Насколько вреден пластик? Нужно ли от него отказаться? И куда его сдать? Важные вопросы про пластик — Meduza
Enrique Ramos / Shutterstock
Во всем мире говорят про проблемы пластиковых отходов. В Европе запрещают пластиковую посуду, модные бренды выпускают купальники и кроссовки из переработанного пластика. Российские супермаркеты перестают бесконтрольно раздавать пластиковые пакеты. Правда ли, что пластик такой вредный для экологии? Можно ли от него совсем отказаться? Разбираемся вместе с журналом «Нефтехимия РФ».
Почему весь мир, кажется, ополчился на пластик?Rich Carey / Shutterstock
Потому что с каждым днем пластика становится все больше и больше. Хотя производить пластмассу в промышленных масштабах начали лишь 70 лет назад, человечество уже успело создать более 9 миллиардов тонн разных пластиковых изделий: от ланчбоксов и шариковых ручек до электростолбов и мебели. В основном критику вызывают те пластиковые изделия, у которых короткий срок жизни, прежде всего упаковка.
Каждую секунду в мире производят по 20 тысяч новых пластиковых бутылок. И большинство из них после использования попадает на свалку.
Arno van Dulmen / Shutterstock
Есть. Сам по себе пластик — полезный материал, поэтому его и становится больше. Легкий, стойкий и доступный по цене, он стал удобной заменой металлу, стеклу и дереву, упростил человечеству жизнь и двинул прогресс вперед. Полимеры произвели революцию в разных сферах. Из пластика стали делать одноразовые шприцы, пакеты для переливания крови и протезы. Пластиковые трубы — долговечны и практичны. Пластмассовые детали помогают снизить вес машин и самолетов, а значит, позволяют экономить их топливо. Герметичная и простая в производстве пластиковая упаковка упростила хранение и транспортировку продуктов питания и воды, что критично для растущего населения планеты.
Как и из чего делают пластик?Big Foot Productions / Shutterstock
Пластик — это искусственно созданный материал, состоящий из полимеров: веществ, построенных из длинных цепочек крупных молекул (отсюда научное название пластика — полимер).
Главное свойство материала — пластичность: при нагревании пластик легко меняет форму, а потом, когда остывает, стойко ее удерживает. При этом пластиком сегодня мы называем целую группу материалов с разными свойствами: полипропилен, полиэтилен, ПВХ и так далее. В зависимости от того, из каких соединений складываются молекулярные цепочки и под каким давлением и температурой обрабатывается материал, он может обладать разными свойствами. Один и тот же полимер — полиэтилентерефталат — может быть основой как для бутылок, так и для одежды (всем нам он известен как полиэстер).
Пластик производят из веществ, выделяемых из нефти, природного газа или угля. К ним относится попутный нефтяной газ, растворенный в добываемой нефти. И это его самое полезное применение. Дело в том, что свежедобытую нефть нельзя сразу направить в магистральный нефтепровод — перед этим газ нужно каким-то образом утилизировать. 12% от всех российских выбросов вредных веществ в атмосферу составляют именно выбросы при сжигании попутного нефтяного газа.
Но нефтехимические компании закупают у нефтяников и перерабатывают попутный газ для производства полимеров. Так, например, компания «СИБУР», с которой сотрудничает журнал «Нефтехимия РФ», ежегодно предотвращает выброс в атмосферу около 7 миллионов тонн загрязняющих веществ и 71 миллиона тонн парниковых газов — это можно сравнить с выбросами от половины автопарка России.
JohnKwan / Shutterstock
Это обязательные маркировки, обозначающие, из какого типа пластика сделан предмет. Закольцованный треугольник из стрелок означает, что изделие можно перерабатывать. Сами цифры как раз определяют, из какого типа материала изготовлена вещь. Всего меток семь.
- Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — пластик, из которого делают бутылки, одежду, одноразовые контейнеры, упаковку для соусов и косметики
- Полиэтилен высокой плотности (ПВП или ПЭНД) — из него делают трубы для водо- и газоснабжения, флаконы для бытовой химии, пакеты, игрушки, бронежилеты, импланты
- Поливинилхлорид (ПВХ) — из него делают оконные профили, натяжные потолки, напольные покрытия, обои, баннеры, искусственную кожу, пластиковые детали в автомобилях
- Полиэтилен низкой плотности (ПНП или ПЭВД) — пищевая пленка, пакеты и мешки, теплицы, медицинские изделия
- Полипропилен (ПП) — из него делают контейнеры для еды, детские бутылочки, одноразовые шприцы, подгузники, упаковку для косметики, трубы, ковры, кресла для стадионов
- Полистирол (ПС) — из него делают утепляющие материалы, упаковку, одноразовую посуду, дорожные материалы
- Другие виды пластика — поликарбонат, полиамид и остальные виды, которые в первые шесть групп не вошли, или сочетание этих веществ
Tinxi / Shutterstock
Как мы уже выяснили, словом «пластик» называют самые разные материалы.
В последние годы появляется все больше данных о том, что некоторые материалы при определенных условиях могут вредить здоровью людей. Например, в поликарбонатных пластиках содержится биологически активное химическое вещество — бисфенол А (BPA), которое может выделяться при нагревании от 150 °С. Но вообще измерить комплексное воздействие пластиковых предметов на здоровье очень сложно, так как эти химические вещества находятся вокруг нас постоянно. При этом в большинстве случаев пластиковые товары могут считаться безопасными, если имеют сертификаты от фирмы-производителя. Особенно жесткие требования предъявляются для медицинских, детских товаров и пластиков, контактирующих с пищей. Поэтому стоит следить, чтобы маркировка пластика соответствовала назначению товара. Если сертификатов нет, то этот товар контрафактный, а значит, его производители могут использовать некачественное сырье. Один из возможных индикаторов «неправильного» пластика — резкий неприятный запах. Такие товары лучше не использовать.
Sergio Foto / Shutterstock
Правда, но это касается только отдельных категорий одноразовых пластиковых изделий — пластиковой посуды, трубочек, ватных палочек и других вещей, которые трудно поддаются раздельному сбору и вторичной переработке. С 2021 года такие вещи будут запрещены в Евросоюзе, уже сегодня запреты постепенно распространяются в Индии и других странах.
Более глобальная европейская инициатива связана не с запретом, а со стимулированием переработки пластиковых отходов. Прежде всего она касается бутылок — на них приходится от 20 до 40% пластиковых отходов, при этом они могут быть переработаны на 100%. В Британии, например, перерабатывают около половины ПЭТ-бутылок, а в некоторых странах, — в частности, в Германии — больше 90%. В России объемы сбора и переработки ПЭТ-упаковки достигли 25%, и они продолжают расти. Сегодня в стране насчитывается около 200 предприятий по переработке пластика, а к 2024 году обещают построить целую систему заводов по переработке.
Bowonpat Sakaew / Shutterstock
На пластиковые пакеты есть запреты или ограничения в отдельных государствах: например, в Шри-Ланке, Руанде, Кении, Камеруне, Мали, Танзании, Уганде, Эфиопии. При этом в европейских странах, где экологические стратегии по пластику проработаны более комплексно, таких запретов нет. Дело в том, что при отказе от пакетов нужно найти ему альтернативу — и это не так просто. Например, по данным Greenpeace, при производстве бумажных пакетов в атмосферу попадает почти в полтора раза больше вредных веществ, а в водоемы — в 50 раз. Лучше пользоваться многоразовыми сумками из натуральных или синтетических материалов или делать покупки в магазинах с концепцией Zero Waste, где товары продаются без упаковки. Можно также сократить избыточное потребление и стараться использовать вещи как можно дольше — как пластиковые, так и из других материалов. Все это — базовые экологические привычки.
Главная проблема в том, что пластик не разлагается? Это так?Susanne Fritzsche / Shutterstock
Разлагается, но очень и очень медленно.
Попадая на свалки и полигоны, пластик может разлагаться несколько сотен лет. Недавно Всемирный фонд дикой природы запустил прямую трансляцию процесса разложения пластиковой бутылки — потенциально самый длинный лайв на свете, который никто из нас не сможет досмотреть до конца. Через реки и подземные воды пластик может попасть в океан, где он распадается на частицы микропластика, вредящие животным. Через рыбу и морепродукты пластик проникает и в нас с вами. Этих последствий можно избежать, если отправлять пластик на переработку, чтобы произвести из него новые полезные вещи.
Также компании сегодня разрабатывают новые способы ускорить процесс разложения пластика и придумывают новые виды биоразлагаемых пластиков, которые распадаются за три-шесть месяцев. Такие материалы делаются не из нефтепродуктов, как обычные, а из крахмала, жиров, кукурузы или других биомасс. Но для увеличения производства этих материалов придется расширять посевные земли за счет сокращения лесов и других природных зон.
Iuliia lysa / Shutterstock
Отдать на переработку. Для начала — рассортировать по типам материала (цифра к цифре), а потом — узнать, какая компания в вашем городе какой тип пластика принимает. Перед сдачей пластик стоит промыть и смять: чем меньше он будет занимать места, тем лучше. Найти ближайший к вам контейнер или пункт приема, куда можно отнести вашу тару, можно на карте, которую составляет Greenpeace. Пока контейнеры в основном сосредоточены в крупных городах, но в связи с реформой «мусорного» законодательства ситуация может измениться.
Я сдаю пластик раздельно, но мне кажется, что его вывозят вместе с другими отходами. Все зря?Aleksandra Suzi / Shutterstock
Мы не можем поручиться за все компании, которые занимаются вывозом и переработкой пластика. Но с точки зрения бизнеса перерабатываемое сырье — будь то пластик, металл, бумага или стекло — ценный ресурс.
И если уж компания вложила деньги в раздельные контейнеры, а люди эти контейнеры заполнили, то из отходов, скорее всего, постараются извлечь прибыль. Бывает, что компании просто выгоднее вывозить разное вторсырье в одной машине, так как все отходы проходят досортировку на заводе.
Вот как обычно построен процесс переработки — на примере бутылок. После сортировки их моют с горячей водой, затем перебирают и измельчают в хлопья. Затем хлопья еще раз моют с щелочью, режут их в пыль и плавят при температуре 280 градусов. Из расплавленного материала делают пластиковые нити, а когда они затвердевают, их нарезают на гранулы. Это сырье уже можно использовать для новых пластиковых изделий.
Перерабатывать пластик вроде бы не так сложно. Почему с этим возникают проблемы?Ivana P. Nikolic / Shutterstock
Главная проблема — в сборе. Чтобы наладить переработку, заводам постоянно требуется большой объем материала, а для этого нужна не только налаженная логистика и инфраструктура, но и желание людей.
Если мусор не сортировать и не выбрасывать в специальные контейнеры, то перерабатывающим заводам трудно наладить бесперебойную работу. Проблем с переработкой будет тем меньше, чем больше людей начнет собирать мусор раздельно. Сейчас в России и частные компании, и государство пытаются придумать, как наладить взаимовыгодную бизнес-модель — когда она заработает, это станет большим технологическим прорывом.
roundex / Shutterstock
Что угодно! Например, ткани, пленки, упаковочные ленты, бутылки, утеплитель, больничные бахилы. Из переработанного пластика даже спортивные свитеры для хоккеистов шьют. Понять, что вещь частично или полностью сделана из вторичного сырья, можно из этикетки — обычно об этом пишут прямым текстом (например, так). Кроме того, пластиком заменяют дерево. Например, в России из бутылок и пакетов делают полимерный профиль — доски из пластика, гораздо более устойчивые к непогоде, чем обычные деревянные.
Переработанный пластик используется для строительства дорог. Например, в Москве на 22 участках трамвайных линий начали укладывать экологичные шпалы.
Что такое HPL пластик и где он применяется?
HPL пластик (компакт ламинат) – это самонесущий бумажно-слоистый пластик (HPL — High Pressure Laminates) с декоративной поверхностью. Так же HPL называется — слоистый пластик и ДБСП – это один из самых практичных материалов для отделки общественных помещений. Из HPL изготавливают декоративные и сантехнические перегородки любого типа. Широко используется в Европе и по всему миру и соответствует высшим международным стандартам качества. Применяется для изготовления сантехнических перегородок, душевых перегородок.Разработанный более 60 лет назад, этот материал широко используется в промышленности и быту. Отлично зарекомендовал себя пластик в самых разных ситуациях и областях применения. Является одним из самых перспективных и высокотехнологичных пластиков, существующих на рынке в настоящий момент.
HPL практически не имеет конкурентов среди другим материалов по прочности, экологичности, гигиеничности,огнеупорности и простоте в применении и обработке. Широчайшая гамма возможных текстурных, узорных, цветовых и дизайнерских решений, легко осуществимых в его производстве, делает его еще и одним из самых красивых и оригинальных материалов для отделки и дизайна самых различных помещений и открывает практически безграничные возможности для индивидуальных проектов.
Внутренние, несущие слои пластика HPL наращиваются из листов крафт-бумаги, пропитанных органическими фенольными термосмолами. Внешние, декоративные слои бумаги, на которых могут быть оффсетным или трафаретным способом нанесены любые изображения и орнаменты — пропитываются прозрачной меламиновой смолой. Подготовленные таким образом панели идут под горячий пресс с давлением больше 50 Мпа, где полимерные цепи смолы соединяются в прочное молекулярное соединение, формируя твердый сплав – реактопласт.
Который после остывания не плавится и не деформируется даже при экстримально высоких температурах, и на выходе получается прочный монолитный материал плотностью от 1,35 г/см3, имеющий повышенную стойкость к деформации, воде, огню и перепадам температуры. Виды HPL-пластика для использования в уличной облицовке помещений и крыш имеют несколько дополнительных слоев для защиты от неблагоприятных погодных условий. При добавлении в состав пластика термосмол специальных составов может быть дополнительно повышена огнестойкость материала.
Компакт ламинат HPL широко применяется в производстве офисной и бытовой мебели, столешниц и барных стоек, экранов для радиаторов, лабораторного, производственного и торгового оборудования и вообще любых рабочих поверхностей, испытывающих жесткие и длительные эксплуатационные нагрузки. HPL панелями облицовываются внутренние и наружные стены, полы и потолки общественных и жилых зданий и сооружений.
Используется HPL пластик в медучреждениях, ресторанах, гостиницах, вокзалах, школах и т.д. Так же внутренние поверхности лифтов, вагонов, судов, самолетов, автобусов и троллейбусов. HPL часто используется для изготовления вентилируемых фасадов, рекламных щитов, различных перегородок и ограждений. Применяется для декоративных и несущих элементов всевозможных конструкций, деталей приборов, машин и даже школьных досок и парт. Сфера применения этого материала постоянно расширяется, благодаря его уникальным свойствам и практичности. HPL пластик- один из самых популярных облицовочных и конструкционных пластиков во всем мире.
Узнайте больше о продукции из HPL-пластика
Мы — эксперты в применении пластика HPL в коммерческих и бытовых целях. Оставьте ваш номер телефона, мы свяжемся с вами и ответим на все вопросы
Вы соглашаетесь с обработкой персональных данных
Введение в пластмассы. Факты химической безопасности
Что такое пластмасса?
Пластмасса представляет собой синтетический или искусственный полимер, похожий на натуральные смолы, содержащиеся в деревьях и других растениях.
Полимеры — это любые сложные органические соединения, полученные в результате полимеризации — процесса, в котором небольшие молекулы объединяются в очень большую цепочечную молекулу. Полимеры можно формовать, экструдировать, отливать в различные формы и пленки или вытягивать в нити, а затем использовать в качестве текстильных волокон. 1
Узнайте больше об использовании пластика и безопасности.
История промышленных пластмасс
История использования промышленных пластмасс насчитывает более 150 лет. В 1862 году Александр Паркес, химик и изобретатель, представил первый искусственный пластик на Международной выставке в Лондоне. Материал, который он назвал «Паркезин», был получен из целлюлозы, которая после нагревания могла быть отформована, а также сохраняла свою форму при охлаждении.
Паркс открыл материал, который может быть прозрачным, а также принимать тысячи различных форм. Считается, что это первый произведенный пластик, Parkesine был красочным и менее дорогим заменителем слоновой кости или черепахового панциря, и его можно было использовать для изготовления небольших повседневных потребительских товаров, которые в целом были более доступными, от пуговиц и ручек для кистей.
4
Первым заметным преемником Parkesine был целлулоидный пластик John Wesley Hyatt, который был получен из целлюлозы и спиртованной камфоры. Целлулоид использовался в качестве заменителя бильярдных шаров из слоновой кости в конце 1860-х годов, но первоначальный рецепт оказался очень легковоспламеняющимся. Однако к концу 1800-х годов целлулоид стал основой и строительным блоком индустрии кино и фотографии. 5
В 1907 году химик Лео Хендрик Бакеланд, стремясь произвести синтетический лак, наткнулся на формулу нового синтетического полимера, полученного из каменноугольной смолы. Впоследствии он назвал новое вещество «бакелит». После образования бакелит не плавился, и благодаря своим электроизоляционным свойствам его можно было использовать для изготовления камер, телефонов, непроводящих частей радиоприемников и других электрических устройств. 6 Бакелит также использовался в качестве заменителя нефрита, мрамора и янтаря.
К 1909 году Бэкеланд ввел термин «пластик» для описания этой новой категории материалов.
В 1914 году был зарегистрирован первый патент на поливинилхлорид (ПВХ), вещество, широко используемое в настоящее время в виниловом сайдинге и водопроводных трубах. В этот же период был открыт целлофан.
Широкомасштабное использование пластика началось только после Первой мировой войны. Пластмассы все чаще стали использоваться в качестве заменителей различных материалов, таких как дерево в мебели, бумага и стекло в упаковке и сталь в автомобилях, во время Первой мировой войны, за которой последовал всплеск производства пластмасс во время Второй мировой войны. 7
После Второй мировой войны дополнительные типы пластиковых смол, такие как полиуретан, полиэстер, силиконы, полипропилен и поликарбонат, присоединились к полиметилметакрилату, полистиролу и ПВХ в различных областях применения, от рецептурных бутылок до кухонной посуды. К 1960-м годам пластмассы были широко доступны из-за их недорогой стоимости, они стали обычным явлением и символом растущего общества, ориентированного на потребителя.
Пластик Класс
Существует множество способов классификации различных типов пластика в зависимости от того, как они группируются для конкретной цели.
Пластмассы обычно классифицируют по их химической структуре и физическим свойствам. Классификация пластмасс таким образом включает акриловые, полиуретановые, силиконовые, полиэфирные и галогенсодержащие пластмассы.
В целях переработки различные типы пластмасс сортируются по семи идентификационным кодам смол, включая: № 1: ПЭТ/ПЭТ, № 2: ПЭНД, № 3: ПВХ, № 4: ПЭНП, № 5: ПП, № 6 : PS и #7: O (Другое).
Пластмассы можно также сгруппировать по химическому процессу, используемому при их синтезе, по физическим свойствам (плотность, термостойкость, твердость и т. д.) и по их стойкости или реакции на другие вещества.
В некоторых случаях вы даже найдете пластмассы, сгруппированные вместе на основе качеств, относящихся к их производственным или конструкционным целям. Это может включать химические процессы, используемые для изготовления пластмасс, таких как термопласты и термореактивные пластмассы.
Термопласты и термореактивные пластмассы
Химики объединяют различные атомы для создания молекул, состоящих из двух или более атомов, удерживаемых вместе химическими связями. При изготовлении пластмасс эти молекулы обычно называют мономерами.
Когда мономеры объединяются химическими связями в цепь или сеть — процесс, называемый полимеризацией, — получаемые материалы называются полимерами или пластмассами. 2
Если мономеры соединяются в цепочку (представьте себе нитку жемчуга), полимер называется термопластом . Термопласты плавятся при нагревании и затвердевают при охлаждении. Примером термопласта является полипропилен, используемый для емкостей для масла, и пластик, используемый для бутылок с безалкогольными напитками, контейнеров для микроволновой печи, и ПВХ для напольных и настенных покрытий. 2
Если мономеры соединяются в трехмерную сеть, полимер называется термореактивным .
После затвердевания термореактивный пластик не может вернуться в жидкое состояние. Эпоксидная смола из хозяйственного магазина, которая затвердевает и отверждается при нанесении, является примером термореактивного материала. Поскольку реактопласты представляют собой трехмерную сеть мономеров, они могут быть очень прочными. Синтетический каучук, используемый для автомобильных шин, и эпоксидные смолы, используемые для клеев и покрытий для электрических устройств, изготавливаются из термореактивных пластиков. 2
Добавки для пластмасс
Пластмассы могут быть изменены путем включения добавок, которые придают ряд качеств и свойств, необходимых для создания определенного продукта. Добавки вводят в полимеры для изменения и улучшения основных механических, физических или химических свойств.
Примеры добавок включают красители, пенообразователи, пластификаторы, антимикробные вещества и антипирены:
- Красители используются для декоративных целей, при этом одним из наиболее распространенных красителей является диоксид титана из-за его высокой белизны и укрывистости.
3 - Пенообразователи используются в распыляемой пене, для стаканов из пенополистирола и строительных плит, а также для полиуретановой подложки для ковров.
- Пластификаторы добавляются в пластмассы для улучшения их гибкости и мягкости. Они используются в изоляции проводов, напольных покрытий, желобов и некоторых пленок.
- Противомикробные вещества добавляются в пластмассы, такие как настенные покрытия и занавески для душа, чтобы предотвратить рост микробов.
- Огнезащитные составы используются для повышения безопасности покрытий проводов и кабелей в электронных устройствах. Их добавляют в пластмассы, чтобы предотвратить, отсрочить или замедлить возгорание и уменьшить образование дыма.
3 Эпоха пластика: от паркезина до загрязнения
20-й и 21-й века по праву называют веком пластика, таково влияние и вездесущность этого семейства материалов.
Пластмасса пронизывает все аспекты жизни общества. Мы спим на пластиковых подушках, чистим зубы пластиковыми зубными щетками, печатаем на пластиковых клавиатурах, пьем и едим еду из пластиковых контейнеров — невозможно прожить день, не сталкиваясь с каким-либо пластиком.
Но по мере того, как мы все больше осознаем, наше повсеместное использование пластика не обошлось без последствий для нашего здоровья и окружающей среды. Пластик загрязняет наши ландшафты, океаны, воздух и тела. Он даже вошел в летопись окаменелостей.
Как мы сюда попали? Когда пластик стал вездесущим материалом современного общества? И каковы могут быть ответы на воздействие пластика на окружающую среду?
Что такое пластик?
Пластик — это общий термин для описания материалов, которые можно формовать и формовать под воздействием тепла и давления.
Полимеры представляют собой химический класс материалов, из которых состоят все современные пластмассы.
Это большие молекулы, состоящие из цепочки повторяющихся более мелких молекул (мономеров). Процесс объединения этих мономеров (например, газообразного этилена) под действием тепла и давления называется полимеризацией.
Изобретение пластика
Хотя мы думаем о пластике как о материале 20-го века, с природными пластиками, такими как рог, панцирь черепахи, янтарь, каучук и шеллак, работали с древних времен.
Рога животных, податливые при нагревании, использовались для многих целей и изделий, от медальонов до столовых приборов. Производство гребней было одним из самых больших применений рога в 19 веке.
Гребень 19-го века с двумя круглыми рукоятками, сделанный в Индии из резного декоративного рога.
Первые синтетические пластмассы
К середине 19-го века, в результате промышленного производства товаров, некоторые материалы животного происхождения становились все более дефицитными.
Слоны оказались бы на грани вымирания, если бы спрос на их слоновую кость, используемую в различных предметах, от клавиш пианино до бильярдных шаров, сохранялся. Та же участь постигла и некоторые виды черепах, панцирь которых использовали для гребней.
Изобретатели вскоре попытались решить эту экологическую и экономическую проблему, получив множество патентов на новые полусинтетические материалы на основе натуральных веществ, таких как пробка, кровь и молоко. Одним из первых был нитрат целлюлозы — волокна хлопка, растворенные в азотной и серной кислотах, затем смешанные с растительным маслом.
Его изобретатель, ремесленник и химик из Бирмингема Александр Паркес, запатентовал этот новый материал в 1862 году как паркезин. Считается первым произведенным пластиком, это был дешевый и красочный заменитель слоновой кости или черепахового панциря.
Сам Паркс не имел коммерческого успеха, но его изобретение было подхвачено и развито другими, в том числе его бывшим директором фабрики Дэниелом Спиллом и бизнесменом Джоном Уэсли Хаяттом, последний из которых основал Celluloid Manufacturing Company в США.
Этот новый пластик сделал такие предметы, как расчески и бильярдные шары, доступными для большего числа людей, демократизировав потребительские товары и культуру.
Несомненно, величайшим культурным применением целлулоида было кино. По иронии судьбы, поскольку кинозвезды сделали короткие волосы популярными в 1920-х годах, индустрия расчесок из целлулоида просуществовала недолго — до тех пор, пока производители не переключились на производство нового модного продукта: солнцезащитных очков.
Целлулоидная галерея
Две катушки целлулоидной пленки, изготовленные Луи Ле Пренсом в 1888–1889 гг..
Групповая коллекция Музея наукиГребень для волос с эффектом черепахового панциря из нитрата целлюлозы, 1900-е годы.
Групповая коллекция Музея наукиРыболовная катушка Yellow Parkesine, изготовленная Александром Паркесом около 1860 года.
Групповая коллекция Музея науки Игральные кости, изготовленные из целлулоида, имитирующего слоновую кость, начало 20 века.
Целлулоидная ваза из янтаря в стиле ар-деко, 1930
Групповая коллекция Музея наукиКруглая пудреница 1920-х годов из перламутрового нитрата целлюлозы (ксилонита).
Групповая коллекция Музея наукиОбразец листа паркезина, сделанный Александром Паркесом около 1862 года.
Групповая коллекция Музея наукиРост индустрии пластмасс
Групповая коллекция Музея науки Лео БакеландВ ХХ веке произошла революция в производстве пластмасс: появились полностью синтетические пластмассы.
Бельгийский химик и ловкий маркетолог Лео Бакеланд изобрел первый полностью синтетический пластик в 1907 году.
Он опередил своего шотландского соперника Джеймса Суинберна в патентном бюро на один день. Его изобретение, которое он назвал бакелитом, объединило два химических вещества, формальдегид и фенол, под воздействием тепла и давления.
Бакелит спровоцировал потребительский бум доступных, но очень желанных продуктов. Он имел темно-коричневый, похожий на дерево внешний вид, но его можно было легко производить серийно, что делало его идеальным для распространения новых тенденций дизайна, таких как ар-деко, в массы.
Некоторые продукты стали иконами 20-го века: камера Purma, телефон GPO и радио Ekco AD36.
Бакелитовый телефон Тип 232 производства 1930-х годов.
Групповая коллекция Музея науки Больше информации о телефоне Bakelite Type 232 1930-х годов. Радиоприемник Ekco в бакелитовом корпусе, 1935 г. Групповая коллекция Музея науки Больше информации о радиоприемнике Ekco в бакелитовом корпусе, 1935 г. В первые десятилетия 20-го века представители нефтяной и химической промышленности начали объединяться в такие компании, как Dow Chemicals, ExxonMobil, DuPont и BASF.
Эти компании до сих пор являются основными производителями смол для производства пластмасс.
Эти союзы были вызваны желанием использовать отходы переработки сырой нефти и природного газа. Одним из самых распространенных из них был газообразный этилен, побочный продукт, из которого британская компания Imperial Chemical Industries (ICI) превзошла своих немецких и американских конкурентов в производстве пластика.
В следующем году группа на заводе ICI в Уиннингтоне пыталась объединить этилен и бензальдегид под большим давлением и высокой температурой. Эксперимент провалился. Вместо этого из-за утечки кислорода в сосуд они обнаружили белое воскообразное вещество в реакционной трубке.
Было обнаружено, что это полимер этилена. Сейчас самый распространенный в мире пластик, полиэтилен был удивительным материалом: прочным, гибким и термостойким.
Аппарат для открытия полиэтилена, 1933 г.
Групповая коллекция Музея науки Больше информации об аппарате для открытия полиэтилена, 1933 г.Его первым применением была изоляция кабелей радаров во время Второй мировой войны, но вскоре последовали потребительские товары, от пластиковых пакетов для покупок и Tupperware до искусственных тазобедренных и коленных суставов.
Американский конкурент ICI DuPont добился ряда успехов в производстве пластика в 1930-х годов, особенно нейлон и тефлон. Нейлоновые чулки сразу же стали мировой сенсацией.
Чудо-материалы
От чулок до космических скафандров пластик используется для невероятного разнообразия товаров в современном мире.
Образец первой нейлоновой трикотажной трубки, изготовленной в 1935 г.
Групповая коллекция Музея науки Две пары нейлоновых чулок Triumph, 1950-е годы.
Групповая коллекция Музея науки Полиэтиленовый протез коленного сустава, 1998 г.
Групповая коллекция Музея наукиИскусственные артерии из тефлона, 1994 г.
Групповая коллекция Музея наукиПакет для плазмы крови с маркировкой «AB», наполненный театральной кровью, 1990-е годы.
Групповая коллекция Музея наукиМедный кабель с полиэтиленовой изоляцией, 1939–1969.
Групповая коллекция Музея наукиКогда пластик стал экологической проблемой?
Химические свойства, сделавшие пластик невероятно полезным и долговечным материалом, также затрудняют его утилизацию: некоторые виды разлагаются на свалке в течение тысяч и даже десятков тысяч лет.
© Бо Эйде (CC BY-NC 2.0) Источник изображения для пластикового мусора на пляже Пластиковый мусор на пляже в Норвегии.
Сама деградация является еще более серьезной экологической проблемой, поскольку расщепление пластика на микроскопические частицы загрязняет наш океан, воздух и экосистемы. Последствия для здоровья отложений микропластика в нашем организме еще полностью не известны.
Многие из наших проблем с пластиком начались в послевоенный период, когда пластик начал заменять более дорогую бумагу, стекло и металлические материалы, используемые в одноразовых предметах, таких как потребительская упаковка.
Одними из наихудших преступников, наряду с полиэтиленовыми пакетами для покупок и полистироловыми контейнерами для пищевых продуктов, являются бутылки из-под напитков из ПЭТ (полиэтилентерефталат, разновидность полиэстера).
Впервые запатентованная в 1973 году американским предпринимателем Натаниэлем Уайетом, ПЭТ-бутылка имеет много преимуществ по сравнению со стеклом: легкая для транспортировки и безопасная, поскольку ее практически невозможно разбить.
Полимер ПЭТ был разработан специально для хранения газированных напитков под давлением, хотя его популярность в качестве контейнера для негазированных напитков, прежде всего воды, резко возросла в 21 веке.
Экономика массового производства дешевых пластиковых изделий привела к культуре одноразового использования, и сегодня ежегодно продается около 500 миллиардов ПЭТ-бутылок.
Эта цифра растет, и большинство этих бутылок попадает в наши океаны, разлагаясь на микропластик.
Одноразовая ПЭТ-бутылка, 1985 г.
Групповая коллекция Музея науки Больше информации о Одноразовая ПЭТ-бутылка, 1985 г.Могут ли химики решить проблему пластика?
Поскольку современная индустрия пластмасс полагается на ископаемое топливо в качестве сырья, производство пластика влияет на изменение климата, способствуя глобальному производству CO2.
В течение нескольких десятилетий химики исследовали и разрабатывали «зеленые» пластики, которые, как и ранние полусинтетические пластики, получают из природного биологического материала, такого как кукурузный крахмал.
ICI, британские изобретатели полиэтилена, разработали первый практический биоразлагаемый пластик Biopol в 1990, который впервые был использован во флаконе шампуня Wella.
Био/переработанный пластик
Бутылка для шампуня Wella из пластика Biopol,
Групповая коллекция Музея наукиФлисовая шапка Synchilla от Patagonia, изготовленная из переработанных пластиковых бутылок, 2002 г.
Групповая коллекция Музея наукиУкрашения из полиэтиленовых пакетов, Англия, 2004-2006 гг.
Групповая коллекция Музея наукиНо не все биопластики лучше с точки зрения утилизации или переработки.
Эти материалы все чаще используются в одноразовой упаковке. Но биоразлагаемые пластмассы перерабатываются только в том случае, если они превращаются в адекватно компостируемые отходы — компостирование в домашних условиях обычно не годится.
Всеобщее достояние Символ переработки ПЭТ-1 Одним из самых больших препятствий для переработки пластика является разделение: при смешивании различных полимеров полученный материал обычно не обладает полезными свойствами.
Даже два предмета из ПЭТ, например, бутылка из-под напитков и формочка для печенья, могут иметь разные температуры плавления, что при объединении приводит к образованию непригодного для использования шлама.
В настоящее время химические средства сортировки пластика, такие как спектроскопический анализ, экономически нецелесообразны в больших масштабах, поэтому эту работу должны выполнять люди-сортировщики.
ПЭТ-бутылка, имеющая треугольный код переработки номер 1, является одним из самых перерабатываемых предметов в мире. Одежда — это одно из применений переработанного ПЭТ-полиэстера, изначально ставшего популярным благодаря флису Patagonia.
Изделия из переработанного пластика даже стали востребованными и модными в 21-м веке, в эпоху растущего внимания к окружающей среде, когда первоначальное использование материала часто указывается на изделии.
Решение пластиковой проблемы будет социальным и политическим. Вместо того, чтобы полагаться на технологическое решение, мы должны улучшить инфраструктуру переработки — в настоящее время перерабатывается так мало, а пластика на планете уже достаточно, чтобы мы прекратили производить его в огромных количествах.