуються такі методи, як спікання, обробка пластмас, ламінування та зварювання. Згаданий поліпропілен являє собою легкий термопластичний полімер, що часто використовується для пакування продуктів харчування, медичних товарів та одягу. Завдяки стійкості до високих та низьких температур він ідеально підходить як матеріал для виготовлення тари для транспортування або зберігання (у тому числі в холодильних складах). Його можна стерилізувати, а його хімічна стійкість та довговічність дозволяють прати його в автоматичних пральних машинах.
Поліетилен (ПЕ) у варіантах HDPE (поліетилен високої густини) та LDPE (поліетилен низької густини) виготовляється з дуже гнучких вуглеводнів. Його часто використовують для виробництва пластикових пакетів, пляшок, кришок та фольги. Популярний ПЕТ — це легкий матеріал, який зазвичай використовується для виготовлення пакувальних матеріалів, пляшок з-під газування (він досить міцний, щоб витримувати тиск у дві атмосфери) та контейнерів для харчових продуктів, але з нього також роблять популярні флісові толстовки або фольгу для пакування квітів. Ці приклади показують, скільки можливих застосувань мають пластмаси. Універсальність пластмас призвела до того, що в останні десятиліття вони масово замінили натуральну сировину, таку як дерево, скло та метали. Пластмаси популярні в упаковці (для виробництва пляшок, гнучкої упаковки з фольги). , жорстка упаковка, екструдована і т. д.), у будівництві (як підлогових покриттів, віконних і дверних рам, покрівлі, підлогових планок), в домашньому господарстві (наприклад, побутова техніка), в автомобільній промисловості (деталі кузова та внутрішнє оздоблення ), в електроніці ( компоненти), у сільському господарстві (плівка, дренажні труби ПВХ, горщики для рослин) та текстильній промисловості, де постійно зростає пропозиція матеріалів із синтетичних волокон, таких як нейлонові, акрилові, поліамідні та поліефірні волокна.
Переробка пластику
Величезна перевага пластиків – їхня довговічність, обумовлена відсутністю організмів, здатних перетравлювати такі складні матеріали, – часто стає їх прокляттям. Пакети з фольги, багато з яких засмічують наші газони, ліси та озера, розкладаються в природних умовах до 300 років. Це пов'язано із надзвичайно тривалим часом біорозкладання окремих пластикових матеріалів. Більш того, під час цього процесу деякі токсичні речовини проникають у ґрунт і додаються до деяких пластмас як речовин, що покращують їх властивості (наприклад, пом'якшувачів або стабілізаторів). Завдяки технологічному прогресу та зростаючій екологічній обізнаності споживачів сучасні методи утилізації пластмас (спалювання та поховання) поступаються місцем більш стійким процесам переробки та біорозкладання.
Пластикові відходи переробляються, щоб зменшити кількість пластику у навколишньому середовищі та дати друге життя використаним та зношеним продуктам. У процесах переробки ми отримуємо регранулят, який потім використовується як сировина для подальших пластикових виробів. Проте переробка – останній і найважливіший етап переробки пластика; це було б неможливо без належного – тобто вибіркового – збору та без поділу окремих матеріалів на переробних установках. Тільки після цього пластик поділяється на попереднє подрібнення, а потім ретельно промивається та сушиться. Завдяки цьому відокремлюються домішки. Потім сировину пропускають через млин, у результаті створюється так звана фрезерування. Далі подрібнений матеріал піддається термічній обробці в екструдері. Отриманий під час переробки матеріал – регранулят – часто з'єднують з первинним гранулятом, який утворився внаслідок реакції приєднання чи конденсації. Альтернативний спосіб вирішення проблеми забруднення навколишнього середовища пластиком – використання для виробництва біомаси, тобто органічних речовин рослинного або тваринного походження, які можна переробляти для отримання різних хімічних продуктів, у тому числі пластиків. Прикладом такого матеріалу є полілактид, який виробляють із молочної кислоти, отриманої з молока, цукру або крохмалю. Такі матеріали розкладаються за відповідних умов (наприклад, компостерах) на прості інгредієнти природного походження.
Короткий зміст
Виробництво пластмас – складний процес, що вимагає використання багатьох енерговитратних технологій, а також негативно впливає на природне середовище. З того моменту, як люди навчилися робити пластик, між його прихильниками та противниками йшла постійна боротьба. Перші наголошують на надзвичайній різноманітності та універсальності матеріалів, які роблять їх незамінними практично у всіх сферах життя, а другі попереджають, що у нас не буде можливості продовжувати їх використовувати, якщо ми дозволимо їм знищити нашу планету. Здається, що істина, як завжди, лежить десь посередині: ми не можемо відмовитися від пластику, але ми маємо виробляти та утилізувати його екологічно раціональним способом, пам'ятаючи про благополуччя майбутніх поколінь.
Автор повідомлення:
Моніка Сойка — Фахівець з маркетингу
Джерело інформації для статті надав: BekuPlast
