Производя миллионы тонн пластмассовых изделий каждый год, Источник фото: Берт Кауфманн / Wikimedia, CC BY
Со второй мировой войны и на ранней стадии промышленная индустрия полимерного типа - синтетические молекулы с длинной цепью - «пластик» - обычное неправильное название - быстро росла. В 2015 году во всем мире было произведено более 320 миллионов тонн полимеров, исключая волокна..
За последние пять лет дизайнеры полимерной продукции изначально не учитывали то, что происходит после окончания срока их полезного использования. Но эта ситуация начинает меняться и будет получать больше внимания в ближайшие несколько лет.
Пластическая промышленность
«Пластик» было описан полимер дезинформированного. Как правило, они делают молекулы с длинной цепью из нефти или газа, каждая цепь, содержащая сотни или тысячи ссылок. Передают молекулы с длинной цепью могут не совпадать с коротким Важные физические свойства, такие как прочность и вязкость.
«Пластик» фактически «термопластичный» сокращенной формы, термин описывает полимерный материал может быть сформирован с использованием тепла и ремоделирования.
Современная полимерная промышленность на самом деле Основанный Уоллесом Каросом в 1930-х годах Его кропотливое исследование полиамида, так что коммерциализация нейлона, шелк из-за нехватки военного времени заставила женщина, чтобы найти другие материалы для производства чулок.
Когда во время Второй мировой войны другие материалы стали скудными, исследователи искали синтетические полимеры для восполнения пробела. Например, завоевание Японией Юго-Восточной Азии прекратило поставки натурального каучука для автомобильных шин, что привело к синтетическому полимеру. Появится замена.
CC-BY-ND Источник: Plastics Europe
Прорывы в химии привели к дальнейшему развитию синтетических полимеров, в том числе полипропилена и полиэтилена высокой плотности, которые в настоящее время широко используются. Некоторые полимеры были обнаружены случайно, например, тефлон.
В конце концов, Сочетание спроса, научного прогресса и случайного обнаружения представляет собой полный набор полимерных продуктов, которые теперь можно легко идентифицировать как «пластиковые», Эти полимеры быстро коммерциализируются, поскольку они стремятся уменьшить вес их продуктов и обеспечить недорогие альтернативы натуральным материалам, таким как целлюлоза или хлопок.
Тип пластика
Синтетические полимеры, изготовленные во всем мире, в основном Полиолефин - полиэтилен и полипропилен.
Существует два типа полиэтилена: «высокая плотность» и «низкая плотность», В молекулярном масштабе ПЭВП выглядит как гребень с регулярно расположенными короткими зубами. Напротив, версия с низкой плотностью выглядит как длинный зубчатый гребень с нерегулярным расстоянием; Если смотреть с высоты, это немного похоже на реку и ее притоки. Хотя они все полиэтилен, разница в форме делает эти материалы по-разному, когда они отливаются в пленки или другие продукты.
CC-BY-ND Источник: Научный прогресс (2017)
Существует несколько причин преимуществ полиолефинов. Во-первых, они могут быть получены с использованием относительно недорогого природного газа, во-вторых, это самые легкие синтетические полимеры, производимые в больших масштабах, их плотность настолько мала, что они могут плавать. В-третьих, полиолефины могут выдерживать воду, Смазка, моющее средство - все проблемы, с которыми могут столкнуться эти полимеры при их использовании. Наконец, они легко формованы в изделия, но достаточно прочны, что ящики, изготовленные из них, не деформируются в транспортных грузовиках, которые подвергаются воздействию солнца весь день.
Однако эти материалы имеют серьезные недостатки, их скорость деградации очень медленная, а это означает, что полиолефины существуют в естественной среде в течение десятилетий до столетий. В то же время волны и ветровая эрозия механически изнашивают их, в результате чего Микрочастицы, которые могут быть проглочены рыбой и животными. Эти частицы движутся к нам по пищевой цепи.
Поскольку проблемы сбора и очистки, полиолефин переработка не так просто, как хотелось бы. В дальнейшем процессе, кислорода и тепла может привести к повреждению длинной цепью, в то время как продукты питания и другие вещества могут загрязнить полиолефина. Продолжение продвижение химии создано новое класса полиолефинов, повышение прочности и долговечности, но в процессе восстановления, они не всегда могут быть смешаны с другими сортами, что более важно, полиолефины, как правило, в сочетании с другими материалами в многослойной структуре пакета .; В то время как эти многослойные структуры работают хорошо, но они не могут быть переработаны.
Из-за растущей нехватки нефти и природного газа было подвергнуто критике производство полимеров, однако доля природного газа или нефти, используемой для производства полимеров, очень низкая: менее 5% нефти или природного газа, производимого каждый год, используется для производства пластмасс. Этилен можно экстрагировать из этанола сахарного тростника, так же, как это делает Бразильский Браскем.
CC-BY-ND Источник: Британская федерация пластмасс
Как использовать пластик
В зависимости от функции пакет Общее количество потребляемого полимера составляет от 35 до 45% от общего количества синтетического полимера. 2. Полиэтилентерефталат доминирует на рынке бутылок для напитков и текстильных волокон.
Дома и гражданские здания потребляют 20% от общего объема произведенного полимера, причем преобладают трубы из ПВХ Трубы из ПВХ легкие, могут быть склеены без пайки или пайки и чрезвычайно устойчивы к разрушающему воздействию хлора в воде. Но, к сожалению, атомы хлора, которые придают этому преимуществу ПВХ, делают переработку очень сложной Большинство из них отбрасываются по истечении срока их полезного использования.
Полиуретан представляет собой полную группу родственных полимеров, широко используемых в материалах пеноизоляции и архитектурных покрытиях для бытовых и электрических приборов.
В автомобильной промышленности все больше и больше термопластов, в основном для снижения веса и, следовательно, для достижения более высоких стандартов эффективности использования топлива. 16% веса обычных автомобилей - это пластмассовые детали, а самое главное - внутренние детали и компоненты.
CC-BY-ND Источник: Научный прогресс (2017)
Ежегодно более 70 миллионов тонн термопластов используются для текстильной промышленности, в основном для одежды и ковров. В Азии производится более 90% синтетических волокон (главным образом, политетрафталата). Рост синтетических волокон в одежде происходит за счет натуральных волокон, таких как хлопок и шерсть, которые требуют производства большого количества сельскохозяйственных угодий. Из-за особых требований к производительности, таких как растяжение, влажность и воздухопроницаемость, одежда и ковры из синтетической ткани заметно увеличились.
Как и в случае с упаковкой, текстиль обычно не перерабатывается. Обычные граждане США производят более 90 фунтов текстильных отходов в год. По данным Гринпис, В 2016 году средний человек покупает одежду на 60% больше в год, чем обычные люди 15 лет назад, а одежда хранится в течение более короткого периода времени..