6Июн

Где применяется пластмасса: Области применения пластмасс

Содержание

Области применения пластмасс

Пластические массы в судостроении очень разнообразны, а перспективы использования практически неограничены. Их применяют для изготовления корпусов судов и корпусных конструкций (главным образом стеклопластики), в производстве деталей судовых механизмов, приборов, для отделки помещений, их тепло-, звукои гидроизоляции.

В автомобилестроении особенно большую перспективу имеет применение пластических масс для изготовления кабин, кузовов и их крупногабаритных деталей, т.к. на долю кузова приходится около половины массы автомобиля и ~ 40% его стоимости. Кузова из Пластические массы более надёжны и долговечны, чем металлические, а их ремонт дешевле и проще. Однако Пластические массы не получили ещё большого распространения в производстве крупногабаритных деталей автомобиля, главным образом из-за недостаточной жёсткости и сравнительно невысокой атмосферостойкости. Наиболее широко Пластические массы применяют для внутренней отделки салона автомобиля. Из них изготовляют также детали двигателя, трансмиссии, шасси. Огромное значение, которое Пластические массы играют в электротехнике, определяется тем, что они являются основой или обязательным компонентом всех элементов изоляции электрических машин, аппаратов и кабельных изделий. Пластические массы часто применяют и для защиты изоляции от механических воздействий и агрессивных сред, для изготовления конструкционных материалов и др.

Тенденция ко всё более широкому применению пластических масс (особенно плёночных материалов) характерна для всех стран с развитым сельским хозяйством. Их используют при строительстве культивационных сооружений, для мульчирования почвы, дражирования семян, упаковки и хранения с.-х. продукции и т.д. В мелиорации и с.-х. водоснабжении полимерные плёнки служат экранами, предотвращающими потерю воды на фильтрацию из оросительных каналов и водоёмов; из Пластические массы изготовляют трубы различного назначения, используют их в строительстве водохозяйственных сооружений и др.

В медицинской промышленности применение пластических масс позволяет осуществлять серийный выпуск инструментов, специальной посуды и различных видов упаковки для лекарств. В хирургии используют пластмассовые клапаны сердца, протезы конечностей, ортопедические вкладки, туторы, стоматологические протезы, хрусталики глаза и др.

Энциклопедия полимеров, т, 1—2, М., 1972—74;

Технология пластических масс, под ред. В. В. Коршака, М., 1972;

Лосев И. П., Тростянская Е. Б., Химия синтетических полимеров, 3 изд., М., 1971;

Пластики конструкционного назначения, под ред. Е. Б. Тростянской, М., 1974.

Пластмассовые изделия, сфера применения

Пластмассовые изделия (полимеры) характеризуются обширной сферой применения. Их используют в автомобилестроении для производства грузовиков, автобусов, мотоциклов и запчастей для них, а также автомобильных двигателей и систем зажигания. Полимеры незаменимы в кораблестроении, в строительстве авиатехники, оборудования для железных дорог, а также военного и космического оборудования.

Из полимеров изготавливают различного вида упаковки: бутылки, контейнеры, мешки, кульки, пакеты, а также чашки и тарелки. Из этих материалов делают бечевки, ленты, посуду одноразового использования.

Производители полимерных изделий изготавливают трубы, акведуки, дренажные и ирригационные и водопроводные системы, софиты, вывески

. Они служат для изоляции и в качестве напольных покрытий, панелей и крыш, окон и дверей, их применяют в качестве материалов для отделки стен. Полимеры используют для изготовления сантехники, лестниц, решеток и оград. Разного рода электронику и электротехнику выпускают с применением пластмассовых изделий: телевизоры, холодильники, стиральные машины и кондиционеры, офисную технику, а также осветительные приборы, телефонные аппараты и компоненты электротехники, такие, как полупроводники, резисторы, батареи, провода, кабели. Изделия из пластмассы применяют в производстве радиоприемников, измерительного оборудования. Производство переносных ламп и торшеров, жалюзей и тентов не обходится без полимеров.

Жесткая мебель широкого применения, включая сидения для стадионов и публичных зданий, декоративная мебель с имитацией дерева, подушки, занавески, ставни и навесы – все это производится с участием полимеров.

Широкий спектр применения полимерных материалов известен и в потребительской сфере. Они входят в состав клеев, уплотняющих материалов, рисовальных и печатных красок, эмали, лаков, используются для мелования бумаги

. Даже в изготовлении одежды, ручных сумок, багажа, кнопок, украшений, садового и медицинского оборудования, игрушек, спортивных товаров и кредитных карточек нашли применение пластмассовые изделия.

В связи с обширным применением полимеров динамически развивается полимерная промышленность, как сектор мировой экономики. С каждым годом потребление полимеров увеличивается на 5-6%. Доля потребления полимеров в мировой торговле с 90-х годов прошлого века возросла до 2.1%. По своим объемам торговля полимерами в мире стремительно приближается к объемам продажи продукции черной металлургии. Ценовая политика химических корпораций промышленно развитых стран определяет уровень мировых цен. Сюда относятся корпорации развивающихся стран Азии, Чехии, Венгрии и Румынии. В связи с быстро растущим спросом на полимеры, стремительно развивается производство в этой отрасли, чему способствует и относительная стабильность мирового рынка нефти и газа, т.к. они являются основными сырьевыми материалами в производстве полимеров.

Главные производители полимерных изделий – страны, богатые нефтью или газом, в частности, страны Восточной Азии и Латинской Америки.

С развитием мирового рынка полимеров многие западные компании начали выпуск усовершенствованной, более высококачественной продукции, что не отразилось на спросе на старые виды продукции.

На западном рынке полимерных материалов за последние 10 лет спрос значительно превзошел предложение, и лишь появление новых производственных мощей способствовало стабилизации баланса на рынке. На мировом рынке полимеров соблюдается баланс между производителями и поставщиками с одной стороны и постоянно растущим кругом потребителей с другой. Это, как крупные, так и мелкие компании, а также посредники, занимающиеся перепродажей изделий из пластмассы от более крупных более мелким компаниям. Большое количество таких компаний функционирует в развивающихся странах Азии и Восточной Европы

Виды и применение пластмасс - блог компании ТИС

13 ноября 2020 г.

Поделиться

Твитнуть

Поделиться

+1


Пластмасса – это один из самых востребованных материалов, благодаря оптимальному соотношению доступной стоимости и отличным эксплуатационным характеристикам. Полимеры используются практически во всех областях, начиная от бытовой сферы и заканчивая машиностроением.

Каждое изделие или элемент какого-либо механизма, изготавливаемый из пластика, должны обладать конкретными характеристиками, собственно, зависящими от свойств материала: устойчивостью к различным средам и условиям, износостойкостью, безвредностью для здоровья человека и пр. Именно потому была разработана международная классификация и пластмасс, с соответствующей маркировкой – чтобы определить то, насколько они подходят для тех или иных целей.

Основные виды пластмасс и предназначение каждого из них

Маркировка пластмасс позволяет быстро определить тип материала, чтобы правильно выбрать его для реализации поставленных задач. К основным видам полимеров относятся:

  • PET или PETE (лавсан). Он стойкий к воде и органическим растворителям. Чаще всего его применяют для производства одноразовой посуды для холодной пищи и напитков, бутылок, упаковочных пакетов, емкостей для бытовой химии.
  • PVC (поливинилхлорид). Отличается устойчивостью к щелочам, большинству кислот и растворителей, минеральному маслу, однако на него негативно влияет УФ-излучение. Применяется для изготовления искусственной кожи, подошв обуви, оконных и дверных профилей, жалюзи, линолеума и т.д. В химической промышленности используется при создании химического оборудования, из-за высокой стойкости к разным веществам.
  • LDPE (полиэтилен низкой плотности). Из него производят мусорные мешки, брезент, компакт-диски для записи информации, линолеум.
  • HDPE (полиэтилен с высокой плотностью). Стойкий к воде, инертный по отношению к щелочам и кислотам. Из него делают пищевую пленку, кульки, пластиковую посуду, тару для моющих средств, а также деталей оборудования, не подвергающихся большим механическим нагрузкам. Отличается высокой пригодностью к переработке.
  • PP (полипропилен). У него не столь большая плотность, как у предыдущего вида, но он более стоек к истиранию, температурным воздействиям и коррозии. Из полипропилена изготавливают трубы, элементы в холодильном оборудовании, автомобильные детали, пищевые контейнеры, детские игрушки, шприцы и пр.
  • PS (полистирол). Используется большей мерой в строительстве (сэндвич-панели, теплоизоляционные плиты), при изготовлении различного оснащения, а также для выпуска пищевых емкостей.
  • O или OTHER (другие виды пластмасс, как правило, поликарбонат или полиамид). Чаще всего изделия из таких пластмасс используют в строительстве, машиностроении и производстве оборудования, или тары для хранения непищевых веществ.

Наша компания TIS ответственно относится к производству изделий из пластика на всех этапах, начиная от проектирования и моделирования заготовки и подбора нужной марки пластика для ее изготовления и заканчивая самым процессом производства. Качество сырья тщательно проверяется в сертифицированной лаборатории, чтобы обеспечить присутствие у изделий требуемых характеристик.

Возможности вторичного использования пластмасс

Высокая стойкость к внешним воздействиям – несомненный плюс пластмасс, однако это делает данный материал вредным для окружающей среды, поскольку непригодные для дальнейшего применения изделия и детали могут не разлагаться до сотен лет. На сегодня продолжаются разработки технологии утилизации и вторичной переработки пластика, некоторые из них внедрены и активно используются. Так, PET может быть переработан для производства других изделий, а при утилизации изделий путем сжигания на предприятиях энергетической утилизации отходов не выделяются диоксины, что делает его одним из самых безопасных и дешевых типов пластикового топлива. Из вторичного PET изготавливают щетки для уборочных машин, дорожные и тротуарные покрытия, черепицу и т.д. Из переработанного путем гранулирования полипропилена делают новые пластиковые предметы – детали авто, корпуса различной техники, тару и пр. HDPE и LDPE также пригодны к вторичной переработке.


Поделиться

Твитнуть

Поделиться

+1

1.2. Свойства и области применения пластических масс

Высокие темпы развития промышленности пластических масс обусловлены, прежде всего, сочетанием в одном материале множества ценных качеств. Пластмассы являются одни из самых лёгких материалов. Для большинства пластмасс присущи высокие прочностные характеристики. Абсолютная прочность пластмасс всё-таки уступает абсолютной прочности металлов. Но существующая весовая прочность приоритетна у пластических масс - это отношение прочности при растяжении материала к плотности.

 

Материал

ρ, кг/см3

σр, кгс/см3

«ВП»

Сталь

8

12800

1600

Чугун

8

1500

190

Дюраль

2,8

3900

1400

Текстолит (хлопчатобумажная ткань и фенолформальдегидное связующее)

1,4

1500

1100

Древесный слоистый пластик (древесный шпон + резольноформальдегидный олигомер)

1,4

3500

2500

Стеклотекстолит на основе стеклотканей

1,8

3000 - 7000

1700 - 4000

 

Пластмассы обладают высокой химической стойкостью, отличаются хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, высокими диэлектрическими показателями. Многие пластмассы отличаются высокой эластичностью, газонепроницаемостью и обладают высокими герметизирующими качествами. Некоторые пластмассы характеризуются высокими адгезионными свойствами (в основе клеёв), хорошими уплотнительными свойствами, некоторые способны поглощать и гасить вибрации. Ряд пластмасс обладает хорошими оптическими свойствами (прозрачны), высокой радиационной стойкостью. Кроме того, среди пластмасс имеется группа материалов с высокими антифрикционными свойствами, т. е. они имеют низкий коэффициент трения и отличаются малым износом при работе на трение: тексталит, полиамиды.

С другой стороны, среди пластмасс, встречаются высокофрикционные пластмассы, т. е. создают тормозящий эффект. Это малый износ при трении, а поэтому они широко используются во всех тормозных устройствах. Это фенопласты, содержащие асбест в качестве наполнителя.

Вместе с тем все пластмассы и изделия из них отличаются хорошим видом: поверхность твёрдая, в большинстве случаем блестящая. Внешний вид сохраняется при воздействии внешней среды. Поверхность не лакируется, не полируется, а создаётся на стадии формования. Окрашивание происходит в массе, т. е. краситель вносится заранее.

Широкое распространение пластмасс обуславливается тем, что свойства получаемых изделий можно регулировать заранее. Во-первых, можно это создать синтеза путём использования различных мономеров, варьируя их соотношением, свойства меняют. Во-вторых, свойства можно менять на стадии изготовления путём варьирования типами и количеством добавок. В третьих, развитие производства пластмасс было связано с расширением сырья для синтеза полимерных материалов. Многие виды синтетических полимеров получают из нефти или из угля, даже из сельскохозяйственных отходов.

Расширение областей применения пластмасс обусловлено тем, что способы переработки несложны, легки при небольших трудовых затратах, при высокой производительности, а производственные потери невелики. Большинство пластмасс - это термопласты, их перерабатывают на непрерывно действующих аппаратах: литьевых, экструзионных и т. д.

На стадии переработки изделие оформляется по форме и размерам, точно отвечающих требованиям к готовым изделиям. Причём последующая обработка, как в других процессах, не требуется.

Основные потребители пластмасс:

-      судостроительство

-      самолётостроение

-      вертолётостроение

-      ракетостроение

-      автомобилестроение

-      химическая промышленность

-      строительное производство

-      сельское хозяйство

-      медицина и др.

На ряды с высокими свойствами для пластмасс характерны и специфические недостатки, которые сдерживают их применение. К ним относятся:

-      ползучесть (крип) - особенность материала деформироваться на холоду под действием постоянный механических нагрузок.

-      невысокая теплостойкость - порядка 70-120 оС, т.е. способность материала работать под нагрузкой при повышенных температурах.

-      плохая теплопроводность - 0,2-0,6 ккалл/мЧчЧоС. (для стали составляет 45 ккалл/мЧчЧоС, чугуна - 10-40 ккалл/мЧчЧоС, меди - 330 ккалл/мЧчЧоС).

-      высокий коэффициент термического расширения. Принимая во внимание, что пластмассы малотеплопроводные, то на изделиях могут возникать значительные внутренние напряжения, а они в конечном счёте могут быть причиной появления трещин в изделиях в процессе эксплуатации, особенно при резких изменениях температур. Эти напряжения особенно значительны, если впрессована металлическая арматура.

-      пониженная прочность при переменных нагрузках

-      старение пластмасс под действием внешних условий, т.е. снижение свойств в процессе эксплуатации. Это может быть взаимодействие полимера с кислородом воздуха. В результате этой химической реакции происходит разрыв макромолекулы или окислительная деструкция. При облучении светом происходит фотохимическая деструкция. Поэтому предусматриваются добавки.

Недостатки полимерных материалов могут быть значительно преодолены созданием определённой структуры материала, кроме того, введением специальных добавок в полимеры, а также подбором определенных режимов переработки.

Применение пластмасс в строительстве

Область, занимаемая пластмассами в современном строительстве, достаточно широка.

Применение пластмасс в строительстве:

  1. конструкционные материалы

  2. конструктивно-отделочные материалы

  3. отделочные материалы

  4. кровельные материалы

  5. теплоизоляционные материалы

  6. покрытие полов

  7. погонажные изделия

  8. сантехнические изделия

  9. пленки

  10. остекление

Номенклатура строительных материалов из пластмасс:

  • конструкционные: пластобетон. Наиболее прочными являются пластмассы с волокнистым наполнителем в виде стекла (стеклопластик). СВАМ – стекловолокнистый анизотропный материал (Rр = 1000 MПа).

  • конструктивно-отделочные: ДВП, ДСП.

  • отделочные: гетинакс – наполнитель, бумага или бумажно-слоистый пластик, линкруст, полистирол и моющиеся обои.

  • кровельные: стеклопластики, обработанные полиэфирными смолами на основе стекловолокна или стеклоткани.

  • остекление: органическое стекло (плексиглаз).

  • покрытие полов: ДВП, линолеум на базе поливенилхлорида – безосновный и основный, плитка ПХВ, релин.

  • теплоизоляционные: пенопласты, поропласты и сотопласты.

  • сантехнические изделия: трубы для водопровода.

  • погонажные изделия: на основе поливинилхлоридной смолы с наполнителями (поручни, карнизы, плинтуса, оконные переплеты, трубы).

  • пленки: из полиэтилена и поливинхлорида.

Особенности поведения пластмасс в условиях пожара

Большое количество катастрофических пожаров, происшедших в различных странах, свидетельствует о высокой пожарной опасности пластмасс.

При рассмотрении основных видов пластмасс, применяемых в строительстве, была отмечена краткая характеристика их пожарной опасности. Обобщая сведения об их пожарной опасности, можно отметить, что большинство пластмасс характеризуются следующим:

  1. Интенсивное снижение прочности при нагреве и низкая критическая температура (у большинства пластмасс она находится в пределах 40…60С).

  2. Низкая температура воспламенения (260…580С). Полистирол загорается от действия спички в течении 15 сек.

  3. Высокая скорость распространения пламени, особенно в вертикальном направлении. Например, волокнистый стеклопластик на основе фенол формальдегидной смолы в горизонтальном направлении горит со скоростью 0,05 м/мин, а в вертикальном – 4 м/мин, т.е. в 80 раз быстрее.

  4. Растрескивание и каплевыделение, обусловленное низкой температурой плавления полимеров. Например, полистирол является легковоспламеняемым материалом. Применяется в качестве облицовочных плиток для стен, перегородок. Полистирол плавится растрескивается, образует огненный дождь, что существенно усложняет обстановку на пожаре. Также опасно оргстекло, горение которого сопровождается каплевыделением.

  5. Интенсивное нарастание температуры при пожаре в помещении, отделанном пластмассами. Это объясняется, в основном двумя причинами. Во-первых, у пластмасс, как правило, высокая скорость горения (до 4 м/мин), во-вторых, большая теплота сгорания (колеблется до 10000 ккал/кг у поливинилацетат).

  6. Повышенная дымообразующая способность.

  7. Высокая токсичность. При термическом разложении и горении пластмасс могут выделяться следующие токсичные вещества (табл.5.1).

  8. Высокая химическая агрессивность продуктов разложения. При разложении, например, поливинилхлорида выделяется хлористый водород, который проникая в поры бетона, способен разрушать арматуру железобетона, выводить из строя приборы, аппараты, механизмы.

Таблица 5.1

Основные токсичные продукты, выделяемые при горении пластмасс и их предельно допустимые концентрации в воздухе

Полимеры

(пластмассы)

tС

Токсичный продукт

ПДК мг/м3

Полиэтилен полипропилен полиизобутилен.

Поливинилхлорид.

Полистирол.

Фторопласты.

Фенолформальдегидные.

Мочевиноформальдегидные.

Эпоксидные.

Полиуретаны.

220

230

260

-

250

250

100

-

эфиры, кислоты, альдегиды.

Хлористый водород НСL

стирол

Фтористый водород НF, фторфосген

фенол,

формальдегид

формальдегид.

Толуол,

Эпихлоргидрин.

Цианистый водород НСN.

-

5

-

0,5

5

1

1

-

1

0,3

Поэтому при тушении пожаров следует работать в КИПах. Помимо того, что отмеченные токсичные продукты могут проникать в организм человека через органы дыхания, отдельные из них, например, цианистый водород способен приникать через кожу. Кроме того, следует иметь в виду, токсичные продукты после пожара могут долго сохраняться в порах материала.

Пластмасса в современном мире

2015-05-17

В настоящее время нас повсеместно окружают изделия из такого материала, как пластмасса. В быту – это «контейнеры» для еды, посуда, сосуды для жидкости, мебель. Также стоит отметить, что пластмасса используется в медицине и промышленном производстве, машиностроении. Довольно часто именно пластмасса применяется и в строительной отрасли.

Пластмасса представляет собой особую химическую «цепочку» полимеров. А изобрел этот материал известнейший изобретатель и металлург Бирмингема Александр Паркс. Произошло это в 1862 году. Первоначально пластмасса имела название паркезин.

В настоящее время производство пластмассы или пластика приобрело довольно огромные масштабы. Производят сейчас этот материал на современных предприятиях химической отрасли. А для того, чтобы пластмасса в конечном итоге приобретала определенные формы, используется www.polyopt.ru/press-formi.

Отметим, что такая популярность данного материала обусловлена следующими его характеристиками и особенностями.

Итак, некоторые виды пластмасс обладают такими свойствами: электроизоляционностью, химической стойкостью, теплозвукоизоляцией. Также пластмассы обладают очень высокой коррозийной стойкостью, они не подвластны процессу гниения и окисления.

А добавление в состав пластмассы некоторых дополнительных химических компонентов, позволяет изменить ее свойства и характеристики, а также снизить себестоимость при производстве при одновременном повышении механической стойкости этого материала.

Например, для увеличения прочности пластмассы в ее состав вводят особые органические компоненты – стабилизаторы. А вот такие вещества, как: оксиды некоторых металлов, уротропин являются отвердителями. Наличие их в составе пластмассы позволяет ускорить процесс полимеризации. Также при производстве пластмассы в ее состав, довольно часто, вводят: эфирные масла, полимеры, стеарин, олеиновую кислоту, прочие химические компоненты.

Назад к разделу

Просмотров: 2006

Основные свойства пластмасс как строительного материала


Статья с онлайн ресурса  Производство изделий из пластмассы и полимеров - www.poliolefins.ru

Новизна пластмасс как строительного материала, сложная химическая структура полимеров и чрезвычайная жесткость их работы в некоторых строительных конструкциях требуют всестороннего, глубокого и научно объективного изучения проблемы поведения пластических масс во времени и их долговечности.

Ценным свойством пластических масс является их малый объемный вес. Объемный вес различных широко применяемых пластиков, в том числе пористых поропластов, колеблется от 1 до 2200 кг/м3. Специальные пластики, например рентгенонепроницаемые с сернокислым барием в качестве наполнителя, могут иметь объемный вес и значительно выше. В среднем объемный вес пластмасс, за исключением поропластов, в 2 раза меньше веса алюминия и в 5—8 раз меньше веса стали, меди, свинца. Совершенно очевидно, что даже частичная замена этих металлов, а также силикатных материалов пластмассами дает значительное снижение веса сооружения, правда, в тех случаях когда пластические массы применяют в качестве конструктивного стенового материала, заполнителя в зданиях каркасного типа и материала междуэтажных перекрытий.

Прочностные характеристики пластмасс особенно высоки у пластмасс с листообразными наполнителями. Например, у стеклотекстолита предел прочности при растяжении достигает 2800 кГ/см2 (сталь марки Ст.З 3800—4500 кГ/см2), у дельта-древесины— 3500 кГ/см2 и у стекловолокнистого анизотропного материала (СВАМ) —4600 кГ/см2. Из приведенных данных видно, что слоистые пластики можно применять для несущих нагрузку конструктивных элементов зданий. Пределы прочности при сжатии этих материалов также достаточны, а именно: у дельта-древесины 2000, у стеклотекстолита 1600 и у СВАМ 4000 кГ/см2. Интересны и обнадеживающи с точки зрения применения пластмасс в строительстве соотношения у этих материалов пределов прочности при сжатии и растяжении, а именно: у дельта-древесины 0,7, у стеклотекстолита 0,6, у СВАМ 0,9, для сравнения - у стали 1, у сосны 0,4, у бетона 0,1. Таким образом, основные прочностные характеристики пластмасс по пределу прочности при сжатии и растяжении достаточно высоки и превосходят в этом отношении многие строительные материалы силикатной группы. Прочностные характеристики пористых пластмасс, например мипоры, очень невысоки, но удовлетворяют предъявляемым ним требованиям.

Важнейший показатель для конструктивных материалов — это коэффициент конструктивного качества материала, т. е. коэффициент, получаемый от деления прочности материала на его объемный вес. Широкое применение в строительстве материалов с высоким коэффициентом конструктивного качества предопределяет правильное решение одной из основных задач прогрессивного строительства — снижение веса зданий и сооружении. По этому показателю пластмассы занимают первое место. Коэффициент конструктивного качества кирпичной кладки составляет 0,02 (самый низкий из всех строительных материалов), бетона обыкновенного марки 150—0,06, стали марки Ст.З— 0,5, сосны — 0,7, дюралюминия—1,6, СВАМ — 2,2 и, наконец, дельта-древесины — 2,5. Таким образом, по коэффициенту конструктивного качества слоистые пластики являются непревзойденными до сих пор материалами, из них можно создавать самые прочные и самые легкие конструкции.

Теплопроводность плотных пластмасс колеблется от 0,2 до 0,6 ккал/м*ч*град. Наиболее легкие пористые пластмассы имеют теплопроводность всего лишь 0,026, т. е. их коэффициент теплопроводности приближается к коэффициенту теплопроводности воздуха. Совершенно очевидно, что низкая теплопроводность пластмасс позволяет широко использовать их в строительной технике.

Ценным свойством пластических масс является химическая стойкость, обусловленная химической стойкостью полимеров и наполнителей, которые использованы для изготовления пластмасс. Химическую стойкость следует понимать в широком смысле этого термина, включая и стойкость к воде, растворам солей и к органическим растворителям. Особенно стойкими к воздействию кислот и растворов солей являются пластмассы на основе политетрафторэтилена, полиэтилена, полиизобутилена, полистирола, поливинилхлорида. Химически стойкие пластмассы могут быть использованы в качестве строительных материалов при сооружении предприятий химической промышленности, канализационных сетей, а также для изоляции емкостей при хранении агрессивных веществ.

Ценным свойством пластмасс является их способность окрашиваться в различные цвета органическими и неорганическими пигментами. При подборе красителей и пигментов для пластмасс приходится, естественно, учитывать возможное химическое взаимодействие между полимером и красителем. Хорошая окрашиваемость пластмасс по всей толщине изделия дает возможность избегать периодических покрасок, чего требуют многие другие строительные материалы и что повышает эксплуатационные расходы.

Высокая устойчивость пластмасс к коррозийным воздействиям, ровная и плотная поверхность изделий, получаемая при формовании, также позволяют в ряде случаев отказаться от окрашивания. К качеству окраски пластических масс, применяемых как строительный материал, должны быть предъявлены значительно более высокие требования, чем к качеству окраски пластмасс, используемых, например, в самолетостроении и машиностроении. Это объясняется тяжелыми условиями службы строительных материалов и продолжительностью службы зданий. К покраске их должны быть предъявлены высокие требования в отношении устойчивости к атмосферным воздействиям, в частности к наиболее активному фактору — действию света.

Большой интерес представляет такое свойство пластмасс, как их низкая истираемость, т. е. способность сопротивляться истирающим усилиям. Это открывает большие перспективы для широкого применения пластических материалов в конструкциях полов. Испытания полов на основе полимеров дали хорошие результаты. Так, истираемость поливинилхлоридных плиток для полов составляет 0,05, линолеума глифталевого 0,06 г/см2.

Очень ценным свойством некоторых пластических масс без наполнителя является их прозрачность и высокие оптические свойства. Многие из них называются органическими стеклами и могут при снижении их стоимости найти достаточно широкое применение как материалы с более высокими свойствами, чем силикатное стекло. Органические стекла отличаются высокой прозрачностью и бесцветностью, но могут быть легко окрашены в различные цвета. Они пропускают лучи света в широком диапазоне волн, в частности ультрафиолетовую часть спектра, причем в этом отношении превосходят в десятки раз обычные стекла. Следует отметить их значительно меньший объемный вес. Так, объемный вес «стекла» из полистирола 1060 кг/м3, а обычного оконного 2500 кг/м3. Коэффициенты преломления полиметилметакрилатных и полистирольных «стекол» весьма близки к коэффициенту преломления обычного оконного стекла (1,52). Прозрачность органических стекол по сравнению с принятой за 100 (для алмаза) колеблется в пределах от 83 до 94 (для полиметилметакрилата). Органические стекла отличаются легкостью формования, так как требуют лишь незначительного нагрева. Достаточно высокие прочностные характеристики позволяют широко применять эти стекла в строительстве.

Ценнейшим свойством пластмасс является легкость их обработки — возможность придавать им разнообразные, даже самые сложные, формы. Бесстружечная обработка этих материалов (литье, прессование, экструзия) значительно снижает стоимость изготовляемых изделий. Столь же целесообразна по технологическим и экономическим соображениям станочная их переработка (пиление, сверление, фрезерование, строгание, обточка и др.), позволяющая полностью использовать стружку и отходы (при применении термопластичных полимеров).

Возможность склеивания пластмассовых изделий как между собой, так и с другими материалами, например с металлом, деревом и др., открывает большие перспективы для изготовления различных комбинированных клееных строительных изделий и конструкций.

Легкая свариваемость материалов из пластмасс (например, труб) в струе горячего воздуха позволяет механизировать и рационализировать некоторые виды строительных работ, в частности санитарно-технические.

Простота герметизации мест соединений и сопряжений для материалов из пластмасс позволяет широко их использовать в гидроизоляционных и тазоизоляционных конструкциях. Это свойство хорошо сочетается с легкой способностью пластмасс давать тонкие и прочные газо- и водонепроницаемые пленки, которые могут быть применены как надежный недорогой и удобный материал в гидроизоляционных и газоизоляционных конструкциях.

Способность многих из этих пленок не разрушаться под действием органических растворителей дает возможность применять их как изоляционный материал при строительстве бензохранилищ и других хранилищ для светлых нефтяных продуктов, имеющих очень широкое распространение в народном хозяйстве. Свойство пластмасс образовывать тонкие пленки в сочетании с их высокой адгезионной способностью по отношению к ряду материалов делает их незаменимым сырьем для производства на их основе лаков и красок. Лакокрасочные материалы среди других видов строительных материалов на основе полимеров будут особенно быстро и успешно развиваться как наименее полимероемкие. Понятие полимероемкости строительного материала является чрезвычайно ценным для перспективного планирования развития производства строительных материалов на основе полимеров.

При установлении этого понятия следует иметь в виду две составляющие полимероемкости — количественное содержание полимера в данном материале и абсолютный вес данного материала, приходящегося на единицу площади конструкции (стены, пола, кровли). Так, например, при использовании полиэтиленовой пленки толщиной 0,085 мм весом 80 г для двухслойной гидроизоляции площадью 1 м2 требуется 160 г полиэтилена, так как эта пленка состоит из чистого полиэтилена. Следовательно, полимероемкость полиэтиленовой пленки равна 160 г/м2. Полимероемкость поливинилхлоридного линолеума с 50% полимера, 1 м2 которого весит 2600 г, составит = 1300 г/м2. Низкую полимероемкость имеют окрасочные составы на основе полимеров — 50—75 г\м2. На широкое внедрение могут рассчитывать только те строительные материалы на основе полимеров, которые будут иметь низкий коэффициент полимероемкости.

К положительным свойствам пластмасс следует отнести также неограниченность и доступность сырьевой базы, на которую опирается промышленность полимеров, являющихся основой производства пластических масс. Синтетические пластики, на которые ориентируется развитие промышленности пластических масс, получают путем химических превращений на основе реакций поликонденсации и полимеризации из простейших химических веществ, которые в свою очередь получают из таких доступных видов сырья, как уголь, известь, воздух, нефть, газы и т. д.

К недостаткам пластмасс как строительного материала должен быть отнесен их низкий потолок теплостойкости (от 70 до 200°С). Это относится к большинству пластических масс и только некоторые типы пластиков, например кремнийорганические, политетрафторэтиленовые, могут работать при несколько более высоких температурах (до 350°С). Правда, этот недостаток может ощущаться лишь при нижнем пределе этой теплостойкости. Особенно важна теплостойкость для кровельных материалов на оснозе пластмасс, так как на кровле за счет радиации температура на поверхности материалов в некоторых географических районах может достигать 85°С.

Существенным недостатком пластических масс является их малая поверхностная твердость. Для пластмасс с волокнистыми наполнителями она достигает 25, для полистирольных и акриловых пластиков—15 кГ/мм2. Наиболее низкой твердостью отличаются целлюлозные пластики (этролы) — 4 —5 кГ/мм2 (у стали этот показатель около 450). Твердость по Бринеллю равна (в кГ/мм2): бумажных пластиков 25—30, текстолита — 35, асботекстолита — 45, дельта-древесины— 20, органического стекла — также примерно 20.

Значительным недостатком пластмасс является их высокий коэффициент термического расширения. Он колеблется в пределах (25—120) 10-6, в то время как для стали он равен всего) 10*10-6. Высокий коэффициент термического расширения пластмасс следует учитывать при проектировании строительных конструкций, особенно большеразмерных элементов, например стеновых панелей, Большой коэффициент термического расширения пластмасс: в сочетании с малой теплопроводностью обусловливает значительные остаточные внутренние напряжения, которые могут быть причиной появления трещин в строительных изделиях при резких изменениях температур. Совершенно очевидно, что эти напряжения особенно значительны при армировании пластмассовых изделий металлом.

Не следует игнорировать и еще одно отрицательное свойство пластмасс — их повышенную ползучесть. Даже жесткие типы пластмасс с минеральными порошкообразными наполнителями в гораздо большей степени, чем это наблюдается для керамических материалов, бетонов и металлов, обладают медленно развивающимся пластическим течением — ползучестью, сильно возрастающей даже при сравнительно незначительных изменениях температур.

Существенным недостатком пластмасс является их горючесть. Однако есть все основания полагать, что в ближайшее время этот недостаток будет преодолен. Разрабатывая новые виды полимеров — не только карбоцепные, т. е. те, основная цепь которых состоит из углеродных атомов, но и гетероцепные, основная цепь которых наряду с углеродными содержит также и другие атомы, и в первую очередь кремния, — химическая промышленность дает строительству новые виды трудносгораемых пластмасс.

Как отрицательное свойство некоторых пластмасс следует отметить их токсичность. Последняя в ряде случаев зависит не только от токсичности самих полимеров, но и токсичности тех компонентов, которые входят в пластмассы (стабилизаторы, пластификаторы, красители). Токсичность полимерных строительных материалов изучена еще недостаточно, и этому вопросу следует уделить серьезное внимание, так как это особенно важно для тех пластмасс, которые применяют во внутренней отделке жилых помещений и в системах водоснабжения.

К неизученным свойствам пластмасс следует отнести их долговечность. Между тем вопросы долговечности материалов, изменяемости их свойств во времени являются решающими и определяющими возможность и целесообразность их применения в строительстве.

5 самых распространенных пластмасс и их повседневное использование

Несмотря на то, что до 1920-х годов о пластиковых материалах почти ничего не слышали, они эффективно проникли во все аспекты современной жизни, от микрочипов в вашем компьютере до сумок, в которых вы носите покупки. Причина, по которой кажется, что пластик можно использовать практически везде, что на самом деле это не один материал, а группа материалов. Существует так много разных типов пластика, и их очень много, например, полиэтилен, ПВХ, акрил и т. Д., обладают невероятно полезными и универсальными свойствами.

Вы будете поражены тем, сколько существует типов пластика и как некоторые из них, например, полиэфирэфиркетон (PEEK), быстро вытесняют металлы в широком спектре приложений. При этом пластики с такими характеристиками все еще разрабатываются, и, хотя они полезны, они пока не используются широко из-за их более высокой стоимости. Однако существует очень много пластмасс, у которых нет этой проблемы, и, хотя в свое время они могут показаться не такими впечатляющими, они были практически революционными.

Ниже приведены 5 наиболее распространенных пластмасс, а также некоторые из их повседневного использования. Подумайте только, насколько другой была бы жизнь без них, и какие низкокачественные материалы нам пришлось бы использовать вместо них…

1: полиэтилентерефталат (ПЭТ)

Один из пластиков, с которым вы, скорее всего, будете контактировать ежедневно, в зависимости от того, как он сделан. ПЭТ может быть полностью жестким или гибким, а благодаря своей молекулярной структуре он устойчив к ударам, химическим воздействиям и погодным условиям, а также потрясающая водно-газовая преграда.

Общие области применения ПЭТ: Безалкогольные напитки, вода, бутылки с растительным маслом, упаковочные лотки, лотки для замороженных готовых блюд, одеяла для оказания первой помощи, полярный флис.

2: полиэтилен высокой плотности (HDPE)

Невероятно прочный, учитывая его плотность, HDPE - твердый материал, который может выдерживать высокие температуры и сильные химические вещества. Одна из причин того, что HDPE используется так регулярно, заключается в том, что он может быть переработан множеством различных способов и, следовательно, преобразован во множество различных вещей.

Общие области применения HDPE: Емкости для чистящего раствора и мыла, Хранение продуктов питания и напитков, хозяйственные сумки, пакеты для заморозки, трубы, изоляция, крышки от бутылок, топливные баки транспортных средств, защитные шлемы, доски из искусственного дерева, переработанные древесно-пластиковые композиты.

3: поливинилхлорид (ПВХ)

Экономичный в производстве и очень устойчивый к химическим и биологическим повреждениям, ПВХ легко обрабатывать и формовать; что делает его чрезвычайно практичным материалом.По своим свойствам ПВХ - один из самых универсальных. Его можно использовать для создания жестких, легких листов, таких как пенопласт, но его также можно использовать для изготовления материалов из искусственной кожи, таких как кожзаменитель и кожзаменитель.

Общие области применения ПВХ: Вывески, мебель, одежда, медицинские контейнеры, трубки, водопроводные и канализационные трубы, полы, облицовка, виниловые пластинки, кабели, емкости с моющим раствором, бутылки с водой.

4: Полиэтилен низкой плотности (LDPE)

При обычных температурах жизни ПВД ​​является крайне инертным материалом, что объясняет, почему в настоящее время он стал одним из наиболее распространенных пластмасс.Он может выдерживать температуры, приближающиеся к 100 ° C, и хотя он не такой прочный, как HDPE (его аналог с высокой плотностью), он, безусловно, более устойчив.

Общие области применения ПВД: Подносы, контейнеры, рабочие поверхности, детали машин, крышки, держатели для напитков с 6 кольцами, картонные коробки для напитков, защитные оболочки, корпуса компьютерной техники, приспособления для игровых площадок (горки и т.п.), мешки для мусора. , мешки для белья.

5: полипропилен (PP)

Прочный и гибкий полипропилен - это очень износостойкий пластик, который в расплавленном состоянии является одним из самых эффективных материалов для литья под давлением.При этом он имеет довольно высокую устойчивость к высоким температурам по сравнению с другими пластиками и считается безопасным для пищевых продуктов материалом.

Общие области применения полипропилена: Одежда, хирургические инструменты и принадлежности, модели для любителей, крышки от бутылок, контейнеры для пищевых продуктов, соломинки, хрустящие пакеты, чайники, ланч-боксы, упаковочная лента.

Одноразовые пластмассы 101 | NRDC

Перейти к разделу

Соломинка с холодным кофе, полиэтиленовый пакет для еды на вынос, обертка от шоколадного батончика: по отдельности все кажется безвредным.Эти современные удобства настолько распространены - и так быстро выбрасываются, - что они почти не регистрируются в нашем сознании. Но одноразовые пластмассы имеют высокую экологическую цену, которую мы будем расплачиваться тысячелетиями. Наша пристрастие к пластику оказывает разрушительное воздействие на наши океаны, нашу дикую природу и наше здоровье.

Программа Мэтта Рата / Чесапикского залива

Что такое одноразовый пластик?

Проще говоря, одноразовые пластмассы - это товары, которые в основном производятся из химических веществ на основе ископаемого топлива (нефтехимия) и предназначены для утилизации сразу после использования - часто за считанные минуты.Одноразовые пластмассы чаще всего используются для упаковки и обслуживания, например бутылок, оберток, соломинок и пакетов.

Хотя пластик - по сути, цепочка синтетических полимеров - был изобретен в середине XIX века, его популярность резко возросла только в 1970-х годах. Производители начали заменять традиционно бумажные или стеклянные скобки более легкими или более прочными и доступными пластиковыми альтернативами; пластиковые кувшины заменили, например, молочные банки. С 1950-х годов было произведено 8,3 миллиарда метрических тонн пластмасс, причем половина из них - только за последние 15 лет.

Существует множество не только разумных, но и важных применений пластика, например хирургические перчатки или соломинки для людей с ограниченными возможностями. Но эти футляры составляют небольшую часть одноразового пластика. Согласно исследованию 2017 года, более половины неволокнистого пластика, за исключением синтетических тканей, таких как полиэстер и нейлон, производится только из пластиковой упаковки, большая часть которой предназначена для одноразовых предметов.

Почему одноразовый пластик плох?

Одноразовые пластмассы - яркий пример проблем с культурой одноразового использования.Вместо того, чтобы инвестировать в качественные товары, которые прослужат долго, мы часто отдаем предпочтение удобству, а не долговечности и рассмотрению долгосрочных последствий. Наша зависимость от этих пластиков означает, что мы накапливаем отходы с ошеломляющей скоростью. Ежегодно мы производим 300 миллионов тонн пластика по всему миру, половина из которых предназначена для одноразового использования. Это почти эквивалентно весу всего человеческого населения.

Сокращение использования пластика - наиболее эффективное средство предотвращения этих отходов (а также воздействия, связанного с производством и использованием пластика).Ношение многоразовых пакетов и бутылок - отличный способ избежать одноразового использования пластика в нашей повседневной жизни; подробнее о предотвращении пластиковых отходов можно найти ниже.

Более частая переработка большего количества пластика снижает его площадь. Полиэтилентерефталат, один из наиболее часто перерабатываемых пластиков и материал, из которого изготавливается большинство бутылок с водой и газировкой, можно превратить во все, от полиэфирной ткани до автомобильных запчастей. Но колоссальный 91 процент всего пластика вообще не перерабатывается.Вместо этого он попадает на свалки или в окружающую среду. В частности, одноразовые пластмассы - особенно мелкие предметы, такие как соломка, пакеты и столовые приборы - традиционно трудно перерабатывать, потому что они попадают в щели оборудования для рециркуляции и поэтому часто не принимаются центрами рециркуляции.

Если оставить в покое, пластик не сломается на ; они просто ломают . Со временем солнце и тепло медленно превращают пластик в все меньшие и меньшие части, пока они в конечном итоге не станут так называемыми микропластиками.Эти микроскопические пластиковые фрагменты длиной не более 5 миллиметров трудно обнаружить - и они есть практически повсюду. Некоторые микропластики даже имеют небольшие размеры, например, микрошарики, используемые в скрабах для лица, или микроволокна в одежде из полиэстера. Они попадают в воду, поедаемые дикой природой, и попадают в наши тела. Они даже добрались до уединенного горного хребта Пиренеев и спустились на дно Марианской впадины. Для дикой природы микропластик может быть особенно опасен; при употреблении в пищу они могут легко накапливаться в организме животного и вызывать проблемы со здоровьем, такие как проколы органов или фатальная закупорка кишечника.

Лабораторная фотография микропластика, обнаруженного в реке Корсика в водоразделе Чесапикского залива, штат Мэриленд,

.

Программа Уилл Парсон / Чесапикский залив

Воздействие микропластиков, а также химикатов, добавляемых к пластмассам во время обработки, вредит нашему здоровью. Многие химические вещества в пластмассе являются известными эндокринными разрушителями, и исследования показали, что воздействие на человека может оказывать негативное воздействие на здоровье, включая гормональный дисбаланс, репродуктивные проблемы, такие как бесплодие, и даже рак.Фталат DEHP, как один из десятков примеров, часто добавляют в пластмассовые изделия, такие как занавески для душа и садовые шланги, чтобы сделать их более гибкими, но Агентство по охране окружающей среды США также обнаружило, что он является вероятным канцерогеном для человека.

Мартин Гримм / Picture-alliance через Associated Press

Одноразовые пластмассы и загрязнение

Хотя одноразовые пластиковые загрязнения наиболее заметно накапливаются на наших улицах, на самом деле наша вода страдает еще больше.Мусор может быть первой ступенью в потоке отходов, который попадает в водные пути, поскольку пластмассовые отходы, выброшенные на улицу, смываются дождем или переносятся через ливневые стоки в реки и ручьи. Загрязнение наших водных путей пластиком особенно сильно: всего десять рек несут 93 процента от общего количества пластика в мире, который ежегодно попадает в океаны через реки.

В 2015 году исследователи из Университета Джорджии подсчитали, что от 4,8 до 12,7 миллионов метрических тонн пластика в год попадает в океаны через людей, живущих в пределах 30 миль от побережья.Большая часть этого загрязнения - в основном это одноразовые пластиковые отходы - происходит из стран, в которых отсутствует инфраструктура для надлежащего обращения с отходами, особенно в Азии. В Индии, например, ежедневно производится 25 940 тонн пластиковых отходов, но собирает только 60 процентов из них. (Также важно помнить, что обращение с отходами - это всего лишь одна часть глобального цикла материалов. Например, большая часть пластика, производимого в азиатских странах, предназначена для продуктов, которые удовлетворяют спрос в США, и Соединенные Штаты часто отправляют пластиковые отходы обратно в эти страны. страны для утилизации.)

Альбатрос найден мертвым с полным пластиком брюхом на атолле Мидуэй

Форест и Ким Старр через Flickr

Морские животные несут бремя этого притока мусора в их среду обитания. Были обнаружены выброшенные на берег киты с желудками, набитыми пластиковым мусором. А недавние исследования обнаружили пластик в кишечнике 90 процентов протестированных морских птиц и 100 процентов черепах. Вызывает тревогу то, что, по оценкам ученых, к 2050 году в океане будет больше пластика, чем рыбы по весу.По оценкам, пластик не только ежегодно убивает миллионы морских животных и птиц, но также загрязняет морепродукты, которые люди использовали на протяжении тысячелетий, особенно микропластик в кишечнике животных.

Наша пристрастие к пластику также негативно сказывается на климате. Недавний отчет показал, что производство пластика способствует потеплению выбросов парниковых газов на планете на всех этапах его жизненного цикла. Процесс бурения в поисках исходных материалов из пластика, нефти и газа, приводит к утечке и сжиганию метана и часто сочетается с вырубкой лесов и заболоченных земель, которые в противном случае содержали бы углерод.Нефтеперерабатывающие заводы, на которых сырая нефть превращается в пластик, являются одной из отраслей обрабатывающей промышленности с наиболее интенсивным выбросом парниковых газов. А «крекинг-установки», которые разбивают или «раскалывают» молекулы этана, компонента природного газа, на химические строительные блоки пластмассовых изделий, - энергоемкие и сильно загрязняющие окружающую среду. В 2015 году всего на 24 из этих установок крекинга этана в Соединенных Штатах было произведено 3,8 миллиона легковых автомобилей. И недавний бум гидроразрыва, который привел к избытку нефти, также подпитывает последующий рост крекинг-установок.Это плохая новость для наших целей по сокращению выбросов углерода: если производство пластика продолжится неуклонно, его выбросы парниковых газов могут достигнуть 1,34 гигатонн в год к 2030 году, что эквивалентно добавлению почти 300 новых угольных электростанций, даже если потребность в сдерживании глобального изменения климата станет очевидной. более срочно.

Пластиковое загрязнение - будь то в наших океанах, накапливается на наших берегах или способствует нашему климатическому кризису - в первую очередь влияет на уязвимые сообщества. Даже если пластик не попадает в океан, переработанный пластик часто экспортируется из стран с высоким уровнем дохода в развивающиеся страны для переработки.Но огромное количество пластиковых отходов затопляет сообщества, пока они не тонут под тысячами тонн пластикового мусора. Это особенно характерно для Юго-Восточной Азии, которая начала импортировать большую часть пластика, который раньше отправлялся в Китай на переработку. Отходы не только разрушают саму землю, но и когда пластик сжигается (как в случае с не перерабатываемым пластиком на некоторых незаконных объектах), его токсичные пары быстро становятся опасными для здоровья жителей, что приводит ко всему, от кожной сыпи до рака.Так обстоит дело со многими экологическими кризисами: худшие последствия ложатся на перегруженные общины, у которых меньше всего ресурсов для борьбы.

Наташа Чуб-Афанасьева через Flickr

Должны ли мы запретить одноразовые пластмассы?

Пластик создает нагрузку на системы управления отходами, наши океаны и уязвимые сообщества во всем мире. Волна запретов на одноразовый пластик захлестнула страну и весь мир - чаще всего в отношении пластиковых пакетов, соломинок, мешалок и раскладушек на вынос.(Некоторые места идут так далеко, что полностью запрещают одноразовый пластик; в частности, Индия намерена пойти по этому пути к 2022 году.) Среди городов США, которые запретили пластиковые соломинки, являются Малибу, Беркли, Сиэтл и Майами-Бич. Запреты на использование пластиковых пакетов, в идеале сопровождающиеся платой за бумажные пакеты, также набирают обороты. Штат Нью-Йорк и Гавайи только что приняли свои правила, которые должны вступить в силу в 2020 году, а запрет на использование сумок в Калифорнии, принятый в 2014 году, показал, что использование пластиковых пакетов сократилось на 85 процентов (при этом некоторые клиенты предпочитают платить 10 центов. плата за более толстые полиэтиленовые пакеты) и снизила загрязнение побережья.

Чего добиваются запреты? Они предотвращают попадание миллионов тонн пластика в отходы ежегодно. А когда дело доходит до бесконечных отходов, на счету каждая тонна. Ежегодно жители Нью-Йорка используют 23 миллиарда пластиковых пакетов. Запрет одноразового использования пластика не только снижает загрязнение, но и снижает спрос на производство пластика, которое способствует глобальному изменению климата. Но помимо этих воздействий, запреты имеют и культурные последствия. Компании вынуждены вводить новшества, переосмысливать свои конструкции и искать экологически чистые материалы.И они помогают изменить мировоззрение потребителей, поскольку люди начинают осознавать, что непомерные отходы, которых можно избежать, нерациональны.

Хуан Кристобаль Кобо / Bloomberg через Getty Images

Крупные корпорации и одноразовые пластмассы

Крупные производители одноразовой пластмассы могут иметь большое влияние на окружающую среду. В рамках движения «Освободись от пластика» волонтеры Гринпис провели аудит пластикового загрязнения вдоль береговой линии, проанализировав десятки тысяч отдельных предметов в 42 странах, чтобы определить источники загрязнения.Они обнаружили, что чаще всего встречаются продукты Coca-Cola, PepsiCo и Nestlé. Coca-Cola заявила, что только она производит три миллиона тонн пластиковой упаковки в год, что эквивалентно ужасающим 200000 пластиковых бутылок в минуту. Такие политики, как законы о счетах за бутылки, которые обычно требуют, чтобы розничные торговцы добавляли плату за отдельные бутылки, которые затем могут быть частично погашены покупателями при их переработке, - это способ повысить корпоративную ответственность за отходы, обеспечивая при этом денежный стимул для переработки.На Тайване, который когда-то был переполнен мусором, что вызвало общественный протест и прозвище «Мусорный остров», компании теперь либо управляют собственными отходами, либо субсидируют государственную инфраструктуру. В сочетании с высокой социальной ответственностью и музыкальными мусоровозами эта стратегия оказалась чрезвычайно эффективной: теперь на острове сообщается, что уровень утилизации превышает 50 процентов.

Некоторые компании берут на себя инициативу. McDonald’s сменил пластиковые соломинки на бумагу в ресторанах Великобритании и Ирландии.Disney отказывается от одноразовых пластиковых соломинок и мешалок во всех своих тематических парках, на курортах и ​​на объектах. А Starbucks, которая использует примерно один миллиард пластиковых соломинок в год, постепенно отказывается от них в пользу бумажных. Эти действия являются ответом на призывы к изменениям и изменению потребительских привычек.

Фиона Гудолл / Getty Images

Избегайте одноразового использования пластмасс

Индивидуальный выбор - и вызываемые им коллективные изменения - быстро складываются.Всего одна простая замена, например покупка многоразовой бутылки с водой, может избавить окружающую среду от сотен пластиковых бутылок каждый год. Вот еще несколько советов, как навсегда избавить вашу жизнь (и ваше сообщество) от одноразового пластика.

  • При покупках всегда берите с собой многоразовую сумку. (И да, многоразовые сумки на лучше для окружающей среды, чем пластмассы, если не считать недавних заявлений в СМИ.)
  • Готовьте чаще, чтобы сократить использование тяжелых пластиковых контейнеров на вынос.
  • Купить оптом.Избегайте индивидуально упакованных товаров, например упаковок с закусками.
  • Хотя покупка в Интернете иногда имеет меньший углеродный след, чем покупка в магазине (пропустите вариант экспресс-доставки, если можете), онлайн-поставки по-прежнему полны пластика. Ваш лучший выбор, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды и уменьшить количество пластиковых отходов? Прогуляйтесь, покатайтесь на велосипеде или воспользуйтесь общественным транспортом, чтобы совершить покупку лично.
  • Избегайте полностью пластиковой упаковки, храня остатки в контейнерах многоразового использования. Попробуйте многоразовую компостируемую обертку из пчелиного воска, которая станет простым и декоративным вариантом.
  • Купите металлическую или бамбуковую многоразовую соломинку. Упакуйте его вместе с многоразовыми столовыми приборами (например, деревянными, бамбуковыми или металлическими палочками для еды), чтобы можно было есть в пути.
  • Поговорите с владельцами ресторанов, которые вы часто посещаете. Спросите, есть ли у них непластиковые альтернативы пластиковым соломкам, мешалкам или пакетам.
  • Выскажитесь в поддержку местных запретов на пластик, позвонив представителю местного правительства, отправив статью в газету вашего города или просто начав разговор с соседями.
  • Сообщите компаниям, производящим ваши любимые продукты, о том, что вы заботитесь об упаковке. Пишите в Твиттер, звоните или отправляйте письма этим компаниям с просьбой перейти на более прочную, пригодную для вторичной переработки, компостируемую, возобновляемую и / или переработанную упаковку с меньшим количеством пластика, полученного из ископаемого топлива.

Руководство по Всемирной наиболее широко используется Plastics

*

Выберите страну / regionUnited StatesCanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика ofCook IslandsCosta RicaCote D» Ивуар, Хорватия, Куба, Кипр, Чешская Республика, Дания, Джибути, Доминика, Доминиканская Республика, Восточный Тимор, Эквадор, Египет, Эль Сальвадор, Экваториальная Гвинея, Эритрея, Эстония, Эфиопия, Фолклендские острова (Мальвинские острова), Фарерские острова, Фиджи, Финляндия, Югославия, Франция, Югославия, Франция, Франция, Македония, Франция, Франция, Македония, Франция GreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran (Исламская Республика) IraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейские Народно-Демократической RepKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народный Демократической RepLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные StatesMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua Нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и МикелонСамоаСан-МариноСао-Томе и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSpainSri LankaSth Georgia & Sth Sandwich Институт социальных Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited арабских EmiratesUnited KingdomUruguayUS Экваторияльная IslandsUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (U.S.) Острова Уоллис и Футуна Западная Сахара Йемен Югославия Замбия Зимбабве

Многочисленные применения пластических материалов в медицине

Современное здравоохранение было бы невозможно без использования пластмасс. От корпуса открытого аппарата МРТ до мельчайших трубок - пластмассы сделали медицинское обслуживание более простым и менее болезненным. Вещи, которые мы считаем само собой разумеющимися, такие как одноразовые шприцы, пакеты с кровью для внутривенного введения и сердечные клапаны, теперь сделаны из пластика. Пластмасса уменьшила вес оправ для очков и линз.Они являются ключевыми компонентами современных протезных устройств, обеспечивающих большую гибкость, комфорт и мобильность. Пластмасса позволяет искусственным тазобедренным суставам и коленям обеспечивать плавную работу и бесперебойную работу суставов. Пластиковая упаковка с ее исключительными барьерными свойствами, легким весом, низкой стоимостью, прочностью и прозрачностью идеально подходит для медицинских целей. Самые инновационные медицинские процедуры сегодня основаны на пластике.

Традиционно для изготовления медицинских имплантатов, устройств и опор использовались металлы, стекло и керамика.Однако полимеры лучше подходят для этих целей, поскольку они имеют меньший вес, лучшую биосовместимость и более низкую стоимость. Волокна и смолы, используемые в медицине, включают поливинилхлорид (ПВХ), полипропилен (PP), полиэтилен (PE), полистирол (PS), а также нейлон, полиэтилентерефталат (PET), полиимид (PA), поликарбонат (PC), акрилонитрил. бутадиен (ABS), полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиуретан (PU). Наиболее широко используемый пластиковый материал в медицине - это ПВХ, за ним следуют ПЭ, ПП, ПС и ПЭТ.ПВХ наиболее широко используется в предварительно стерилизованных одноразовых медицинских изделиях. Это универсальный пластик, который используется в медицине более 50 лет.

Использование пластмасс в медицине включает:

  • Тонкие трубки, называемые катетерами, используются для разблокировки кровеносных сосудов. Отложения, блокирующие сосуды, можно сломать с помощью крошечного имплантата спиральной формы, называемого опорой сосудов. Подставка для сосуда изготовлена ​​из пластика, разработанного специально для медицины и наполненного активными веществами.
  • Пластиковые оболочки для таблеток изготовлены из полимеров на основе винной кислоты, которые постепенно разрушаются, медленно высвобождая необходимое лекарство в течение необходимого периода времени. Эти индивидуально разработанные системы доставки фармацевтических препаратов помогают ограничить количество таблеток, которые пациент должен принять, чтобы получить необходимую дозу.
  • Синтетические материалы также могут играть важную роль в восстановлении пораженных артерий, которым нельзя помочь с помощью поддержки сосудов. После удаления пораженного участка аорты поврежденный участок удаляется и разрыв закрывается гибким пластиковым протезом.
  • Людям с тяжелым нарушением слуха теперь могут быть вставлены пластиковые имплантаты, которые позволяют им снова слышать звук. Имплант состоит из нескольких компонентов, включая микрофон и передающее устройство, которое подключено к микрокомпьютеру, который носится на теле. Дополнительно имеется стимулятор и электрододержатель с 16 электродами и 16 различными частотными диапазонами. Это устройство преобразует акустические импульсы в электрические, минуя поврежденные клетки и напрямую стимулируя слуховой нерв.
  • 3D-печать в настоящее время используется в медицинской промышленности несколькими новыми способами. Компания Robohand® использует Makerbots® для создания протезов рук, которые значительно дешевле традиционных протезов. Эта скидка особенно полезна для детей, которым по мере роста может потребоваться множество различных протезов. Теперь технические специалисты могут также печатать точные 3D-копии определенных частей тела, используя сканирование с аппарата МРТ. Этот процесс позволяет хирургам совершенно по-новому подготовиться к сложным операциям.
  • Существует также целый ряд пластиковых одноразовых медицинских изделий, включая сковороды, инсулиновые ручки, трубки для внутривенных вливаний, фитинги для трубок, пластиковые стаканчики и кувшины, повязки на глаза, хирургические и смотровые перчатки, надувные шины, маски для ингаляций, трубки для диализа, одноразовые халаты, салфетки и капельницы, средства для удержания мочи и стомы. Использование пластиковых материалов в больницах практически безгранично.

Вопросы? Комментарии? Дайте мне знать в разделе комментариев ниже.

Ищете дополнительную информацию о пластиковых материалах? Загрузите наше бесплатное руководство!

Взгляд в пластиковую промышленность

Сделано, чтобы служить вечно - создано, чтобы выбросить

Производственный процесс

Виды пластмасс и их свойства

УГОЛОК: Биопластики и биоразлагаемые пластмассы

Список литературы

Сделано на вечность - создано, чтобы выбросить

Массовое производство пластмасс началось в 1950-х годах и с тех пор росло почти в геометрической прогрессии: когда в 1950 году были произведены пластмассы 1.7 млн ​​тонн в год, в 2014 году годовое мировое производство достигло 311 млн тонн. На самом деле общее количество еще больше, поскольку эти числа не включают волокна из полиэтилентерефталата (ПЭТ), полиамида (ПА), полипропилена (ПП) и полиакрила. По оценкам, производство пластика может приблизиться к 2050 году почти до 2 000 миллионов тонн, если тенденции производства и использования не снизятся.

Пластик - легкий, прочный, дешевый и легко модифицируемый материал, вероятно, поэтому его использование быстро увеличивалось и продолжает расти.Пластмассы широко используются в нашей повседневной жизни - куда бы вы ни посмотрели, вы наверняка найдете что-то из пластика. В Европе крупнейшими секторами, в которых используются пластмассы, являются упаковка (39,5%), строительство (20,1%) и автомобильная промышленность (8,6%). Кроме того, пластик также используется в электротехнической и электронной промышленности (5,7%) и в сельском хозяйстве (3,4%). Другие виды использования составляют значительную часть использования пластика (22,7%) и включают такие секторы, как бытовая и бытовая техника, мебель, спорт, здоровье и безопасность.

Однако те же свойства, которые делают пластик популярным сырьем для самых разных продуктов, имеют и недостатки, когда дело касается окружающей среды: как легкий материал он может оказаться далеко от источника, его долговечность гарантирует долгое время нахождения в окружающей среде и низкая стоимость делают его выброшенным с большей вероятностью. Количество пластика, попадающего в окружающую среду, увеличивается по мере того, как появляются новые области применения пластиковых материалов и продукция становится доступной большему количеству людей.Было высказано предположение, что до 10% всего пластикового мусора в конечном итоге попадает в море и становится морским мусором.

Производственный процесс

Пластик состоит из полимеров, которые представляют собой большие органические молекулы, состоящие из повторяющихся углеродных звеньев или цепочек. Полимеры образуются, когда молекулы, называемые мономерами, образуют длинные цепи в процессе, называемом полимеризацией. Следовательно, мономеры можно рассматривать как строительные блоки полимеров. Полимер называется гомополимером, если он состоит из повторяющихся идентичных мономеров, или сополимером, если он имеет разные типы мономеров.Используемые мономеры определяют основные свойства, структуру и размер полимеров.

Некоторыми распространенными мономерами, используемыми в производстве пластмасс, являются этилен, пропилен, винилхлорид и стирол. Эти мономеры обычно получают из нефти или других ископаемых видов топлива, и в настоящее время примерно 4–6% мировой добычи нефти используется для производства пластмасс. В дополнение к ископаемому топливу для производства биопластиков может использоваться биомасса, такая как растительные масла; их доля все еще очень мала, но медленно растет.Однако масло или биомасса обеспечивают только основные компоненты для полимера, и, следовательно, свойства конечного продукта не зависят от того, какое сырье используется.

При производстве пластмасс используются различные химические вещества в качестве растворителей, инициаторов и катализаторов производственного процесса. Инициаторы и катализаторы способствуют полимеризации и добавляются только в небольших количествах. Катализаторы обычно основаны на металлах, таких как цинк, олово, магний, титан или алюминий, и включают, например, пероксиды.

Более поздние добавки смешиваются с полимером для облегчения производственных процессов или для изменения свойств конечного продукта. Производство пластмасс в значительной степени зависит от добавок, поскольку они являются важными ингредиентами в создании или значительном улучшении многих жизненно важных свойств пластмасс. Их важность также проявляется в разнообразии добавок - в пластмассовой промышленности используется несколько тысяч добавок. Добавки могут, например, улучшить гибкость или долговечность полимера или сделать его более устойчивым к УФ-разрушению и горению.Также их используют для придания цвета готовому изделию. Добавки также могут включать наполнители, такие как мел, тальк и глина, которые добавляются для снижения затрат или, например, для изменения проводимости пластика.

Примеры добавок

Добавка Функция Примеры
Антиоксиданты защищает полимер от окисления фенольные и аминовые антиоксиданты
Наполнители добавки в виде твердых частиц, которые могут изменить физические свойства или снизить затраты мел, беседа, глина
Огнезащитные составы уменьшить или предотвратить возгорание бромированные антипирены (например,грамм. ПБДЭ)
Термостабилизаторы предотвратить термическую деградацию стабилизаторы свинцовые, стабилизаторы кальций-цинковые
Светостабилизаторы уменьшает реакции, вызванные видимым или УФ-светом светостабилизаторы на основе затрудненных аминов (HALS)
Модификаторы запаха замаскировать нежелательный запах или добавить желаемый ваниль, лаванда
Пластификаторы повысить гибкость фталатов (например,грамм. ДЭГП, ДИДП, ДИНП)
Средства для подавления дыма уменьшить дымообразование при горении соединения олова
УФ-стабилизаторы предохранить от УФ-излучения бензофеноны

Количество ингредиентов добавки зависит от типа полимера: например, поливинилхлорид (ПВХ) может содержать более 40% по весу пластификаторов, которые в основном являются фталатами, чтобы сделать его более гибким.Добавки и другие вещества могут выделяться из пластика с течением времени, когда пластик начинает разлагаться и быть потенциально опасным для окружающей среды.

Виды пластмасс и их свойства

Различные пластмассовые изделия обладают различными свойствами, которые можно увидеть, например, по их термическому сопротивлению, плотности и структуре, которые в значительной степени зависят от добавок, используемых в производстве. В общем, пластмассы можно разделить на термопластические и термореактивные материалы.При нагревании термопласты можно многократно формовать и деформировать, тогда как термореактивные материалы нельзя повторно формовать после их образования. Термопласты более распространены и включают, например, полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PET), поливинилхлорид (PVC) и полистирол (PS). Распространенными примерами термореактивных материалов являются полиуретан (PUR) и эпоксидные смолы или покрытия.

Наиболее распространенным типом полимера является полиэтилен (PE), на который приходится 29,3% от общего спроса на пластик в Европе, за ним следует полипропилен (PP) с его 19.2% доля. Они обычно используются, например, в упаковке пищевых продуктов.

Распространенные виды пластмасс, их доля в производстве пластмасс в Европе в 2015 году и примеры использования

Производство Сокращение Имя Примеры использования
19,2% ПП полипропилен папки, пищевая упаковка, автомобильные бамперы
17.2% PE-LD, PE-LLD полиэтилен Пленки для упаковки пищевых продуктов, пакеты многоразовые
12,1% PE-HD, PE-MD полиэтилен игрушки, молочные бутылки, трубки
10,3% ПВХ поливинилхлорид оконные рамы, настил, трубы
7,5% PUR полиуретан матрасы и изоляционные панели
7% ПС, ПС-E полистирол оправы для очков, упаковка, стаканчики пластиковые
7% ПЭТ полиэтилентерефталат бутылок
19.7% Прочие (PFTE, ABS, PC и т. Д.) Политетрафторэтилен, акрилонитрилбутадиенстирол, поликарбонат тефлоновое покрытие, колпаки ступиц, кровельные листы

Дополнительные буквы, связанные с общими типами полимеров, указывают на то, что существует несколько форм, доступных из основного полимера. Например, обычный тип полимера, полиэтилен (PE), имеет более легкую форму с низкой плотностью (PE-LD или LDPE) и более плотную форму с высокой плотностью (PE-HD или HDPE). Кроме того, существует полиэтилен средней плотности PE-MD (MDPE), плотность которого находится между LDPE и HDPE.

Чтобы быть более точным, плотности обычно выражаются как удельные веса, которые показывают отношение плотности определенного типа пластика к плотности воды (1 г / см 3 ), которая выступает в качестве эталонного вещества. Плотность различных типов пластика может варьироваться, поскольку добавки, используемые в производственных процессах, изменяют плотность конечного продукта. Удельный вес пластмасс важно понимать при рассмотрении распределения пластикового мусора в море; плотность мусора, связанная с плотностью морской воды, в значительной степени определяет вертикальное положение пластикового мусора в морской экосистеме.

Удельный вес некоторых распространенных классов пластмасс

Тип пластмассы Удельный вес (г / см 3 )
полипропилен (ПП) 0,83–0,85
полиэтилен низкой плотности (LDPE, LLDPE) 0,91–0,93
полиэтилен высокой плотности (HDPE) 0,94
полистирол (ПС) 1.05
нейлон (PA) 1,13
ацетат целлюлозы (CA) 1,29
полиэтилентерефталат (ПЭТ) 1,37
поливинилхлорид (ПВХ) 1,38

Помимо плотности, различные формы определенных типов полимеров можно разделить на группы в соответствии с их другими свойствами. Одна форма полиэтилена низкой плотности называется линейной, что в их аббревиатуре указано как один дополнительный L (PE-LLD).Дополнительная буква E в аббревиатуре полистирола (PS-E или EPS) обозначает вспененную пеноподобную структуру этой формы полистирола.

УГОЛОК ЗНАНИЙ

БИО-ПЛАСТИКИ И БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ ПЛАСТИКИ

Термин «биопластики» используется для обозначения пластмасс, производимых из биомассы, таких как органические отходы или растительные масла. Однако название ничего не говорит о способности материала к биологическому разложению, что означает способность полностью распадаться на соединения природного происхождения.Таким образом, биопластики могут быть такими же стойкими, как пластмассы, полученные из ископаемого топлива, и разрушаться только до более мелких пластиковых фрагментов. По-настоящему биоразлагаемый пластик может биохимически трансформироваться микроорганизмами и, следовательно, медленно полностью исчезать из окружающей среды. Биоразлагаемые пластмассы были предложены для решения проблемы увеличения количества пластикового мусора. Эти биоразлагаемые пластмассы более подвержены разложению в определенных условиях окружающей среды, но эти условия могут широко варьироваться.Например, биоразлагаемые одноразовые пластиковые пакеты могут полностью разлагаться при воздействии температуры 50 ° C в течение длительного периода. Однако подходящие условия для биоразложения могут быть редкими в морской среде, и, следовательно, даже биоразлагаемые материалы не могут быстро разлагаться в океане.

Жизненный цикл пластмассового изделия

Этот документ разработан для лучшего понимания того, как производятся пластмассы, различных типов пластмассы, их многочисленных свойств и областей применения.

Обзор

Что такое пластик?

Пластмасса - это разновидность синтетического или искусственного полимера; во многом похожи на натуральные смолы, содержащиеся в деревьях и других растениях. Словарь Вебстера определяет полимеры как: любое из различных сложных органических соединений, полученных путем полимеризации, которые можно формовать, экструдировать, отливать в различные формы и пленки или вытягивать в нити, а затем использовать в качестве текстильных волокон.

Немного истории

История производства пластмасс насчитывает более 100 лет; однако по сравнению с другими материалами пластик относительно современен.Их использование за последнее столетие позволило обществу добиться огромных технологических успехов. Хотя пластмассы считаются современным изобретением, всегда существовали «природные полимеры», такие как янтарь, панцири черепах и рога животных. Эти материалы вели себя очень похоже на производимые сегодня пластмассы и часто использовались аналогично тому, как промышленные пластмассы применяются в настоящее время. Например, до XVI века рога животных, которые при нагревании становились прозрачными и бледно-желтыми, иногда использовались вместо стекла.

Александр Паркс представил первый искусственный пластик на Большой международной выставке 1862 года в Лондоне. Этот материал, получивший название Parkesine, теперь называемый целлулоидом, был органическим материалом, полученным из целлюлозы, который при нагревании можно было формовать, но сохранял свою форму при охлаждении. Паркс утверждал, что этот новый материал может делать все, на что способна резина, но по более низкой цене. Он открыл материал, который может быть прозрачным, а также иметь тысячи различных форм.

В 1907 году химик Лео Хендрик Бэкланд, стремясь создать синтетический лак, наткнулся на формулу нового синтетического полимера, полученного из каменноугольной смолы. Впоследствии он назвал новое вещество «бакелит». Образовавшийся бакелит нельзя было расплавить. Благодаря своим свойствам электроизолятора, бакелит использовался в производстве высокотехнологичных объектов, включая камеры и телефоны. Он также использовался при производстве пепельниц и как заменитель нефрита, мрамора и янтаря.К 1909 году Бэкланд ввел термин «пластик» для описания этой совершенно новой категории материалов.

Первый патент на поливинилхлорид (ПВХ), вещество, которое сейчас широко используется в виниловом сайдинге и водопроводных трубах, был зарегистрирован в 1914 году. В этот период был также открыт целлофан.

Пластмассы действительно стали популярны только после Первой мировой войны, когда в них использовалась нефть - вещество, которое легче перерабатывать, чем уголь, в сырье. Пластмассы заменили дерево, стекло и металл в тяжелые времена Первой и Второй мировых войн.После Второй мировой войны новые пластмассы, такие как полиуретан, полиэстер, силиконы, полипропилен и поликарбонат, присоединились к полиметилметакрилату, полистиролу и ПВХ и получили широкое распространение. За этим последовало гораздо больше, и к 1960-м годам пластмассы стали доступны каждому из-за их невысокой стоимости. Таким образом, пластик стал считаться «обычным» - символом общества потребления.

С 1970-х годов мы стали свидетелями появления «высокотехнологичных» пластмасс, используемых в таких сложных областях, как здравоохранение и технологии.Продолжается разработка новых типов и форм пластмасс с новыми или улучшенными эксплуатационными характеристиками.

От повседневных задач до наших самых необычных потребностей, пластмассы все чаще обеспечивают характеристики, отвечающие потребностям потребителей на всех уровнях. Пластмассы используются в таком широком диапазоне применений, потому что они обладают уникальной способностью предлагать множество различных свойств, которые предлагают потребительские преимущества, непревзойденные по сравнению с другими материалами. Они также уникальны тем, что их свойства могут быть настроены для каждого отдельного приложения конечного использования.

Полимеризация

Сырье

Нефть и природный газ являются основным сырьем, используемым для производства пластмасс. Процесс производства пластмасс часто начинается с обработки компонентов сырой нефти или природного газа в «процессе крекинга». Этот процесс приводит к превращению этих компонентов в углеводородные мономеры, такие как этилен и пропилен. Дальнейшая обработка приводит к более широкому диапазону мономеров, таких как стирол, винилхлорид, этиленгликоль, терефталевая кислота и многие другие.Затем эти мономеры химически связываются в цепи, называемые полимерами. Из различных комбинаций мономеров получаются пластмассы с широким диапазоном свойств и характеристик.

Пластмассы

Многие обычные пластики сделаны из углеводородных мономеров. Эти пластмассы получают путем соединения многих мономеров в длинные цепи, чтобы сформировать основную цепь полимера. Наиболее распространенными их примерами являются полиэтилен, полипропилен и полистирол. Ниже представлена ​​схема полиэтилена, простейшей пластиковой конструкции.

Даже несмотря на то, что основной состав многих пластмасс состоит из углерода и водорода, другие элементы также могут быть задействованы. Кислород, хлор, фтор и азот также присутствуют в молекулярном составе многих пластиков. Поливинилхлорид (ПВХ) содержит хлор. Нейлон содержит азот. Тефлон содержит фтор. Полиэстер и поликарбонаты содержат кислород.

Характеристики пластмасс

Пластмассы делятся на две отдельные группы: термопласты и реактопласты.Большинство пластиков термопластичны, а это означает, что после образования пластика его можно многократно нагревать и преобразовывать. Целлулоид - это термопласт. Это свойство облегчает переработку и переработку. Другая группа, термореактивные, не подлежит переплавке. Как только эти пластмассы будут сформированы, повторный нагрев приведет к разложению материала, а не к расплавлению. Бакелит, полифенолформальдегид, является термореактивным.

Каждый пластик имеет очень разные характеристики, но у большинства пластиков есть следующие общие характеристики.

  1. Пластмассы могут быть очень устойчивы к химическим веществам. Учтите, что в вашем доме все чистящие жидкости упакованы в пластик. Предупреждающие надписи, описывающие, что происходит при контакте химического вещества с кожей или глазами или проглатывании, подчеркивают химическую стойкость этих материалов. В то время как растворители легко растворяют некоторые пластмассы, другие пластмассы обеспечивают безопасную, небьющуюся упаковку для агрессивных растворителей.

  2. Пластмассы могут быть как тепловыми, так и электрическими изоляторами. Прогулка по дому укрепит эту концепцию. Обратите внимание на все электроприборы, шнуры, розетки и проводку, которые сделаны или покрыты пластиком. Термостойкость очевидна на кухне с пластиковыми ручками для кастрюль и сковородок, ручками для кофейников, пенопластом холодильников и морозильников, изолированными чашками, холодильниками и посудой для микроволновой печи. Термобелье, которое носят многие лыжники, изготовлено из полипропилена, а наполнитель многих зимних курток - акрил или полиэстер.

  3. Обычно пластмассы очень легкие по весу с разной степенью прочности. Рассмотрите диапазон применения, от игрушек до каркаса космических станций или от тонкого нейлонового волокна в колготках до Kevlar®, который используется в пуленепробиваемых жилетах. Некоторые полимеры плавают в воде, а другие тонут. Но по сравнению с плотностью камня, бетона, стали, меди или алюминия все пластмассы являются легкими материалами.

  4. Пластмассы можно обрабатывать различными способами для производства тонких волокон или очень сложных деталей. Из пластика можно отливать бутылки или компоненты автомобилей, такие как приборные панели и крылья. Некоторые пластмассы растягиваются и очень гибкие. Вспенивать можно и другие пластмассы, такие как полиэтилен, полистирол (Styrofoam ™) и полиуретан. Пластмассы можно формовать в барабаны или смешивать с растворителями, чтобы получить клеи или краски. Эластомеры и некоторые пластмассы растягиваются и очень эластичны.

  5. Полимеры - это материалы с неограниченным диапазоном характеристик и цветов.Полимеры обладают множеством неотъемлемых свойств, которые могут быть дополнительно улучшены широким спектром добавок для расширения сферы их применения и применения. Полимеры могут имитировать волокна хлопка, шелка и шерсти; фарфор и мрамор; а также алюминий и цинк. Из полимеров также можно производить продукты, которые не всегда можно получить из природного мира, такие как прозрачные листы, вспененные изоляционные плиты и гибкие пленки. Пластмассы могут быть отформованы или сформированы для производства многих видов продуктов, которые используются на многих основных рынках.

  6. Полимеры обычно производятся из нефти, но не всегда. Многие полимеры состоят из повторяющихся элементов, полученных из природного газа, угля или сырой нефти. Но повторяющиеся единицы строительных блоков иногда могут быть сделаны из возобновляемых материалов, таких как полимолочная кислота из кукурузы или целлюлоза из хлопкового пуха. Некоторые пластмассы всегда изготавливались из возобновляемых материалов, таких как ацетат целлюлозы, используемый для рукояток отверток и подарочной ленты.Когда строительные блоки могут быть более экономичными из возобновляемых материалов, чем из ископаемого топлива, либо старые пластмассы находят новое сырье, либо вводятся новые пластмассы.

Производственные процессы

Присадки

Многие пластмассы смешиваются с добавками, когда они перерабатываются в готовую продукцию. Добавки вводятся в пластики для изменения и улучшения их основных механических, физических или химических свойств.Добавки используются для защиты пластмасс от разрушающего воздействия света, тепла или бактерий; для изменения таких пластических свойств, как текучесть расплава; для придания цвета; для создания вспененной структуры; обеспечить огнестойкость; и для обеспечения особых характеристик, таких как улучшенный внешний вид поверхности или снижение липкости / трения.

Пластификаторы - это материалы, включенные в определенные пластмассы для повышения гибкости и обрабатываемости. Пластификаторы содержатся во многих обертках из пластиковой пленки и в гибких пластиковых трубках, которые обычно используются при упаковке или переработке пищевых продуктов.Все пластмассы, используемые в контакте с пищевыми продуктами, включая добавки и пластификаторы, регулируются Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), чтобы гарантировать безопасность этих материалов.

Методы обработки

Есть несколько различных методов обработки, используемых для изготовления пластмассовых изделий. Ниже приведены четыре основных метода переработки пластмасс для производства продуктов, используемых потребителями, таких как полиэтиленовая пленка, бутылки, пакеты и другие контейнеры.

  1. Экструзия - Пластиковые гранулы или гранулы сначала загружаются в бункер, затем загружаются в экструдер, который представляет собой длинную нагретую камеру, через которую они перемещаются под действием непрерывно вращающегося шнека.Пластик плавится за счет тепла от выполняемой механической работы и горячего металла боковой стенки. В конце экструдера расплавленный пластик вытесняется через небольшое отверстие или головку для придания формы готовому продукту. Когда пластмассовый продукт выдавливается из фильеры, он охлаждается воздухом или водой. Пластиковые пленки и пакеты производятся методом экструзии.

  2. Литье под давлением - Литье под давлением, пластмассовые гранулы или гранулы подаются из бункера в камеру нагрева.Экструзионный шнек проталкивает пластик через камеру нагрева, где материал размягчается до жидкого состояния. Опять же, механическая работа и горячие боковины плавят пластик. В конце этой камеры смола под высоким давлением нагнетается в охлаждаемую закрытую форму. Когда пластик остывает до твердого состояния, форма открывается, и готовая деталь выбрасывается. Этот процесс используется для изготовления таких продуктов, как масляные ванны, контейнеры для йогурта, крышки и фитинги.

  3. Выдувное формование - Выдувное формование - это процесс, используемый в сочетании с экструзией или литьем под давлением.В одной из форм, экструзии с раздувом, фильера образует непрерывную полурасплавленную трубу из термопластического материала. Охлажденная форма зажимается вокруг трубки, и затем в трубку вдувается сжатый воздух, чтобы подогнать трубку к внутренней части формы и затвердеть растянутой трубке. В целом цель состоит в том, чтобы получить однородный расплав, сформировать из него трубу с желаемым поперечным сечением и придать ей точную форму продукта. Этот процесс используется для производства полых пластмассовых изделий, и его основным преимуществом является возможность изготавливать полые формы без необходимости соединения двух или более отдельных частей, полученных литьем под давлением.Этот метод используется для изготовления таких предметов, как коммерческие бочки и бутылки для молока. Другой метод выдувного формования заключается в литье под давлением промежуточной формы, называемой преформой, с последующим нагревом преформы и выдуванием размягченного при нагревании пластика в окончательную форму в охлажденной форме. Это процесс изготовления бутылок для газированных безалкогольных напитков.

  4. Ротационное формование - Ротационное формование состоит из закрытой формы, установленной на машине, способной вращаться по двум осям одновременно.Пластиковые гранулы помещаются в форму, которая затем нагревается в печи для расплавления пластика. Вращение вокруг обеих осей распределяет расплавленный пластик в виде равномерного покрытия внутри формы до тех пор, пока деталь не застынет путем охлаждения. Этот процесс используется для изготовления полых изделий, например, больших игрушек или байдарок.

Товары длительного пользования по сравнению с товарами недлительного пользования

Все типы пластмассовых изделий классифицируются в пластмассовой промышленности как долговечные или недолговечные пластмассовые изделия.Эти классификации используются для обозначения ожидаемого срока службы продукта.

Товары со сроком полезного использования три года и более называются товарами длительного пользования. Они включают бытовую технику, мебель, бытовую электронику, автомобили, а также строительные и строительные материалы.

Товары со сроком полезного использования менее трех лет обычно относятся к товарам краткосрочного пользования. Общие области применения включают упаковку, мешки для мусора, чашки, столовые приборы, спортивное и развлекательное оборудование, игрушки, медицинские устройства и одноразовые подгузники.

7 основных пластмасс

PETE
Полиэтилентерефталат (ПЭТ или ПЭТ) прозрачный, прочный и обладает хорошими газо- и влагонепроницаемыми свойствами, что делает его идеальным для газированных напитков и других пищевых контейнеров. Тот факт, что он имеет высокую температуру использования, позволяет использовать его в таких устройствах, как подогреваемые подносы для предварительно приготовленных пищевых продуктов. Термостойкость и прозрачность для микроволн делают ее идеальной нагреваемой пленкой. Он также находит применение в таких разнообразных конечных областях, как волокна для одежды и ковров, бутылки, пищевые контейнеры, ленты и инженерные пластмассы для прецизионных формованных деталей.

ПНД Полиэтилен высокой плотности
(HDPE) используется для многих упаковочных приложений, поскольку он обеспечивает превосходные влагонепроницаемые свойства и химическую стойкость. Тем не менее, HDPE, как и все типы полиэтилена, ограничен теми приложениями для упаковки пищевых продуктов, которые не требуют барьера для кислорода или CO2. В виде пленки HDPE используется в упаковках для снэков и вкладышах для ящиков с хлопьями; в форме выдувных бутылок для бутылок из-под молока и негазированных напитков; и в форме ванн, полученных литьем под давлением, для упаковки маргарина, взбитых начинок и деликатесов.Поскольку HDPE обладает хорошей химической стойкостью, он используется для упаковки многих бытовых и промышленных химикатов, таких как моющие средства, отбеливатель и кислоты. Обычно HDPE используется для изготовления ящиков для напитков, подносов для хлеба, а также пленок для продуктовых мешков и бутылок для напитков и бытовой химии.

ПВХ
Поливинилхлорид (ПВХ) обладает превосходной прозрачностью, химической стойкостью, долговременной стабильностью, хорошей атмосферостойкостью и стабильными электрическими свойствами.Виниловые изделия можно условно разделить на жесткие и гибкие материалы. Жесткие конструкции сконцентрированы на строительных рынках, которые включают трубы и фитинги, сайдинг, жесткие полы и окна. Успех ПВХ в производстве труб и фитингов можно объяснить его стойкостью к большинству химикатов, непроницаемостью для бактерий и микроорганизмов, коррозионной стойкостью и прочностью. Гибкий винил используется в оболочке, изоляции, пленке и листе проводов и кабелей, гибких напольных покрытиях, изделиях из синтетической кожи, покрытиях, мешках для крови и медицинских трубках.

ПВД Полиэтилен низкой плотности
(LDPE) преимущественно используется в производстве пленок из-за его прочности, гибкости и прозрачности. LDPE имеет низкую температуру плавления, что делает его популярным для использования там, где необходима термосварка. Обычно LDPE используется для производства гибких пленок, таких как пленки, используемые для сухой чистки мешков для одежды и мешков. LDPE также используется для производства некоторых гибких крышек и бутылок, и он широко используется в проводах и кабелях благодаря своим стабильным электрическим свойствам и технологическим характеристикам.

PP
Полипропилен (ПП) обладает отличной химической стойкостью и обычно используется в упаковке. Он имеет высокую температуру плавления, что делает его идеальным для горячего розлива жидкостей. Полипропилен присутствует во всем: от гибкой и жесткой упаковки до волокон для тканей и ковров, а также крупных формованных деталей для автомобилей и потребительских товаров. Как и другие пластмассы, полипропилен обладает отличной стойкостью к воде, а также к растворам солей и кислот, разрушающих металлы.Типичные области применения включают бутылки для кетчупа, контейнеры для йогурта, бутылки с лекарствами, бутылки для блинного сиропа и кожухи автомобильных аккумуляторов.

PS
Полистирол (ПС) - это универсальный пластик, который может быть жестким или вспененным. Полистирол общего назначения прозрачный, твердый и хрупкий. Его прозрачность позволяет использовать его, когда важна прозрачность, например, в медицинской и пищевой упаковке, в лабораторной посуде и в некоторых электронных устройствах. Пенополистирол (EPS) обычно экструдируется в лист для термоформования в лотки для мяса, рыбы и сыров, а также в контейнеры, такие как ящики для яиц.EPS также непосредственно формуют в чашки и ванны для сухих продуктов, таких как обезвоженные супы. Как вспененные листы, так и формованные ванны широко используются в ресторанах на вынос из-за их легкости, жесткости и отличной теплоизоляции.

Прочие пластмассы
Помимо наиболее распространенных, описанных выше, существует множество других пластиков, например нейлон, сополимеры АБС, полиуретаны и полиметилметакрилат.

Использование пластмасс

Знаете вы об этом или нет, но пластик играет важную роль в вашей жизни.Универсальность пластмасс позволяет использовать их во всем: от автомобильных запчастей до деталей кукол, от бутылок для безалкогольных напитков до холодильников, в которых они хранятся. От автомобиля, в котором вы едете на работу, до телевизора, который вы смотрите дома, пластмассы помогают сделать вашу жизнь проще и лучше. Так почему же пластмассы стали так широко использоваться? Как пластмассы стали предпочтительным материалом для стольких разнообразных применений?

Ответ прост: пластмассы могут обеспечить то, что потребители хотят и в чем нуждаются, при экономичных затратах.Пластмассы обладают уникальной способностью изготавливаться для удовлетворения очень специфических функциональных потребностей потребителей. Так что, может быть, есть еще один важный вопрос: чего я хочу? Независимо от того, как вы ответите на этот вопрос, пластик, вероятно, удовлетворит ваши потребности.

Если товар сделан из пластика, на то есть причина. И, скорее всего, причина в том, чтобы помочь вам, потребителю, получить то, что вы хотите: здоровье. Безопасность. Представление. и значение. Пластмассы делают это возможным®.

Покупки

Просто подумайте об изменениях, которые мы наблюдали в продуктовом магазине за последние годы: пластиковая пленка помогает сохранить мясо свежим, защищая его от тычков и уколов пальцев других покупателей; Пластиковые бутылки означают, что вы действительно можете поднять бутылку с соком экономичного размера, и если вы случайно уроните эту бутылку, она будет небьющейся. В любом случае пластик помогает сделать вашу жизнь проще, здоровее и безопаснее.

Продуктовая тележка vs.Панель корпуса с защитой от вмятин

Plastics также поможет вам получить максимальную отдачу от некоторых дорогостоящих товаров, которые вы покупаете. Пластик помогает сделать портативные телефоны и компьютеры действительно портативными. Они помогают основным приборам, таким как холодильники или посудомоечные машины, противостоять коррозии, служат дольше и работают более эффективно. Пластиковые автомобильные крылья и панели кузова устойчивы к ударам, поэтому вы можете уверенно путешествовать по парковке продуктового магазина.

Упаковка

Современная упаковка, такая как термосвариваемые пластиковые пакеты и обертки, помогает сохранять продукты свежими и свободными от загрязнений.Это означает, что ресурсы, которые пошли на производство этой еды, не тратятся впустую. То же самое, когда вы приносите еду домой: пластиковые упаковки и закрывающиеся контейнеры защищают ваши остатки - к большому огорчению детей во всем мире. Фактически, эксперты по упаковке подсчитали, что каждый фунт пластиковой упаковки может сократить количество пищевых отходов на 1,7 фунта.

Plastics также может помочь вам принести домой больше продукта с меньшим количеством упаковки. Например, всего 2 фунта пластика могут доставить 1300 унций - примерно 10 галлонов - такого напитка, как сок, газированная вода или вода.Вам понадобится 3 фунта алюминия, чтобы доставить домой такое же количество продукта, 8 фунтов стали или более 40 фунтов стекла. Пластиковые пакеты не только требуют меньше энергии для производства, чем бумажные пакеты, но и экономят топливо при транспортировке. Для перевозки такого количества бумажных пакетов, которое умещается в одном грузовике с полиэтиленовыми пакетами, требуется семь грузовиков. Пластик делает упаковку более эффективной, что в конечном итоге позволяет экономить ресурсы.

Облегчение

Инженеры по пластмассам всегда работают над тем, чтобы сделать еще больше с меньшими затратами материала.С 1977 года 2-литровая пластиковая бутылка для безалкогольных напитков снизилась с 68 граммов до 47 граммов сегодня, что представляет собой сокращение на 31 процент на бутылку. В 2006 году это позволило сэкономить более 180 миллионов фунтов на упаковке всего лишь 2-литровых бутылок для безалкогольных напитков. Пластиковый кувшин для молока емкостью 1 галлон подвергся аналогичному уменьшению и весит на 30 процентов меньше, чем 20 лет назад.

Делать больше с меньшими затратами помогает сэкономить ресурсы другим способом. Это помогает экономить энергию. Фактически, пластмассы могут играть важную роль в энергосбережении.Просто посмотрите на решение, которое вас просят принять на кассе продуктового магазина: «Бумага или пластик?» Производство пластиковых пакетов генерирует меньше парниковых газов и использует меньше пресной воды, чем производство бумажных пакетов. Пластиковые пакеты не только требуют меньше энергии для производства, чем бумажные пакеты, но и экономят топливо при транспортировке. Для перевозки такого количества бумажных пакетов, которое умещается в одном грузовике с полиэтиленовыми пакетами, требуется семь грузовиков.

Пластмассы в жилищном строительстве

Пластмассы также помогают экономить энергию в вашем доме.Виниловый сайдинг и окна помогают снизить потребление энергии и снизить счета за отопление и охлаждение. Кроме того, по оценкам Министерства энергетики США, использование пенопласта в домах и зданиях ежегодно может сэкономить более 60 миллионов баррелей нефти по сравнению с другими видами изоляции.

Те же принципы применяются к таким приборам, как холодильники и кондиционеры. Пластиковые детали и изоляция помогли повысить их энергоэффективность на 30–50 процентов с начала 1970-х годов.Опять же, эта экономия энергии помогает снизить ваши счета за отопление и охлаждение. И бытовая техника работает тише, чем в более ранних моделях, в которых использовались другие материалы.

Срок службы

Механическая переработка

Вторичная переработка пластиковой упаковки из бывшего в употреблении потребителя началась в начале 1980-х годов в результате государственных программ сдачи бутылок, которые обеспечили стабильную поставку возвращенных бутылок из ПЭТЭ. С добавлением в конце 1980-х годов переработки молочных кувшинов из полиэтилена высокой плотности, переработка пластмасс неуклонно росла, но по сравнению с конкурирующими упаковочными материалами.

Примерно 60 процентов населения США - около 148 миллионов человек - имеют доступ к программе переработки пластмасс. Двумя распространенными формами сбора являются: сбор у обочины - когда потребители помещают указанные пластмассы в специальный контейнер, который будет забирать государственная или частная транспортная компания (примерно 8550 сообществ участвуют в переработке у обочины), и пункты выдачи - где потребители забирают свои вторсырье на центральный объект (12 000). Большинство программ обочины собирают более одного типа пластиковой смолы; обычно и ПЭТ, и ПЭНД.После сбора пластмассы доставляются на предприятие по рекуперации материалов (MRF) или на перегрузчик для сортировки на отдельные потоки смолы для повышения ценности продукта. Затем отсортированный пластик упаковывается в тюки, чтобы снизить расходы на транспортировку переработчикам.

Рекультивация - это следующий этап, на котором пластмассы измельчаются на хлопья, промываются для удаления загрязняющих веществ и продаются конечным пользователям для производства новых продуктов, таких как бутылки, контейнеры, одежда, ковры, пластиковые пиломатериалы и т. Д. Количество компаний, занимающихся обработкой и утилизацией постов -потребитель пластмасс сегодня более чем в пять раз больше, чем в 1986 году, увеличившись с 310 компаний до 1677 в 1999.Число конечных применений переработанного пластика продолжает расти. Федеральное правительство и правительство штата, а также многие крупные корпорации в настоящее время поддерживают рост рынка посредством политики преференций при покупке.

В начале 1990-х годов озабоченность по поводу предполагаемого сокращения емкости свалок стимулировала усилия законодателей ввести обязательное использование переработанных материалов. Мандаты как средство расширения рынков могут вызывать беспокойство. В мандатах могут не учитываться характеристики здоровья, безопасности и производительности.Мандаты искажают экономические решения и могут привести к неоптимальным финансовым результатам. Более того, они не могут признать преимущества жизненного цикла альтернатив окружающей среде, таких как эффективное использование энергии и природных ресурсов.

Переработка сырья

Пиролиз включает нагревание пластмасс в отсутствие или почти полное отсутствие кислорода для разрушения длинных полимерных цепей на маленькие молекулы. В мягких условиях полиолефины могут давать масло, подобное нефти.В особых условиях могут образовываться такие мономеры, как этилен и пропилен. Некоторые процессы газификации дают синтез-газ (смеси водорода и окиси углерода называются синтез-газом или синтез-газом). В отличие от пиролиза, горение - это окислительный процесс, при котором выделяется тепло, углекислый газ и вода.

Химическая переработка - это особый случай, когда конденсационные полимеры, такие как ПЭТ или нейлон, вступают в химическую реакцию с образованием исходных материалов.

Уменьшение количества источников

Уменьшение количества источников привлекает все большее внимание как важный вариант сохранения ресурсов и управления твердыми отходами.Снижение количества источников, часто называемое «предотвращением образования отходов», определяется как «действия по сокращению количества материала в продуктах и ​​упаковке до того, как этот материал попадет в систему управления твердыми бытовыми отходами».

Действия по сокращению источников сокращают потребление ресурсов в точке генерации. В целом мероприятия по сокращению источников включают:

  • Изменение дизайна продуктов или упаковок с целью уменьшения количества используемых материалов путем замены более легких материалов на более тяжелые или увеличения срока службы продуктов для отсрочки утилизации.
  • Использование упаковки, снижающей вероятность повреждения или порчи продукта.
  • Уменьшение количества продуктов или упаковок, используемых путем изменения текущей практики переработчиками и потребителями.
  • Повторное использование уже произведенных продуктов или упаковок.
  • Управление непродуктовыми органическими отходами (пищевые отходы, обрезки дворов) посредством компостирования на заднем дворе или других альтернатив их удалению на месте.

История и будущее пластмасс

История и будущее пластмасс

Что такое пластмассы и откуда они берутся?

Пластик - слово, которое изначально означало «гибкий и легко формируемый.«Это только недавно стало названием категории материалов, называемых полимерами. Слово «полимер» означает «состоящий из многих частей», а полимеры состоят из длинных цепочек молекул. Полимеры изобилуют природой. Целлюлоза, материал, из которого состоят клеточные стенки растений, представляет собой очень распространенный природный полимер.

За последние полтора столетия люди научились производить синтетические полимеры, иногда используя природные вещества, такие как целлюлоза, но чаще используя многочисленные атомы углерода, обеспечиваемые нефтью и другими ископаемыми видами топлива.Синтетические полимеры состоят из длинных цепочек атомов, расположенных в повторяющихся звеньях, часто намного длиннее, чем те, которые встречаются в природе. Именно длина этих цепей и узоры, по которым они расположены, делают полимеры прочными, легкими и гибкими. Другими словами, это то, что делает их такими пластиковыми.

Эти свойства делают синтетические полимеры исключительно полезными, и с тех пор, как мы научились их создавать и манипулировать ими, полимеры стали неотъемлемой частью нашей жизни.Особенно за последние 50 лет пластик пропитал наш мир и изменил наш образ жизни.

Первый синтетический пластик

Первый синтетический полимер был изобретен в 1869 году Джоном Уэсли Хаяттом, вдохновленным предложением одной из нью-йоркских фирм в размере 10 000 долларов для всех, кто мог предложить заменитель слоновой кости. Растущая популярность бильярда резко сократила поставки натуральной слоновой кости, добываемой в результате забоя диких слонов. Обработав целлюлозу, полученную из хлопкового волокна, камфарой, Hyatt открыла пластик, который можно обрабатывать в различных формах и имитировать такие природные вещества, как панцирь черепахи, рог, лен и слоновая кость.

Это открытие было революционным. Впервые человеческое производство не было ограничено рамками природы. Природа дала только столько дерева, металла, камня, кости, бивня и рога. Но теперь люди могут создавать новые материалы. Эта разработка помогла не только людям, но и окружающей среде. Рекламные объявления восхваляли целлулоид как спасителя слона и черепахи. Пластик может защитить мир природы от разрушительных сил человеческих потребностей.

Создание новых материалов также помогло освободить людей от социальных и экономических ограничений, вызванных нехваткой природных ресурсов.Недорогой целлулоид сделал материальные блага более распространенными и доступными. А революция в пластике только начиналась.

Разработка новых пластмасс

В 1907 году Лео Бэкеланд изобрел бакелит, первый полностью синтетический пластик, то есть он не содержал молекул, встречающихся в природе. Бэкеланд искал синтетический заменитель шеллака, естественного электрического изолятора, чтобы удовлетворить потребности быстро электризуемых Соединенных Штатов. Бакелит был не только хорошим изолятором; он также был прочным, термостойким и, в отличие от целлулоида, идеально подходил для механического массового производства.Позиционируемый как «материал для тысячи применений», бакелит можно было придать любой форме или придать ему любую форму, открывая безграничные возможности.

Успех

Hyatt и Baekeland побудил крупные химические компании инвестировать в исследования и разработку новых полимеров, и вскоре к целлулоиду и бакелиту присоединились новые пластмассы. В то время как Hyatt и Baekeland занимались поиском материалов с особыми свойствами, новые исследовательские программы искали новые пластики ради самих себя и беспокоились о том, чтобы найти им применение в будущем.

Пластмассы достигли совершеннолетия

Вторая мировая война потребовала значительного расширения индустрии пластмасс в Соединенных Штатах, поскольку промышленная мощь оказалась столь же важной для победы, как и военный успех. Необходимость сохранения скудных природных ресурсов сделала производство синтетических альтернатив приоритетом. Пластмассы предоставили эти заменители. Нейлон, изобретенный Уоллесом Карозерсом в 1935 году как синтетический шелк, использовался во время войны для изготовления парашютов, веревок, бронежилетов, вкладышей шлема и многого другого.Оргстекло стало альтернативой стеклу для окон самолетов. В статье журнала Time отмечалось, что из-за войны «пластмассы нашли новое применение, и их адаптивность была продемонстрирована снова и снова». [1] Во время Второй мировой войны производство пластика в США увеличилось на 300%.

Рост производства пластика продолжился после окончания войны. Пережив Великую депрессию, а затем Вторую мировую войну, американцы были готовы снова тратить деньги, и большая часть того, что они покупали, была сделана из пластика.По словам автора Сьюзан Фрейнкель, «в продукте за продуктом, рынке за рынком пластмассы бросили вызов традиционным материалам и победили, заняв место стали в автомобилях, бумаги и стекла в упаковке и дерева в мебели». [2] Возможности пластика дали некоторым наблюдателям почти утопическое видение будущего с обильными материальными благами благодаря недорогому, безопасному, гигиеническому веществу, которое люди могут формировать по любой своей прихоти.

Растущее беспокойство по поводу пластмасс

Безупречный оптимизм по поводу пластмасс длился недолго.В послевоенные годы в американском восприятии произошел сдвиг, поскольку пластмассы больше не рассматривались как однозначно положительные. Пластиковый мусор в океанах был впервые обнаружен в 1960-х годах, в десятилетие, когда американцы все больше осознавали экологические проблемы. Книга Рэйчел Карсон 1962 года «Тихая весна» раскрыла опасность химических пестицидов. В 1969 году крупный разлив нефти произошел у побережья Калифорнии, и загрязненная река Кайахога в Огайо загорелась, что вызвало опасения по поводу загрязнения. По мере распространения информации об экологических проблемах, наличие пластиковых отходов начало беспокоить наблюдателей.

Пластик также постепенно стал словом, используемым для описания того, что было дешевым, непрочным или поддельным. В «Выпускнике», одном из лучших фильмов 1968 года, герой Дастина Хоффмана был убежден старшим знакомым сделать карьеру в пластике. Зрители съежились вместе с Хоффманом из-за того, что они считали неуместным энтузиазмом по отношению к отрасли, которая, вместо того чтобы быть полной возможностей, была символом дешевого соответствия и поверхностности.

Пластиковые проблемы: отходы и здоровье

Репутация

Plastic еще больше упала в 1970-х и 1980-х годах, когда возросло беспокойство по поводу отходов.Пластик стал особой целью, потому что, хотя очень много пластиковых изделий одноразовые, пластик вечно хранится в окружающей среде. Промышленность пластмасс предложила рециклинг в качестве решения. В 80-х годах прошлого века промышленность пластмасс привела к тому, что муниципалитеты начали собирать и перерабатывать материалы, пригодные для вторичной переработки, в рамках своих систем управления отходами. Однако переработка далека от совершенства, и большая часть пластмасс по-прежнему попадает на свалки или в окружающую среду. Пластиковые пакеты в продуктовых магазинах стали мишенью для активистов, стремящихся запретить одноразовые одноразовые пластиковые пакеты, а в нескольких американских городах уже введен запрет на использование пакетов.Конечным символом проблемы пластиковых отходов является Большой тихоокеанский мусорный полигон, который часто описывают как водоворот пластикового мусора размером с Техас, плавающий в Тихом океане.

Репутация пластмасс еще больше пострадала из-за растущей озабоченности по поводу потенциальной угрозы, которую они представляют для здоровья человека. Эти опасения касаются добавок (таких как широко обсуждаемый бисфенол А [BPA] и класс химических веществ, называемых фталатами), которые входят в состав пластмасс в процессе производства, делая их более гибкими, прочными и прозрачными.Некоторые ученые и представители общественности обеспокоены свидетельствами того, что эти химические вещества выщелачиваются из пластика и попадают в нашу пищу, воду и тела. В очень высоких дозах эти химические вещества могут нарушить работу эндокринной (или гормональной) системы. Исследователи особенно обеспокоены воздействием этих химических веществ на детей и тем, что означает продолжающееся накопление для будущих поколений.

Будущее пластмасс

Несмотря на растущее недоверие, пластмассы имеют решающее значение для современной жизни.Пластмассы сделали возможным развитие компьютеров, сотовых телефонов и большинство жизненно важных достижений современной медицины. Легкие и хорошие изоляционные материалы, пластмассы помогают экономить ископаемое топливо, используемое для отопления и транспортировки. Возможно, самое главное, недорогие пластмассы подняли уровень жизни и сделали изобилие материалов более доступным. Без пластика многие вещи, которые мы считаем само собой разумеющимися, были бы недоступны для всех, кроме самых богатых американцев. Замена натуральных материалов пластиком сделала многие вещи дешевле, легче, безопаснее и прочнее.

Поскольку ясно, что пластмассы занимают ценное место в нашей жизни, некоторые ученые пытаются сделать пластмассы более безопасными и устойчивыми. Некоторые новаторы разрабатывают биопластики, которые производятся из растительных культур вместо ископаемого топлива, чтобы создавать вещества, более экологически чистые, чем обычные пластмассы. Другие работают над тем, чтобы пластмассы были действительно биоразлагаемыми. Некоторые новаторы ищут способы сделать переработку более эффективной и даже надеются усовершенствовать процесс, позволяющий преобразовывать пластмассы обратно в ископаемое топливо, из которого они были получены.