Nuo pat pradžių per Antrąjį pasaulinį karą ir po jo komercinė polimerų pramonė – ilgos grandinės sintetinės molekulės, kurių „plastikai“ yra įprastas klaidingas pavadinimas, sparčiai augo.2015 m. visame pasaulyje buvo pagaminta daugiau nei 320 mln. tonų polimerų, neįskaitant pluošto.
[Diagrama: pokalbis] Iki pastarųjų penkerių metų polimerinių gaminių dizaineriai paprastai nesvarstė, kas atsitiks pasibaigus jų gaminio pirminiam gyvavimo laikui.Tai pradeda keistis, ir ateinančiais metais šiam klausimui reikės skirti daugiau dėmesio.
PLASTIKŲ PRAMONĖ
„Plastikas“ tapo šiek tiek klaidingu būdu apibūdinti polimerus.Paprastai gaunamos iš naftos arba gamtinių dujų, tai yra ilgos grandinės molekulės, kurių kiekvienoje grandinėje yra nuo šimtų iki tūkstančių grandžių.Ilgos grandinės perteikia svarbias fizines savybes, tokias kaip stiprumas ir kietumas, kurių trumpos molekulės tiesiog negali atitikti.
„Plastikas“ iš tikrųjų yra sutrumpinta „termoplastiko“ forma, terminas, apibūdinantis polimerines medžiagas, kurias galima formuoti ir pertvarkyti naudojant šilumą.
Šiuolaikinę polimerų pramonę 1930-aisiais efektyviai sukūrė Wallace'as Carothersas DuPont.Jo kruopštus darbas su poliamidais paskatino nailoną komercializuoti, nes karo metu šilko trūkumas privertė moteris ieškoti kojinių kitur.
Kai per Antrąjį pasaulinį karą pritrūko kitų medžiagų, mokslininkai ieškojo sintetinių polimerų, kad užpildytų spragas.Pavyzdžiui, natūralaus kaučiuko tiekimas transporto priemonių padangoms buvo nutrauktas japonams užkariavus Pietryčių Aziją, todėl atsirado sintetinis polimeras.
Smalsumo paskatinti proveržiai chemijoje paskatino toliau kurti sintetinius polimerus, įskaitant dabar plačiai naudojamą polipropileną ir didelio tankio polietileną.Kai kurie polimerai, pavyzdžiui, teflonas, buvo suklupti atsitiktinai.
Galų gale poreikio, mokslo pažangos ir ramybės derinys sukūrė visą polimerų rinkinį, kurį dabar galite lengvai atpažinti kaip „plastiką“.Šie polimerai buvo greitai parduodami dėl noro sumažinti gaminių svorį ir pateikti nebrangių alternatyvų natūralioms medžiagoms, tokioms kaip celiuliozė ar medvilnė.
PLASTIKOS RŪŠYS
Sintetinių polimerų gamyboje visame pasaulyje dominuoja poliolefinai – polietilenas ir polipropilenas.
Polietilenas būna dviejų tipų: „didelio tankio“ ir „mažo tankio“.Pagal molekulinę skalę didelio tankio polietilenas atrodo kaip šukos su tolygiai išdėstytais trumpais dantimis.Kita vertus, mažo tankio versija atrodo kaip šukos su netaisyklingai išdėstytais atsitiktinio ilgio dantimis – šiek tiek panašios į upę ir jos intakus, jei žiūrima iš aukštai.Nors jie abu yra polietilenai, dėl formos skirtumų šios medžiagos elgiasi skirtingai, kai jas formuoja plėvelės ar kiti gaminiai.
[Diagrama: pokalbis]
Poliolefinai dominuoja dėl kelių priežasčių.Pirma, jas galima gaminti naudojant palyginti nebrangias gamtines dujas.Antra, tai lengviausi sintetiniai polimerai, gaminami dideliu mastu;jų tankis toks mažas, kad jie plūduriuoja.Trečia, poliolefinai yra atsparūs vandens, oro, riebalų, valymo tirpiklių pažeidimams – visiems dalykams, su kuriais šie polimerai gali susidurti naudojant.Galiausiai, juos lengva suformuoti į gaminius, nors jie yra pakankamai tvirti, kad iš jų pagamintos pakuotės nesideformuotų pristatymo sunkvežimyje, visą dieną sėdinčiame saulėje.
Tačiau šios medžiagos turi rimtų trūkumų.Jie degraduoja skausmingai lėtai, o tai reiškia, kad poliolefinai aplinkoje išliks dešimtmečius ar šimtmečius.Tuo tarpu bangų ir vėjo veikimas jas mechaniškai nutrina, sukurdamos mikrodaleles, kurias gali praryti žuvys ir gyvūnai, kylančios maisto grandinėje link mūsų.
Dėl surinkimo ir valymo problemų poliolefinų perdirbimas nėra toks paprastas, kaip norėtųsi.Perdirbimo metu deguonis ir šiluma pažeidžia grandinę, o maistas ir kitos medžiagos užteršia poliolefiną.Dėl nuolatinės chemijos pažangos buvo sukurtos naujos poliolefinų rūšys, kurių stiprumas ir ilgaamžiškumas padidėjo, tačiau perdirbant jie ne visada gali būti maišomi su kitomis rūšimis.Be to, daugiasluoksnėse pakuotėse poliolefinai dažnai derinami su kitomis medžiagomis.Nors šios daugiasluoksnės konstrukcijos veikia gerai, jų neįmanoma perdirbti.
Polimerai kartais kritikuojami dėl to, kad jie gaminami iš vis retesnės naftos ir gamtinių dujų.Tačiau polimerams gaminti naudojama gamtinių dujų arba naftos dalis yra labai maža;mažiau nei 5 % kasmet pagaminamos naftos arba gamtinių dujų sunaudojama plastikui gaminti.Be to, etilenas gali būti gaminamas iš cukranendrių etanolio, kaip tai komerciškai daro Braskem Brazilijoje.
KAIP NAUDOJAMAS PLASTIKAS
Priklausomai nuo regiono, pakuotėje sunaudojama nuo 35% iki 45% viso pagaminto sintetinio polimero, kuriame dominuoja poliolefinai.Polietileno tereftalatas, poliesteris, dominuoja gėrimų butelių ir tekstilės pluoštų rinkoje.
Statybai ir statybai sunaudojama dar 20% visų pagamintų polimerų, kur dominuoja PVC vamzdis ir jo cheminiai pusbroliai.PVC vamzdžiai yra lengvi, juos galima klijuoti, o ne lituoti ar virinti, ir labai atsparūs žalingam chloro poveikiui vandenyje.Deja, dėl chloro atomų, kurie suteikia PVC šį pranašumą, labai sunku jį perdirbti – dauguma jų išmetami pasibaigus eksploatavimo laikui.
Poliuretanai, visa susijusių polimerų šeima, plačiai naudojami namų ir buitinių prietaisų putplasčio izoliacijai, taip pat architektūrinėms dangoms.
Automobilių sektoriuje naudojamas vis daugiau termoplastiko, visų pirma siekiant sumažinti svorį ir pasiekti aukštesnius degalų naudojimo efektyvumo standartus.Europos Sąjunga apskaičiavo, kad 16 % vidutinio automobilio masės sudaro plastikiniai komponentai, ypač vidinės dalys ir komponentai.
Daugiau nei 70 milijonų tonų termoplastiko per metus sunaudojama tekstilės gaminiams, daugiausia drabužiams ir kilimams.Daugiau nei 90 % sintetinių pluoštų, daugiausia polietileno tereftalato, gaminama Azijoje.Sintetinio pluošto naudojimas drabužiams išaugo dėl natūralių pluoštų, tokių kaip medvilnė ir vilna, kuriems pagaminti reikia daug dirbamos žemės.Dėl susidomėjimo ypatingomis savybėmis, tokiomis kaip tempimas, drėgmės sugėrimas ir pralaidumas orui, sintetinio pluošto pramonė smarkiai išaugo drabužių ir kilimų srityje.
Kaip ir pakuočių atveju, tekstilė paprastai nėra perdirbama.Vidutinis JAV pilietis kasmet sukuria daugiau nei 90 svarų tekstilės atliekų.„Greenpeace“ duomenimis, vidutinis žmogus 2016 m. kasmet nusipirko 60% daugiau drabužių nei vidutinis žmogus prieš 15 metų ir laiko drabužius trumpiau.
Paskelbimo laikas: 2023-03-03