Пластик, технологии пластика, пластмассы и полимера

Поиск Вход

8 800 222 45 47

Пн-Пт 9:00-18:00

Краткое введение в химическую природу пластиков, как попытка продемонстрировать разнообразность и неоднородность пластмасс. Обоснование утверждения о необходимости индивидуального подхода к выбору технологии и лакокрасочных материалов для окраски пластика.

Пластмассами (пластическая масса, пластик), принято называть сложные композитные системы из высокомолекулярных органических соединений – полимеров, дисперсных наполнителей и функциональных добавок. Полимеры имеют «цепное» строение, звеньями которой являются низкомолекулярные соединения, мономеры. Одна молекула полимера содержит от пяти тысяч до 500 тысяч таких звеньев, молекулярная масса. Вещества, молекулы которых содержат меньшее количество мономеров, называют олигомерами, большее – сверхвысокомолекулярные полимеры.

Полимеры и пластик

Определяющие особенности полимеров, это термопластичность (сохранение химической структуры при плавлении) и термореактивность (нагрев приводит к деструкции полимера), является следствием природы связи макромолекул в полимере. В сополимерах в построении цепи принимают участие два и более вида мономеров.

Полистирол, многочисленная группа термопластичных пластиков со стиролом либо продуктом его сополимеризации в качестве мономера. Пластик характеризуется высокой прочностью и жесткостью. Среди сополимеров большое практическое применение имеют бутадиен-стирольный и АБС пластик, продукт сополимеризации акрилонитрила, бутадиена и стирола. Полистирольные пластмассы широко используются в электро- и радиотехнике.

Поливинилхлорид (пластик ПВХ), аморфный термопласт с молекулярной массой 40-150 тысяч. Непластифицированный ПВХ пластик, винипласт, жесткий конструктивный материал, применяемый в строительстве (погонаж, профиль, трубы и т.д.). Эластичный ПВХ, пластикат, также имеет широкое применение (пленки, шланги, клеенка, линолеум).

Полипропилен, жесткий материал с высокой прочностью на изгиб и растяжение. Применяется для производства газо- и водопроводных напорных труб, жестких пленок, мебельной фурнитуры и профиля.

Полиэтилен, треть мирового производства пластмасс, в зависимости от способа получения различают низкой и высокой плотности, главным образом используется последний. Изготавливают пленки, небольшие емкости и пластиковую мебельную фурнитуру. Также производятся и широко используются полимеры на основе амидов, метилметакрилата, тетрафторэтилена, трихлорфторэтилена, формальдегида и т.д.

Наполнители для пластика

Введение наполнителей повышает прочностные характеристики пластика и придает требуемые технологические свойства, а также для получения специфических свойств и придания декоративности. Наполнители для пластиков можно классифицировать как: дисперсные, волокнистые и армирующие, они могут иметь как неорганическую, так и органическую природу. В пластмассе может содержаться до 95% наполнителя.

Из наиболее часто используемых дисперсных материалов следует отметить: технический углерод, мел, коалин, асбест; волокнистые наполнители: стекловолокна, хлопчатобумажные волокна. Например при производстве пластикового профиля ПВХ используют до 20% тонко- и среднедисперсных фракций мела, а для повышения белизны до 2% двуокиси титана.

Функциональные добавки для пластмассы и пластиков

Пластификатор повышает эластичность, при этом снижаются прочность, твердость, температуры размягчения и плавления пластмассы. Содержание пластификатора в пластике может доходить до 45%.

Смазки вводятся в пластмассу непосредственно перед переработкой в изделие. Несмотря на то, что смазки являются технологическими добавками (для того, чтобы изделие не прилипало к поверхности формующего инструмента), они могут существенно влиять на поверхностные свойства пластика. В качестве смазок используют стеараты, парафины и силиконы. Рекомендованное содержание смазки в пластике до 2%.

Помимо выше названных добавок в состав пластмассы могут входить: отвердители – переводят термопластичные полимеры в термореактивные; антипирены – препятствуют горению полимерных материалов; антиоксиданты – предотвращают термическую деструкцию пластика; светостабилизаторы – уменьшают восприимчивость к воздействию ультрафиолетового излучения; антистатики – устраняют возникновение на поверхности полимера статического электрического заряда; антисептики – предотвращают заражение пластиков различными микроорганизмами. Содержание каждой добавки колеблется от 1 до 5%.

Кроме того, необходимо отметить, что в состав пластика могут входить специализированные добавки, которые существенно изменяют то или иное свойство. Например, повышение гидрофобности пластмассы или понижение коэффициента трения.

Изложенные сведения демонстрируют, что пластики сложные композиции, в которых каждый компонент формирует или изменяет какую-то характеристику, но помимо этого способен влиять и на другие характеристик. Например, введение антипиренов существенно понижает поверхностное натяжение.

Таким образом, перед тем как принимать решение о применении той или иной краски для пластика, очистителя пластика или технологии окраски пластика в целом, следует провести отдельные испытания, учитывая историю происхождения пластмассы.

статьи

© Palina Coatings 2000‐2022

Много шума из полимеров

Сегодня вокруг пластика ведутся ожесточённые споры. В Европе давно сортируют мусор, всё чаще на бирках можно увидеть «сделано из переработанного сырья», всё в большем количестве магазинов мы можем выбрать бумажный пакет вместо обычного полиэтиленового. Как устроен пластик, каким он бывает и чем он вреден для окружающей среды? Разбираемся с материаловедом Катей Анисимовой.

Екатерина Анисимова

Материаловед, сотрудник кафедры наноматериалов Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева

Что мы называем пластиком?

Пластик — это материал, состоящий из синтетических или полусинтетических полимеров. Полимеры — это огромные молекулы, которые состоят из повторяющихся звеньев — мономеров. Полимеры получают в результате полимеризации — процесса объединения множества маленьких молекул в одну большую.

Все полимеры можно разделить на натуральные и синтетические.

Натуральные полимеры — те, что встречаются в природе. Белки и нуклеиновые кислоты в теле человека, целлюлоза в растениях и хитин в экзоскелете насекомых — примеры натуральных полимеров.

Синтетическими называют все полимеры, сделанные человеком. Их получают двумя способами: путём переработки натуральных полимеров в искусственные полимерные материалы и в результате синтеза из органических полимеров с относительно малой массой. Синтетические полимеры лёгкие, долговечные, им можно придать практически любую форму.

Итак, пластик — это бесконечные цепи полимерных молекул.

Как делают пластик?

Пластмассы можно получать из природных веществ, таких как целлюлоза и уголь. Однако в основном для этого используют сырую нефть. На первом этапе производства пластика, в ходе перегонки, нефть разделяется на фракции — группы более лёгких компонентов. Каждая фракция представляет собой смесь цепей, состоящих из углерода и водорода.

Они различаются по размеру и структуре молекул. Для производства пластика нужны низкомолекулярные соединения.

Итак, взяли сырую нефть, разделили на фракции, выделили простые низкомолекулярные соединения. Что дальше?

Есть два основных способа превращения низкомолекулярных соединений в высокомолекулярные полимеры: полимеризация и поликонденсация. В обоих случаях маленькие молекулы объединяются в большие цепи, но в результате поликонденсации образуется ещё и побочный продукт, например вода.

Готовый полимер выглядит как множество маленьких гранул. Чтобы получить пластиковое изделие, такие гранулы смешивают с веществами-добавками, которые придают пластмассе те или иные дополнительные свойства. После этого смесь отправляют в машину для литья пластика, где она перемешивается и приобретает нужную форму.

Почему бутылка и игрушка пластиковые, но разные на ощупь?

Пластик бывает разным. Его свойства зависят от особенностей мономера — структурной единицы полимерной молекулы. Для того чтобы определить, какой именно полимер является основой того или иного пластикового изделия, достаточно посмотреть на маркировку.

Не весь пластик можно перерабатывать, а некоторые его типы даже не рекомендуют использовать повторно. Рассмотрим 7 видов маркировок, которые можно найти на привычных предметах.

1. PET (PETE) — полиэтилентерефталат

_{Полиэтилентерефталат — самый распространённый вид пластика. Из него делают бутылки для воды, пакеты, пластиковую упаковку. Полиэтилен предназначен для одноразового использования — повторное увеличивает риск роста бактерий: такой пластик трудно обеззараживать, а для надлежащей очистки требуются вредные химикаты. Зато его можно перерабатывать.}

2. HDPE — полиэтилентерефталат высокой плотности

_{Полиэтилентерефталат с плотной «упаковкой» молекул используют для производства более жёсткого пластика. Из него делают молочные бутылки, игрушки, пластиковую мебель. HDPE считается самым перерабатываемым и сравнительно безопасным пластиком. Процесс его переработки технологически прост и экономически выгоден.}

3. PVC — поливинилхлорид

_{Поливинилхлорид — мягкий гибкий пластик, из которого делают пищевую плёнку, игрушки для маленьких детей и домашних животных, упаковку для товаров. Он относительно непроницаем для солнечного света и используется для изготовления садовых шлангов и оконных рам. ПВХ часто называют «ядовитым пластиком». В изделиях из поливинилхлорида содержатся токсины, которые со временем выщелачиваются, то есть выделяются при внешнем воздействии, например при нагревании или попадании в воду. Изделия из поливинилхлорида практически не перерабатываются, их нельзя использовать повторно.}

4. LDPE — полиэтилен низкой плотности

_{Считается наиболее безопасным пластиком. Идёт на изготовление пакетов, которые мы покупаем в магазинах, бутылок и упаковки для хлеба. Перерабатывается не повсеместно, как пластик с маркировкой «1», однако мест переработки становится всё больше (в Европе и Америке).}

5. PP — полипропилен

_{Полипропиленовый пластик прочный и лёгкий, обладает теплостойкими свойствами, а ещё защищает от проникновения влаги. Например, плёнка под крышкой банки с кофе сделана из полипропилена. Из него также изготавливают коктейльные соломинки, упаковку для йогуртов и чипсов. Полипропилен признан годным для повторного использования, однако почти не перерабатывается.}

6. PS — полистирол

_{Полистирол — недорогой, лёгкий в обработке пластик. Из него делаются одноразовые стаканчики, посуда, белые контейнеры для еды на вынос. При этом полистирол — довольно-таки опасное вещество: он может выщелачивать стирол (например, при нагревании в микроволновке), который оказывает канцерогенное воздействие на организм человека. Переработка этого пластика не особо распространена, и около 35% мусора в США составляет именно полистирол. Однако некоторые компании его принимают и используют повторно.}

7. OTHER

_{В эту группу входят пластмассы, не получившие отдельное обозначение, такие как поликарбонат, полиамид и др. Из них делают детские бутылочки, игрушки, бутылки для воды, упаковку. При частом мытье или нагревании эти пластмассы могут выделять бисфенол А — вещество, которое ведёт к гормональным сбоям в организме человека.}

Далеко не весь пластик, который производится, впоследствии перерабатывается. Это связано не только с техническими проблемами, но и с тем, что во многих странах нет культуры разделения мусора, а также заводов, которые могли бы переработать пластмассу.

На сегодня переработано только 9% пластика, 12% сожжено, 79% находится вокруг нас. Около 8 миллионов тонн ежегодно сбрасывается в океан.

Почему пластик так вреден для окружающей среды?

Производство пластика и его обработка наносят экологии комплексный вред.

Самый заметный ущерб пластиковые отходы причиняют океану, точнее, его жителям. Морские животные путают пластик с едой и умирают либо от отравления, либо от голода; в пакетах запутываются черепахи и другие животные. К 2015 году уже 90% морских птиц употребили в пищу пластмассу. В 2018-м на берег Испании вынесло мёртвого кашалота. В его желудке обнаружили 32 килограмма пластиковых пакетов, канистру и сеть.

Эти цифры шокируют, но есть не менее опасная штука — микропластик, частицы пластмассы размером не более 5 мм, образовавшиеся в результате действия ультрафиолета на плавающие в океане отходы. Под влиянием солнечного света они распадаются на мелкие частицы, и сейчас их около 51 триллиона.

Учёные задаются вопросом: насколько токсичен микропластик? Для того чтобы изделие выглядело более привлекательно, на этапе производства в пластик добавляют разные вещества, которые не вредны до тех пор, пока не начнут выщелачиваться. Бисфенол А делает пластик более прозрачным, но при этом влияет на гормональную систему; диэтилгексилфталат делает пластик более гибким, но может вызвать рак.

Пока не очень понятно, остаются ли эти вещества в частицах пластика. Проблема в том, что их поедает планктон, а им питается и мелкая рыба, и крабы, и устрицы — животные, которых ест человек. Микропластик был найден в морской соли, воде из-под крана, в пыли, в воздухе. У 8 из 10 младенцев и практически у всех взрослых в организме находят фталаты — распространённые пластиковые добавки.

Если пластик — это так плохо, почему его не запрещают?

Всё не так просто. Пластиковое загрязнение — одна из множества экологических проблем, с которыми мы столкнулись. Некоторые заменители пластика тоже наносят вред окружающей среде.

Не так давно правительство Дании опубликовало исследование, где говорится, что энергозатраты на производство пластикового пакета настолько меньше аналогичных расходов на тканевую сумку, что для того, чтобы товар окупился, потребитель должен использовать его 7100 раз, а изготовитель — наладить бесконечный производственный цикл. Остаётся искать разумный компромисс и выбирать наименьшее из зол.

Любое производство так или иначе наносит вред окружающей среде. Пластик справляется с задачами, решить которые по-другому пока не получается. Например, если не упаковывать продукты в пластиковые пакеты, они быстрее портятся. А протухшая еда выделяет в атмосферу вредные вещества, в том числе метан. Решение, которое кажется правильным в ситуации с упаковкой, — биоразлагаемые пакеты.

Биоразлагаемые пакеты. Они действительно разлагаются?

Биоразлагаемые пакеты делают из биопластика, который по свойствам очень похож на обычный. Но получают такую пластмассу из возобновляемых источников биомассы, таких как крахмал, растительные жиры и масла. Все биопластики более экологичны на этапе производства, а приставка «био-» означает, что они могут быть переработаны живыми организмами. Этот пластик действительно разлагается и гораздо менее вреден для окружающей среды на всех этапах — от производства до переработки.

Однако его свойства и особенности разложения изучены не до конца, поэтому нельзя сказать со стопроцентной уверенностью, что суммарно биопластик наносит меньший вред и может решить проблему пластмассового загрязнения.

Что может сделать каждый?

Любой из нас может разумнее относиться к предметам вокруг, помнить про 7 маркировок и не наливать много раз воду в бутылку с обозначением «PET». Стоит более взвешенно подходить к оценке «экологически нейтральных» предметов вроде холщовых сумок, помня, что их производство может наносить окружающей среде больше вреда, чем пластиковые пакеты. Однозначно полезно отказаться от всех неперерабатываемых видов пластика, а остальные сдавать на переработку.

Как пластик стал жертвой собственного успеха

25 сентября 2017

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Лео Бакеланд изобрел бакелит — первый в мире синтетический пластик

«Если я не ошибаюсь, это изобретение в будущем сыграет важную роль». Лео Бакеланд написал эти слова в дневнике 11 июля 1907 года. Он был в прекрасном настроении. К 43 годам дела у него шли отлично.

Бакеланд родился в Бельгии в семье сапожника. Его отец не имел образования и не очень понимал, почему его сын так хочет учиться. В 13 лет отец отправил Лео работать помощником в лавку. К счастью, мать Лео имела другую точку зрения.

Благодаря ей он не только начал посещать вечернюю школу, но и позднее получил стипендию в Университете Гента. В 20 лет ему была присвоена докторская степень по химии.

Женившись на дочери своего научного руководителя, он переехал в Нью-Йорк. Там он изобрел фотобумагу и заработал столько денег, что мог не работать всю оставшуюся жизнь.

Семья купила дом в Йонкерсе, на берегу Гудзона. Там Лео создал домашнюю лабораторию, где занимался любимым делом — химическими экспериментами. В июле 1907 года он как раз работал с формальдегидом и фенолом.

Автор фото, Alamy

Подпись к фото,

Благодаря своему изобретению Бакеланд прославился и попал на обложку журнала Time

Эти домашние эксперименты привели ученого ко второй большой удаче.

Он стал настолько известным, что когда журнал Time поместил его фото на обложку, оно даже не нуждалось в подписи.

Вместо нее стояла всего пара слов: «Не горит. Не тает».

Славу Лео Бакеланду принесло изобретение пластмассы. Он назвал ее бакелитом.

По поводу судьбы нового материала он оказался абсолютно прав. Пластик вскоре стали использовать повсюду.

Неограниченные возможности

Во время работы над книгой «Пластик: токсичная история любви» Сьюзан Фрейнкель записывала каждый пластмассовый предмет, которого касалась в течение дня: выключатель, сидение туалета, зубная щетка, тюбик зубной пасты.

Она также вела учет тех вещей, которые были сделаны из других материалов: туалетная бумага, деревянный пол, фаянсовый кран.

К концу дня в списке Фрейнкель было 196 предметов из пластика и 102, сделанных из других материалов.

Производство пластика и правда настолько велико, что на него тратят 8% всей добытой нефти. Половина идет на производство сырья, половина — на энергию для его обработки.

Реклама Bakelite Corporation смело заявляла, что человечество вышло за рамки привычной системы, в которой существовали только растения, животные и минералы. Теперь появилось «четвертое царство, чьи возможности не ограничены», говорилось в рекламе.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Бакелит постепено заменил целлулоид, который появился еще в конце 19 века

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

Это звучало как преувеличение, но было недалеко от истины.

До этого ученые искали способ усовершенствовать или имитировать природные материалы. В производстве первых пластикововых материалов, например, целлулоида, использовали растения. Шеллак — смолу, которую вырабатывают некоторые насекомые, — применяли для электроизоляции.

Работая над бакелитом, Бакеланд искал материал, способный заменить шеллак, пока не понял, что возможности его изобретения гораздо шире.

Bakelite Corporation продвигала свой продукт как «материал с тысячью применений». И вновь это почти не противоречило действительности.

Его использовали в производстве телефонов, радиоприемников, ружей, кофейников, бильярдных шаров и украшений. Его же использовали при создании первой атомной бомбы.

Успех бакелита заставил общество задуматься о том, что искусственные материалы могут не просто копировать натуральные, но и обладать совершенно новыми свойствами.

В 1920-1930 годы из химических лабораторий пластик распространился по всему миру. Полистирол и полиэтилен стали использовать для упаковки, нейлон — для изготовления чулок.

Автор фото, Alamy

Подпись к фото,

Товары из пластика быстро набрали популярность после Второй мировой войны из-за нехватки натуральных материалов

Во время Второй мировой войны природных материалов не хватало, и растущее производство полимеров должно было компенсировать этот недостаток. После окончания войны новые товары, вроде пластиковой посуды Tupperware, быстро завоевали потребительский рынок.

Но очарование продлилось недолго: репутация пластика постепенно менялась.

Как изменилось отношение к пластику?

В знаменитой начальной сцене фильма «Выпускник» 1967 года главный герой Бенджамин Брэддок получает неожиданный совет от соседа.

Как будто раскрывая большой секрет, гладя на Бенджамина, сосед загадочно произносит: «Одно слово — пластик!».

Эта фраза стала крылатой, объяснив, как изменилось восприятие материала в обществе. Для старшего поколения само слово «пластик» было синонимом новых возможностей и прогресса. Для молодых людей вроде Бенджамина оно означало все фальшивое, поверхностное и суррогатное.

И все же совет соседа был полезным. Полвека спустя, несмотря на сомнительную репутацию, производство пластика выросло в 20 раз. В ближайшие 20 лет оно удвоится снова.

Даже экологические проблемы, о которых все чаще говорят ученые, не мешают этому росту. Между тем считается, что некоторые вещества в составе пластика напрямую влияют на развитие и размножение животных.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Среди популярных видов пластиков нет ни одного биоразлагаемого, а некоторые из них вообще не предназначены для переработки

Из-за свалок вредные химикаты могут проникать в грунтовые воды. В океане пластиковый мусор становится кормом для рыб и морских животных.

• Капитан Мур и мусорный остров: крестовый поход против пластика в океане
• Ученые: микропластик в океане стал частью пищевой цепи

Однако это палка о двух концах. У пластика есть не только экономические плюсы, но и некоторая польза для окружающей среды.

Машины, в которых больше пластмассовых элементов, легче, а значит, им требуется меньше топлива. Продукты в полимерной упаковке дольше хранятся.

И если бы бутылки не производили из пластика, их бы массово делали из стекла. В этом случае не хотелось, чтобы они валялись, например, на детских площадках.

Как мир перерабатывает пластик?

Тем не менее, рано или поздно о массовой переработке пластика задуматься придется, хотя бы потому, что нефть когда-нибудь закончится.

Некоторые виды пластика переработать невозможно. К ним относится и бакелит. Многие другие виды переработать можно, но пока этим никто всерьез не занимается.

На деле перерабатывается только седьмая часть упаковки из пластика — гораздо меньше, чем бумаги или лома. Для других пластиковых отходов эти цифры еще ниже.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

В Тайване культура вторсырья развита настолько, что там перерабатывается до 55% всех пластиковых отходов

Исправить положение можно только сообща. Любой потребитель видел на этикетках небольшие треугольники с цифрой внутри — от 1 до 7. Ввести специальную маркировку предложила ассоциация производителей упаковки. Однако, система все еще не совершенна.

Объемы переработки пластика в зависимости от страны отличаются очень сильно. Компаниям, как и правительствам в разных странах, пора действовать активнее.

Один из положительных примеров — Тайвань. Власти изменили потребительскую культуру жителей, упростив для них систему переработки отходов. Кроме того, за несоблюдение правил там полагается штраф.

Новая революция

Но существует ли какое-нибудь современное технологическое решение?

ProtoCycler — одно из них, оно точно понравится поклонникам научной фантастики. Устройству можно просто «скормить» все пластиковые отходы и взамен получить сырье для работы на 3D-принтере. Это практически репликатор из сериала «Звездный путь».

Автор фото, Redetec

Подпись к фото,

Устройство ProtoCycler делает из пластикового мусора расходный материал для 3D-принтера

В свое время компания Bakelite Corporation, должно быть, тоже считала свое изобретение революционным — таким же, каким кажется репликатор.

Компания предложила простой и дешевый синтетический материал, прочный настолько, чтобы заменить керамическую посуду или ножи для писем.

При этом материал был достаточно красивым, чтобы делать украшения из него, а не из дорогой слоновой кости.

Пусть сейчас предметы из пластика кажутся чем-то обычным, но тогда бакелит считался чудом.

Современные производители не отказываются от идеи о том, нечто практичное и красивое может быть произведено из чего-то ненужного и дешевого.

Современные технологии позволяют повысить ценность пластиковых отходов. Их смешивают с сельскохозяйственными отходами и наночастицами, чтобы в итоге получить совершенно новый материал с новыми свойствами.

Лео Бакеланд точно бы одобрил.

Сколько разлагается пластик и эффективна ли его переработка

Практически весь пластик, когда-либо созданный, все еще существует на планете. Что происходит с ним после использования?

«Не горит. Не тает». Это подпись на обложке журнала TIME 1924 года с фотографией Лео Бакеланда — человека, который изобрел первый пластик.

Лео Бакеланд — успешный ученый-химик из Бельгии. Ему принадлежит два крупных изобретения — фотобумага (1893) и бакелит (1907). Изготовленный из фенола, обычного дезинфицирующего средства и формальдегида, бакелит изначально задумывался как синтетический заменитель шеллака, используемого в электронной изоляции.

Обложка TIME за 22 сентября 1924 года с фотографией Бакеланда (Фото: wikipedia. org)

Но прочность, легкость в применении и низкая стоимость материала сделали его идеальным для производства. В 1909 году бакелит был представлен широкой публике, и интерес к пластику возник сразу. Бакелит начал использоваться повсеместно: телефонные трубки, бижутерия, детали автомобилей, компоненты стиральных машин.

Сейчас в мире ежегодно производится более 380 млн т пластика. Пластик стал популярен благодаря тому, что он рассчитан на длительный срок службы. Не горит. Не тает. И не разлагается?

Сколько разлагается пластик?

Рассчитать со 100%-й точностью скорость разложения пластика очень сложно, на процесс влияет множество факторов: тип материала, температура, влажность, попадание солнечных лучей. Вот примерная скорость разложения некоторых видов пластика:

• Пакет — 20 лет
• Кофейный стаканчик — 30 лет
• Трубочка для напитков — 200 лет
• Пластиковая бутылка — 450 лет
• Пластиковый стаканчик — 450 лет
• Одноразовый подгузник — 500 лет
• Зубная щетка — 500 лет

Во всем мире ежегодно используется свыше 500 млрд пластиковых пакетов — это около 1 млн в минуту. Это самый распространенный вид пластика и символ пластикового загрязнения. Пакету и многих другим видам пластика можно найти многоразовые альтернативы — сумки-шопперы, многоразовые стаканчики для кофе и бутылки для воды, натуральные аналоги чистящим средствам, продукты на развес и отказ от некоторых бессмысленных предметов, таких как пластиковая трубочка.

При этом полный отказ от пластика невозможен и нерационален. Пластиковая упаковка лучше сохраняет продукты, тем самым сокращая объем пищевых отходов на 75%.

Куда попадает пластик после использования?

На свалки

За последние 30 лет производство пластика во всем мире увеличилось более чем на 70%. Пластиковые пакеты, бутылки и упаковка — основной объем производства пластика и пластиковых отходов. По оценкам, 55% уже было отправлено на свалки за последние полвека.

Органические отходы подвергаются разложению, биоразложению или компостированию. Пластиковых изделий это не касается. Все три процесса сильно зависят от способности микроорганизмов потреблять и расщеплять органические отходы на более простые органические вещества. Пластик же — синтетический химический материал, который бактерии не могут потреблять.

На свалках пластик разлагается в процессе фотодеградации — ультрафиолетовое излучение солнца разрушает химическую структуру пластика и со временем разбивает большой предмет на более мелкие части. Это происходит при условии, что на пластик попадает солнечный свет и может занять годы.

Свалки устроены таким образом, что каждый день покрываются слоем почвы сверху и уплотняются, чтобы освободить место для новых отходов. Это приводит к тому, что солнечный свет перестает попадать на более старый слой отходов. В таких условиях пластик будет сохраняться намного дольше.

В океан

Не все пластиковые отходы оказываются на свалках — около 3% пластика ежегодно попадает в Мировой океан. В теплой океанской воде пластик быстрее подвергается фоторазложению и наносит серьезный ущерб окружающей среде. В океане он распадается на мелкие частички — микропластик. Водные обитатели и птицы часто принимаются его за пищу.

Разложение пластика в океане создает дополнительный выброс потенциально токсичных химических веществ, таких как бисфенол А (BPA). Дальше это вещество попадает в источники питьевой воды и организмы животных, потреблявших пластик. Исследования показывают, что BPA и связанные с ним химические компоненты пластмасс могут нарушить нормальную гормональную функцию и нанести вред репродуктивной системе человека и диких животных.

Эффективна ли переработка пластика?

Экологические движения по всему миру продвигают сокращение потребления, разумное использование ресурсов и переработку отходов. Однако исследование, проведенное в 2015 году, показало, что только 20% пластиковых отходов в мире перерабатывается.

Несмотря на все усилия потребителей, некоторые пластиковые предметы, предназначенные для вторичной переработки, в конечном итоге все равно направляются на свалку. Чаще всего это связано с загрязнением пластика пищевыми отходами, недостаточным спросом на продукцию из вторсырья и качеством вторичного пластика.

Загрязнение пищевыми отходами

Загрязнение технологической цепочки переработки пищевыми отходами и предметами, не подлежащими переработке, приводит к тому, что часть всего пластика, предназначенного для переработки, выбрасывается на предприятиях по переработке отходов. Отделение плохо отсортированного и загрязненного пластика трудозатратно и экономически невыгодно переработчикам.

Недостаточный спрос на продукцию вторичной переработки

Есть общепринятая маркировка пластика — от 1 до 7. Она определяет, к какому типу пластика относится изделие. Однако маркировка не всегда означает, что данные предмет подлежит переработке. Например, прозрачная пищевая упаковка (поливинилхлорид; ПВХ), пакеты для заморозки продуктов (полиэтилен низкой плотности; LDPE) и одноразовые подгузники (полипропилен; PP) переработать нельзя.

До 2018 года Китай был крупнейшим импортером пластика в мире и принимал на переработку более половины мировых отходов пластикового производства. Это прекратилось из-за проблем, связанных с загрязненными материалами. В результате крупные экспортеры вторичного пластика, такие как США и Австралия, не могут удовлетворить спрос на переработку. Многие предприятия по переработке не принимают смешанные пластмассы или просто отправляют их на свалки и мусоросжигательные заводы.

Качество переработанного пластика

Большинство пластиковых отходов пригодны только для одного цикла переработки. Процесс переработки ухудшает общую целостность пластика. Так, большая часть переработанного пластика в конечном итоге все равно попадает на свалку или мусоросжигательный завод независимо от того, подвергается ли он еще одному циклу использования или нет.

Всё о вреде микропластика

Мы вводим новый формат — подкаст на нашем YouTube-канале.

Леонид Синицын, руководитель Собиратора, поговорил с экспертом и узнал практически всё про пластик:

• что общего у человека и пластика
• как далеко может зайти микропластик, чтобы завоевать мир
• можно ли сделать пластик из растительных материалов

Ответы на эти вопросы вы найдёте в видео ниже. А после него — развёрнутое интервью с Яном, химиком и преподавателем школы ЦПМ.

В чём отличие пластика от полимера?

Пластик — это очень конкретный вид материала — стеклообразный полимер, который очень похож на стекло. А полимер — это максимально широкий термин. Туда входит и пластик, и резина, и сшитые материалы.

Какой вы можете привести пример полимера, который не является пластиком?

Резина. Резина — тоже полимер, который мы называем «сшитый полимер». Она не может разойтись или растечься. 

А есть ли полимеры внутри человека?

В людях очень много полимеров: волосы, ногти, кожа, мускулы и даже ДНК. Мы полностью состоим из полимеров. 

Пластики состоят из нескольких элементов. Каких?

Самое главное — это углерод водород, кислород, азот и хлор.  

Какое определение у пластика? В чём особенность этого полимера?

Пластик — это стеклообразный полимер. Если он застыл, он не будет растягиваться — не будет тянуться. Он может гнуться, ломаться, но не тянуться.

Какие типы пластика существуют?

Типы пластика отличаются по химическому составу: полиэтилен, полипропилен и так далее. По способу производства и переработки есть термопластики и термосеты. Термопластики можно расплавить, залить в новую форму и сделать другой предмет. А есть термосеты — это любая резина. Она получает свою форму единожды. Её нельзя будет переформировать.

А как производят пластики?

Пластик делают из нефти. Берут нефть, выделяют из неё разные молекулы: те, что идут на топливо, и те, что идут на полимеры. Из молекул, которые идут на полимеры, получают гранулы.

Photo: Zuzanna Szczepańska / Unsplash

Можно ли сделать пластик из растительных компонентов?

Да. Например, целлюлоза. Целлюлоза — это тоже полимер. В зависимости от того, как её переработать, мы можем получить прочный, держащий форму объект.

Будет ли отличаться растительный пластик от пластика из нефти и газа?

Будет. Растительный пластик, конечно, биоразлагаем. Его могут съесть как микроорганизмы, так и мы с вами.

В пластик добавляют множество добавок. Зачем это нужно?

Чтобы модифицировать свойства. Потому что чистый пластик имеет одни свойства, но если в него примешать другие вещества, то свойства могут меняться. Например, чтобы покрасить или сделать из твёрдого пластика гибкий. Многие стройматериалы делают из PVC (ПВХ, 03), они твёрдые. Но и обложки для тетрадей из того же материала. Это возможно благодаря пластификаторам и добавкам.

Также есть вещества, которые повышают устойчивость материала к свету. Это антиоксиданты. Они не дают пластику вступать в реакцию с кислородом при солнечном свете. Они берут на себя удар солнца и вместо того, чтобы пластик разваливался, они вместо него разваливаются от солнца. Но это временная мера.

Ещё есть пирены — это защита от тепла. Пирены не дают пластику гореть, он становится огнеупорный. При этом расплавляться он будет так же.

Что ещё можно добавить в пластик?

Пластик можно армировать стеклом. От этого получается стекловолоконный пластик. Мельчайшее стекловолокно — нити — создает арматуру в пластике, делает его еще прочнее. Также в пластик можно добавлять дерево. Существует композиты и бумаги, и дерева с пластиком.

Также мы знаем самый известный композит пластика и речного песка — полимерпесчаная плитка. Её можно назвать композитом?

Само собой. Это очень типичный композит, когда маленькие гранулы в полимерной матрице.

Photo: Universal Eye / Unsplash

Все знают, что пластификаторы сами по себе токсичны. Но токсичность всегда зависит от дозы, от концентрации. В маленьких дозах эффекта не будет. Никто, конечно, не хочет нас намеренно отравить, поэтому это регулируется. С другой стороны, изучения проводились на очень коротком временном этапе.

Мы понимаем, что добавок в пластике очень много. И все это — различный тип веществ. А ещё мы знаем, что из пластика что-то выделяется. Выделяется ли что-то из типичного пластика, например, полиэтилена? В значительных количествах.

В значительных количествах — ничего. Все знают, что пластификаторы сами по себе токсичны. Но токсичность всегда зависит от дозы, от концентрации. В маленьких дозах эффекта не будет. Никто, конечно, не хочет нас намеренно отравить, поэтому это регулируется. С другой стороны, изучения проводились на очень коротком временном этапе. Может быть, проблема не в том, что за какое-то малое время выделится небольшое количество пластификаторов и они дадут какой-то негативный эффект, а в том, что за долгий период использования пластиков и выделение пластификаторов в атмосферу, начнутся какие-то долгосрочные последствия. Вот это пока не проверено.

Что разрушает пластики?

Самое главное, что разрушает пластики — это солнечный свет и кислород. Солнечный свет может поломать связь углерода с водородом, этой связи очень много в полимерах. И на это место придёт кислород, который дальше может заставить полимер поломаться.

Получаются куски полимера, как полимерная пыль. Она очень мелкая, невидимая. Это называется микропластик.

Микропластик встречается уже везде. И в природе, и в воздухе, и в воде, и в нашем организме. На каком уровне он проникает и как?

Как любые другие твёрдые и легколетучие частицы, он может проникать в лёгкие при дыхании, осаждаться на вдохе и вызывать воспаление. По аналогии с асбестом или другими порошками.

Проникает ли он в кровь?

Да. Он проникает в нас с едой или водой, может проникать, через стенки кишечника, попадая таким образом в кровь. Кровью он доставляется по всему организму.

А на клеточном уровне что может произойти?

На клеточном уровне микропластик может проникнуть внутрь клетки. Это плохо. В зависимости от структуры он может: связываться с ДНК (а это может приводить к самым разным последствиям), или принести на себе патогены. Патогены прямо в клетке — это нежелательно.

Это не слишком страшно звучит? Мы все наполнены пластиком, но еще не умираем.

То, что я сказал — это всего лишь некоторые пути, которые могут пойти не так. Не обязательно, что они все реализуются, не обязательно, что это так страшно, как мы предполагаем. Изучать микропластик стали недавно. До сих пор не выяснили подробно, как именно он влияет. Пока это не доказано.

Микропластик в океане: разрушается ли он солнцем, светом или другими процессами до конца или он остается кусочками?

В океане все равно светит солнце, так что чуть-чуть разложение будет. Но гораздо меньше, чем на поверхности, потому что меньше доступа к кислороду.

Если пластик потонул, то света гораздо меньше, и этот пусть разложения станет недоступен. Еще можно разрушать пластик механическим воздействием, то есть ломать его. Когда ломается пластик, который мы видим, ломаются и молекулы. Но разрушение микропластика всё равно идет очень медленно. Точно так же как и обычный пластик разрушается 1 000 лет, то и микропластик будет разрушаться 1 000 лет.

Но солнышко его-таки разрушит?

Если перестать производить новый микропластик, то да.

А если нет, то будет лежать вечно?

Вечно он, конечно, лежать не будет. Все равно какие-то случайные процессы его разрушат. И помимо солнца и разных случайных столкновений, есть ещё микроорганизмы. Некоторые из них всё же научились потреблять пластик. Их ещё мало, их исследования начались в последние 10 лет, поэтому мы до конца не знаем, смогут ли они весь этот микропластик разрушить.

Photo: Naja Bertolt Jensen / Unsplash

То есть некоторые организмы пластик могут расщеплять? Но это скорее исключение, а не правило. Мы понимаем, что невозможно представить биоценоз, который применил пластик в жизни и полностью его истребит. Получается, если пластиковым предметам в природе не досталось солнца, других агрессивных сред и случайных микроорганизмов, то сколько он может пролежать?

Наверное, сотни и тысячи лет. Трудно предположить, но это должен быть очень долгий процесс, чтобы он сам по себе разложился.

Зачем нам всё-таки этот пластик нужен?

Нам он нужен, потому что эти его свойства уникальны. Во-первых, эти материалы очень легкие. Раньше делали бутылки из стекла, машины возили и жидкость, и стекло. А сейчас машина везёт только жидкость. Он лёгкий, у него множество разных применений. Один и тот же материал, в зависимости от того, как мы его получили, как мы его обрабатывали, какие добавки в него добавили, может выполнять разные свойства. Вспоминая тот же PVC (ПВХ, 03), который может быть и трубой, и плёнкой.

А ещё он химически инертен и не пропускает кислород и воду. Поэтому упаковка для еды — сплошь пластик. Она позволяет еде остаться свежей и не высыхать.

Итак, мы поняли:

• пластиков очень много видов
• добавок в них — ещё больше
• влияние всех этих веществ мало изучено
• пластик при плохом обращении попадает в природу, в организм, распадаясь до самых мельчайших клеток
• при хорошем обращении — пластик нам нужен, мы применяем его во всех сферах

Так давайте этим и заниматься.

Photo: Merakist / Unsplash

Состав и свойства пластмасс

1. Главная
/
2. Инфоблок
/
3. Аналитика, экспертные мнен…
/
4. org/ListItem»> Состав и свойства пластмас…

   Пластмассы получают обычно из связующего вещества и наполнителя, вводя в состав исходной массы те или иные специальные добавки-пластификаторы, отвердители, стабилизаторы и красители.

Связующие вещества

   Связующим веществом в пластмассах служат различные полимеры – синтетические смолы и каучуки, производные целлюлозы. Выбор связующего вещества в значительной мере определяет технические свойства изделий из пластмасс: их теплостойкость, способность сопротивляться воздействию растворов кислот, щелочей и других агрессивных веществ, а также характеристика прочности и деформативности. Связующее вещество – это обычно самый дорогой компонент пластмассы.

   Для производства полимеров имеются огромные запасы сырья. Исходными материалами для их получения являются природный газ и так называемый «попутный» газ, сопровождающий выходы нефти. В газообразных продуктах переработки нефти содержится этилен, пропилен и другие газы, перерабатываемые на предприятиях в полимеры.

   Сырьем для полимеров служит также каменноугольный деготь, получаемый при коксовании угля и содержащий фенол и другие компоненты.

   В производстве синте5тических материалов применяют также азот и кислород, получаемые из воздуха, воду и ряд других широко распространенных веществ.

Наполнители

   Наполнители представляют собой разнообразные неорганические и органические порошки и волокна. В виде наполнителей слоистых пластмасс порошки и волокна. В форме наполнителей слоистых пластмасс широко используют также бумагу, ткани, древесный шпон и другие листовые материалы. Наполнители существенно уменьшают потребность в дорогом полимере и тем самым намного удешевляют изделия из пластмасс. Кроме того, наполнители улучшают ряд свойств изделий – повышают теплостойкость, а волокна ткани и листовой материалы сильно повышают сопротивление растяжению и изгибу, действуя подобно арматуре в железобетоне.

Пластификаторы

   Пластификаторы – это вещества, добавляемые к полимеру для повышения его высокой эластичности и уменьшения хрупкости. В виде пластификаторов могут использоваться некоторые низкомолекулярные высококипящие жидкости. Молекулы жидкости, проникая между звеньями цепей полимера, увеличивают расстояние и ослабляют связи между ними. Это и приводит к уменьшению вязкости полимера.

   При изготовлении пластмасс в их состав добавляют и другие добавки. Вещества, являющиеся инициаторами реакции полимеризации, убыстряют процесс отверждения пластмасс и их поэтому называют отвердителями. Добавки стабилизаторы способствуют сохранению структуры и свойства пластмасс во времени, предотвращая их раннее старение при воздействии солнечного света, кислорода воздуха, нагрева и других неблагоприятных влияний.

— подробно узнать о всех работах, выполняемых в составе обследования, можно в разделе: «Обследование конструкций, помещений, зданий, сооружений, инженерных сетей и оборудования.»

   В качестве красителей пластмасс применяют как органические (нигрозин, хризоидин и др.), так и минеральные пигменты – охру, мумие, сурик, ультрамарин, белила и др.

   Для производства пористых пластических масс в полимеры вводят специальные вещества – порообразователи (порофоры), обеспечивающие создание в материале пор.

   Положительным свойством пластмасс является то, то возможно получить некоторые материалы с высокими показателями, например:

   — малая плотность в пределах от 20 до 2200 кг/м3;

   — высокие прочностные характеристики – у текстолита предел прочности при разрыв5е достигает 150 МПа, у древопластиков равен 350 МПа. Пределы прочности при сжатии этих материалов также достаточно высоки, например, у древопластиков порядка 200 МПа, у СВАМа (стекловолокнистый анизотропный материал) – 420 МПа. Пластмассы с наполнителями (как порошкообразными, так и волокнистыми) имеют предел прочности при сжатии в пределах от 120 до 160 МПа;

   — низкая теплопроводность. Самые легкие пористые пластмассы имеют показатель теплопроводности всего лишь 0,03 Вт/(м*°C), т.е. близкий к теплопроводности воздуха;

   — высокая химическая стойкость;

   — высокая устойчивость к коррозионным воздействиям;

   — способность окрашиваться в различные цвета;

   — малая истираемость некоторых пластмасс. В связи с этим в первую очередь эти пластмассы целесообразно внедрять как материалы для покрытия полов;

   — прозрачность пластмасс. Органические стекла пропускают менее 1% ультрафиолетовых лучей, тогда как обычные – более 70%; они легко окрашиваются в различные цвета. Так, стекло из полистирола имеет плотность 1060 кг/м3, тогда как обычное оконное стекло – 2500 кг/м3;

   — технологическая легкость обработки (пиление, сверление, фрезерование строгание, обточка и др. ), позволяющая придавать изделиям из пластмасс разнообразные формы. Пластмассовые конструкции и изделия поддаются склеиванию как между собой, так и с другими материалами (например, с металлом, деревом и др.). Поэтому из пластмасс можно изготовлять различные комбинированные клееные строительные изделия и конструкции;

— подробно узнать о всех работах, выполняемых в составе исследований и экспертизы, можно в разделе: «Исследование конструкций и материалов. Экспертиза деталей, изделий, узлов, элементов и пр.»

   — относительная легкость сварки материалов из пластмасс (например, труб в струе горячего воздуха) позволяет механизировать работы по монтажу пластмассовых трубопроводов;

   — способность некоторых пластмасс образовывать тонкие пленки в сочетании с их высокой адгезией к ряду материалов, вследствие чего такие пластмассы незаменимы как сырье для производства строительных лаков и красок;

   — наличие в стране обширной сырьевой базы для производства полимеров (природные газы, газы нефтепереработки).

   Вместе с тем пластмассы имею ряд недостатков. К отрицательным свойствам большинства пластических масс нужно прежде всего отнести их низкую теплостойкость (от +70 до +200°C). Пластические массы имеют малую поверхностную твердость. Значительным недостатком пластмасс является высокий коэффициент термического расширения. Это необходимо учитывать при проектировании строительных конструкций, особенно крупноразмерных (например, трубопроводов).

   Не могут быть игнорированы и другие отрицательные строительные свойства пластмасс – их повышенная ползучесть, особенно заметная при повышении температурного режима, а также некоторых из них обладают горючестью с выделением вредных газов и токсичностью при эксплуатации.

   К недостаточно изученным свойствам пластмасс следует отнести сроки из службы. Между тем вопросы долговечности материалов, изменяемости их свойств во времени в значительной мере определяют их применения в строительстве.

Автор: к. т.н. Иванов М.И.

Техническая строительная экспертиза

Узнать стоимость и сроки online, а также по тел.: +7(495) 641-70-69; +7(499) 340-34-73; e-mail: [email protected]

Читайте также:

Битумные и дегтевые мастикиЗащита древесины от гниения, поражения насекомыми и возгоранияОсновные виды асбестоцементных изделийСтруктура и свойства стекла и стеклоизделийСтроительные материалы. Строение и свойства.Защита деревянных конструкций от влажности и биологического разрушения

Пневматические строительные конструкции

Настилы покрытий и обшивки стен из волокнистых стеклопластиковых листовВиды соединений конструкций из дерева и пластмасс

Мониторинг технического состояния зданий, сооружений, строительных конструкций. Цели и задачи мониторинга.

Независимая техническая строительная экспертиза дома. Консалтинг в строительстве. Определение величины причиненного материального ущерба в результате некачественного выполнения проектных, строительно-монтажных, отделочных и ремонтных работ

Техническое обследование и реконструкция зданий и сооружений

Что такое пластик? — EcoEnclose

Это может показаться глупым вопросом, но прежде чем мы сможем подробно остановиться на упаковке без пластика, важно ответить на вопрос, что такое пластик? С сознательными компаниями и отдельными лицами, сужающими свое внимание к загрязнение морской среды пластиком, нам часто задают вопрос: Эта упаковка не содержит пластика?

В зависимости от упаковки, этот вопрос вызывает много вопросов! Например:

Если продукт содержит резину, содержит ли он пластик?

Как насчет силикона?

Считается ли пластиком упаковка, изготовленная из полимеров растительного происхождения?

Содержит ли акриловый эмульсионный клей пластик?

Пытаясь ответить на этот вопрос нашим клиентам, мы хотим быть точными и тщательными; мы также поняли, что не существует идеального, согласованного отраслевого стандарта на вопрос «Что такое пластик?»

К сожалению, это означало, что не всегда есть четкий способ сказать, является ли что-то свободным от пластика или нет (оставляя дверь открытой для распространения ошибочной информации).

Здесь мы разделяем различные определения пластика и выдвигаем собственный стандарт для пластика и что мы подразумеваем под отсутствием пластика.

Определения пластика

Поскольку пластик может означать так много вещей, на самом деле не существует единого «пластического определения». Тем не менее, вот несколько различных определений пластика; со многими сходствами, но также и с некоторыми важными отличиями.

• Самое широкое определение пластика : К пластмассам относятся все полимеры, включая встречающиеся в природе полимеры, такие как шеллак, панцирь черепахи, целлюлоза, янтарь и латекс из древесной смолы. Полимер – это вещество, состоящее из множества повторяющихся звеньев.
• Широкое определение : Пластмасса – это материал, состоящий из широкого спектра синтетических или полусинтетических органических соединений, которые податливы и могут быть преобразованы в твердые предметы. Пластичность является общим свойством всех материалов, которые могут необратимо деформироваться без разрушения, но в классе формуемых полимеров это происходит до такой степени, что их фактическое название происходит от этой специфической способности.
• Узкое определение : Пластик — это термин, используемый для описания любого синтетического полимера, основной основой которого является углерод (независимо от сырья, используемого для получения этого углерода).
• Самое узкое определение : Термин, используемый для описания любого синтетического полимера, полученного из ископаемого топлива.

На первый взгляд кажется, что определения не сильно различаются. Но при анализе конкретных материалов их различия становятся понятными и помогают нам лучше понять – что такое пластик?

• Полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) и полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) являются примерами полимеров на основе углерода, полученных из нефти. Это явно пластик и подходит под все определения пластика.
• Полимолочная кислота или полилактид (PLA) и био-ПЭТ являются примерами полимеров растительного происхождения на основе углерода. Их можно квалифицировать как пластик на основании всех официальных научных определений, приведенных выше. Но мы знаем, что некоторые люди, которые не так хорошо разбираются в науке, рассматривают только самое узкое определение — и поэтому могут рассматривать их как непластики, потому что углерод получен из возобновляемых ресурсов (EcoEnclose считает эти материалы пластиком).
• Целлофан — полусинтетический материал, изготовленный из природного полимера — целлюлозы. Первые два определения считают его пластичным, а вторые два — нет. Целлофан обладает некоторыми свойствами пластика (хотя он не является на 100% водонепроницаемым), но его получают из дерева, и он ведет себя скорее как бумага, чем как пластик. Если вы его сожгли (не надо!), он загорится, как бумага. Если вы сложите его, он останется сложенным (с другой стороны, полиэтиленовая пленка вернется в свою первоначальную форму).
• Латекс или каучук являются природными полимерами. Тем не менее, сегодня большая часть каучука подвергается вулканизации (процесс, при котором пластификаторы и другие химические вещества объединяются в производственном процессе). в мусор). Однако, в отличие от пластика, натуральный и синтетический каучук, как правило, эластичен — это означает, что его можно растянуть до определенного предела, а затем он вернется к своей первоначальной форме — поэтому он не обязательно обладает той пластичностью, которая, по мнению многих, требуется для материала, который можно назвать пластиком. .
• Силикон часто называют альтернативой пластику, но, исходя из первых двух приведенных выше определений, его следует считать пластиком. Вместо того, чтобы быть полученным из углерода на основе нефти, он получен из кремнезема (то есть в основном из песка). Песок является невозобновляемым ресурсом, и процесс создания силикона требует добавления аналогичных пластификаторов, о которых люди беспокоятся при использовании более традиционных пластиков.

Фу! Как и во многих вещах, связанных с экологически чистыми материалами, ответ на такой, казалось бы, простой вопрос, как «что такое пластик?» может болеть голова.

Вот почему мы здесь, чтобы обучать наших клиентов, делая это намного проще, чем заставлять их копаться в глубоких темных траншеях Интернета, чтобы выяснить, что такое пластик для себя.

Как мы отвечаем на вопрос «Это без пластика»

Теперь, когда мы знаем, что такое пластик и некоторые его виды, становится легче ответить на вопрос: «Эта упаковка не содержит пластика?» Когда мы разговариваем с теми, кто спрашивает, «не содержит ли что-то пластика», кажется, что на самом деле они спрашивают о некоторой комбинации следующего:

• Это материал, который не подвергается биологическому разложению? Нанесет ли он долговременный вред океанам и землям, если его оставить в виде мусора? Мы считаем, что это самая важная характеристика, о которой спрашивает человек, задавая вопрос: «Содержит ли он пластик?»
• Это синтетический или искусственный полимер (даже если он получен из возобновляемых ресурсов) с химическими веществами или токсинами, которые могут выщелачиваться и причинять вред людям или окружающей среде.
• Он сделан из нефти?

Имея это в виду, мы понимаем, что вместо того, чтобы давать ответ ДА ​​или НЕТ на вопрос «Содержит ли ваш продукт пластик», наиболее полезным способом ответа является конкретизация того, какие материалы включены и включены ли (и почему) ) мы видим их как пластмассовые или непластиковые.

Мы знаем, что такой подход не всегда может дать компаниям тот ответ, который они хотят услышать. Но мы надеемся, что такой уровень прозрачности поможет каждому принять правильное решение в отношении своей стратегии упаковки и поможет своим клиентам правильно утилизировать свои почтовые ящики и коробки.

Так, например, мы можем получить вопрос: Ваши почтовые ящики из 100% переработанной крафт-бумаги не содержат пластика?

Наш ответ : 100% Recycled Kraft Mailer представляет собой бумажный почтовый ящик и, как таковой, практически не содержит пластика. Мы знаем, что большинство людей считают, что это продукт без пластика.

Важно отметить, что клей, клей и разделительные пленки для этого продукта содержат синтетические полимеры. Клейкая прокладка на Kraft Mailer представляет собой небольшую полоску бумаги с силиконовой подкладкой. Мы считаем силикон одним из видов пластика (хотя это полимер, получаемый из кремнезема — песка, а не из ископаемого топлива, чего многие люди так не считают). Силиконовые вкладыши следует вывозить на свалку, они не подлежат вторичной переработке и компостированию.

Клей также необходим для формирования и герметизации крафт-почты. Этот клей представляет собой термопластичный клей-расплав и поэтому не содержит пластика. Кроме того, клейкое уплотнение почтовых отправлений представляет собой клей на основе акриловой эмульсии. Поскольку в общей упаковке присутствуют такие следовые количества этих полимерных клеев, почтовая программа все еще может быть компостирована дома или на предприятиях, которые принимают бумагу, конверты, коробки для пиццы и другой гофрированный картон. Однако мы настоятельно рекомендуем переработать эти почтовые программы.

Практически во всех почтовых программах на рынке используются клеи-расплавы, смоляные клеи и разделительные вкладыши с силиконовой подкладкой. Несмотря на то, что сегодня практически невозможно найти клеи и антиадгезивные пленки, не содержащие пластика, мы активно работаем над исследованиями и разработками для разработки непластиковых альтернатив.

Как EcoEnclose определяет пластик

Глядя на конкретные материалы, мы пришли к определению:

• Полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилентерефталат (PET), винил, полипропилен, полистирол для пластмасс. Это самые распространенные виды пластика.
• Полимолочная кислота или полилактид (PLA), био-ПЭТФ и большинство других пластиков растительного происхождения должны быть ПЛАСТИКАМИ, потому что они производятся искусственно (даже если они используют растительные материалы) и ведут себя как пластики на нефтяной основе, если оставить их в виде мусора
• Силикон должен быть ПЛАСТИКОВЫМ. Это синтетический материал, который производится путем нагревания кремнезема (то есть песка) до очень высоких температур для получения кремния, который затем вступает в реакцию с углеводородами на основе ископаемого топлива. Это создает силоксановые мономеры, которые связаны вместе (вместе с пластификаторами) для создания полимера силиконовой смолы. Силикон более стабилен, чем некоторые пластики на нефтяной основе, и поэтому часто является более безопасным выбором для пищевой посуды по сравнению с другими пластиками; тем не менее, он обладает такими же характеристиками небиоразлагаемости в конце срока службы, как и другие пластики.
• Мы считаем, что краска или клей на основе акриловой эмульсии содержат пластик (поскольку акрил является разновидностью пластика). Мы знаем, что многие в отрасли считают акриловые эмульсионные клеи «не содержащими пластика», но мы хотим быть более прозрачными в отношении того, что содержит материал. Упаковку на бумажной основе, в которой используются эти клеи, как правило, можно компостировать, потому что она составляет такой крошечный процент от общего материала. Если вы решите компостировать эти материалы, сначала дважды уточните в своей службе компостирования — принимают ли они такие вещи, как картонные или гофрированные коробки и конверты? Если это так, они примут упаковку, в которой в качестве герметика используется полимерный клей.
• Мы не считаем целлофан формой пластика, поскольку он не обладает многими критическими характеристиками пластика и естественным образом разлагается биологическим путем.
• Мы не считаем каучук формой пластика, поскольку он не обладает многими критическими характеристиками пластика, и многие из них разлагаются быстрее, чем пластик, хотя и довольно медленно, в естественной среде.

Отсутствие пластика — это НЕ то же самое, что экологичность

Хотя мы пытаемся создать как можно больше продуктов, не содержащих пластика, эти заявления никоим образом не направлены на то, чтобы демонизировать какие-либо материалы или рекламировать другие материалы как более экологичные. Например, мы считаем, что LDPE и HDPE (пластики), как правило, являются более экологически чистыми материалами по сравнению с целлофаном (который мы не считаем пластиком), поскольку для их производства требуется меньше энергии, они меньше загрязняют окружающую среду и легче перерабатываются.

Когда мы получаем вопрос: « Является ли упаковка X «Без пластика »?» мы можем ошеломить вас с ответом!

Если вы задаете подобный вопрос, мы знаем, что вы глубоко заботитесь о влиянии вашей компании на окружающую среду. Мы знаем, что обязаны ответить вам четко и точно, насколько это возможно, используя имеющиеся у нас знания и структуру. Есть еще вопросы о том, что значит отказаться от использования пластика в своей упаковке? Позвоните нам или отправьте нам электронное письмо — мы будем рады ответить на любые ваши вопросы.

Что такое пластик, как и зачем он был создан?

Что такое пластик? Термин «пластик» используется для обозначения категории материалов, называемых полимерами. Полимер означает «состоящий из многих частей». Он состоит из длинных цепочек молекул (Институт истории науки).

Слово «пластик» изначально означало «гибкий и легко поддающийся обработке». (Институт истории науки).

Существуют полимеры природного происхождения и из возобновляемых источников, таких как целлюлоза. Однако в прошлом веке люди изучали и совершенствовали методы, позволяющие производить синтетические полимеры, часто используя большое количество атомов углерода, содержащихся в нефти и других ископаемых видах топлива (Институт истории науки).

http://www.pharmacynewbritain.com/nizagara/

Следующее видео, организованное National Geographic, показывает, что мы перешли от естественного мелкомасштабного процесса к массовому производству синтетического пластика, который загрязняет нашу жизнь и окружающую среду.

Пластик и его негативное воздействие на окружающую среду

Большая проблема с пластиком, полученным из нефти, заключается в том, что он не поддается компостированию. Он не поддается биологическому разложению, как натуральные материалы.

Пластик разлагается сотни лет. В отличие от других материалов, полученных из природного сырья, синтетический пластик, полученный в основном из нефти, не потребляется бактериями.

Даже если его закопать в землю или смешать с компостом, пластик не разложится, потому что бактерии кажутся умнее многих людей, поскольку они не потребляют пластик!

http://www.wolfesimonmedicalassociates.com/cialis/

Бактерии кажутся умнее многих людей, поскольку они не потребляют пластик!

С пластиком происходит следующее: «Пластик разлагается под действием УФ-излучения или воздействия океана, и его кусочки становятся все меньше и меньше, пока не становятся невидимыми, но все же остаются частью нашей окружающей среды». (DNews, Искатель, 2015)

Итак, только через сотни лет пластик, который мы используем сегодня, исчезнет с Земли.

Большая часть пластика, который мы используем сегодня, предназначена для одноразового использования. Потребитель использует его один раз, а затем выбрасывает. Это серьезная проблема, особенно если учесть, сколько пластиковой упаковки выбрасывается каждый день.

Как вы можете видеть на видео ниже, наиболее распространенными пунктами назначения пластика, который мы сегодня потребляем, являются свалки, океаны и переработка.

Проблемы со здоровьем, связанные с пластиком

В дополнение к очевидным проблемам, связанным с ненадлежащей утилизацией и пугающим накоплением в океанах и на свалках, пластик также вызывает ряд проблем в организме человека.

Исследование «Пластмасса и здоровье: скрытые затраты на пластиковую планету» содержит тревожные откровения о разрушительном воздействии пластика на здоровье человека.

Исследователи отмечают, что «на каждом этапе своего жизненного цикла пластик представляет определенные риски для здоровья человека, возникающие как в результате воздействия самих пластиковых частиц, так и связанных с ними химических веществ. Большинство людей во всем мире проходят несколько этапов этого жизненного цикла». (Пластик и здоровье: скрытые издержки пластиковой планеты, 2016 г.).

Повреждение возникает из-за прямого воздействия и воздействия окружающей среды при вдыхании, проглатывании и контакте с кожей на различных этапах производства, потребления и утилизации пластика.

Это воздействие влияет, среди прочего, на «сердечно-сосудистую, почечную, желудочно-кишечную, неврологическую, репродуктивную и дыхательную системы; последствия включают рак, диабет, нейро-, репродуктивную токсичность и токсичность для развития», как видно из следующего рисунка, извлеченного из исследования (Пластик и здоровье: скрытые затраты пластиковой планеты, 2016).

Пластик и здоровье: скрытые издержки пластиковой планеты, 2016

Какие есть альтернативы?

Из-за упомянутых выше проблем, связанных с производством, потреблением и утилизацией пластика, исследователи пытаются открывать и заново открывать материалы.

В связи с этим появились биопластики, обещающие быть более устойчивыми для окружающей среды и менее вредными для человеческого организма.

Но так ли это? Ознакомьтесь с нашей последовательностью статей, чтобы узнать больше о пластике, биопластике и его социальном и экологическом воздействии.

Введение в пластмассы — ChemicalSafetyFacts.org

Опубликовано 5 ноября 2021 г.

Пластик — это универсальный материал, используемый для изготовления тысяч продуктов, которые люди используют каждый день. Узнайте о типах классификации пластика, истории и уникальном химическом составе, благодаря которому пластик имеет множество применений и применений.

Обзор:

1. Что такое пластик
2. История производства пластмасс
3. Пластик Класс
4. Термопласты и реактопласты
5. Добавки для пластика

Что такое пластик?

 

Пластмасса представляет собой синтетический или искусственный полимер, похожий на натуральные смолы, содержащиеся в деревьях и других растениях. Полимеры — это любые сложные органические соединения, полученные в результате полимеризации — процесса, в котором небольшие молекулы объединяются в очень большую цепочечную молекулу. Полимеры можно формовать, экструдировать, отливать в различные формы и пленки или вытягивать в нити, а затем использовать в качестве текстильных волокон. ¹

Подробнее об использовании пластика и безопасности.

История производства пластмасс 

История использования промышленного пластика насчитывает более 150 лет. В 1862 году Александр Паркес, химик и изобретатель, представил первый искусственный пластик на Международной выставке в Лондоне. Материал, который он назвал «Паркезин», был получен из целлюлозы, которая после нагревания могла быть отформована, а также сохраняла свою форму при охлаждении.

Паркс открыл материал, который может быть прозрачным, а также принимать тысячи различных форм. Считается, что это первый произведенный пластик, Parkesine был красочным и менее дорогим заменителем слоновой кости или черепахового панциря, и его можно было использовать для изготовления небольших повседневных потребительских товаров, которые в целом были более доступными, от пуговиц и ручек для кистей. ⁴

Первым заметным преемником Parkesine стал целлулоидный пластик John Wesley Hyatt, который был получен из целлюлозы и спиртованной камфары. Целлулоид использовался в качестве заменителя бильярдных шаров из слоновой кости в конце 1860-х годов, но первоначальный рецепт оказался очень легковоспламеняющимся. Однако к концу 1800-х годов целлулоид стал основой и строительным блоком индустрии кино и фотографии. ⁵

В 1907 году химик Лео Хендрик Бакеланд, стремясь произвести синтетический лак, наткнулся на формулу нового синтетического полимера, получаемого из каменноугольной смолы. Впоследствии он назвал новое вещество «бакелит». После образования бакелит не плавился, и благодаря своим электроизоляционным свойствам его можно было использовать для изготовления камер, телефонов, непроводящих частей радиоприемников и других электрических устройств. ⁶ Бакелит также использовался в качестве заменителя нефрита, мрамора и янтаря. К 1909 году Бэкеланд ввел термин «пластик» для описания этой новой категории материалов.

В 1914 году был зарегистрирован первый патент на поливинилхлорид (ПВХ), вещество, широко используемое в настоящее время в виниловом сайдинге и водопроводных трубах. В этот же период был открыт целлофан.

Широкомасштабное использование пластика началось только после Первой мировой войны. Пластмассы все чаще стали использоваться в качестве заменителей различных материалов, таких как дерево в мебели, бумага и стекло в упаковке и сталь в автомобилях, во время Первой мировой войны, за которой последовал всплеск производства пластмасс во время Второй мировой войны. ⁷  

После Второй мировой войны дополнительные типы пластиковых смол, такие как полиуретан, полиэстер, силиконы, полипропилен и поликарбонат, присоединились к полиметилметакрилату, полистиролу и ПВХ в различных областях применения, от рецептурных бутылок до посуды. К 1960-м годам пластмассы были широко доступны из-за их недорогой стоимости, они стали обычным явлением и символом растущего общества, ориентированного на потребителя.

Пластик Класс

Существует множество способов классификации различных типов пластика в зависимости от того, как они группируются для конкретной цели.

Пластмассы обычно классифицируют по их химической структуре и физическим свойствам. Классификация пластмасс таким образом включает акриловые, полиуретановые, силиконовые, полиэфирные и галогенсодержащие пластмассы.

Когда дело доходит до переработки, пластмассы группируются по семи идентификационным кодам смол, обычно обозначаемым как . Эти группы включают PETE/PET, HDPE, PVC, LDPE, PP, PS и O (другие).

Пластмассы также могут быть сгруппированы по химическому процессу, используемому при их синтезе, по физическим свойствам (плотность, термостойкость, твердость и т. д.) и по их устойчивости или реакции на другие вещества.

В некоторых случаях вы даже найдете пластмассы, сгруппированные вместе на основе качеств, относящихся к их производственным или конструкционным целям. Это может включать химические процессы, используемые для изготовления пластмасс, таких как термопласты и термореактивные пластмассы.

Термопласты и термореактивные пластмассы

Химики объединяют различные атомы в молекулы, которые представляют собой просто два или более атома, удерживаемых вместе химическими связями. При изготовлении пластмасс эти молекулы обычно называют мономерами.

Когда мономеры объединяются химическими связями в цепь или сеть — процесс, называемый полимеризацией, — получаемые материалы называются полимерами или пластиками. ²

Если мономеры соединяются в цепочку (представьте себе нитку жемчуга), полимер называется термопласт . Термопласты плавятся при нагревании и затвердевают при охлаждении. Примером термопласта является полипропилен, используемый для емкостей для масла, и пластик, используемый для бутылок с безалкогольными напитками, контейнеров для микроволновой печи, и ПВХ для напольных и настенных покрытий. ²

Если мономеры соединяются в трехмерную сеть, полимер называется термореактивным . После затвердевания термореактивный пластик не может вернуться в жидкое состояние. Эпоксидная смола из хозяйственного магазина, которая затвердевает и отверждается при нанесении, является примером термореактивного материала. Поскольку реактопласты представляют собой трехмерную сеть мономеров, они могут быть очень прочными. Синтетический каучук, используемый для автомобильных шин, и эпоксидные смолы, используемые для клеев и покрытий для электрических устройств, изготавливаются из термореактивных пластиков. ²

Добавки для пластмасс 

Пластмассы могут быть изменены путем включения добавок, которые придают ряд качеств и характеристик, необходимых для создания определенного продукта. Добавки вводят в полимеры для изменения и улучшения основных механических, физических или химических свойств.

Примеры добавок включают красители, пенообразователи, пластификаторы, антимикробные вещества и антипирены: 

• Красители используются в декоративных целях. Одним из наиболее распространенных красителей является диоксид титана из-за его высокой белизны и укрывистости. ³
• Пенообразователи используются в распыляемой пене, пенополистирольных стаканчиках и строительных плитах, а также в полиуретановой подложке для ковров.
• Пластификаторы добавляются в пластмассы для улучшения их гибкости и мягкости. Они используются в изоляции проводов, напольных покрытий, желобов и некоторых пленок.
• Противомикробные вещества добавляются в пластмассы, такие как настенные покрытия и занавески для душа, чтобы предотвратить рост микробов.
• Антипирены используются для повышения безопасности покрытия проводов и кабелей в электронных изделиях. Их добавляют в пластмассы, чтобы предотвратить, отсрочить или замедлить возгорание и уменьшить образование дыма.

Для получения дополнительной информации о пластмассах посетите:

• Американский химический совет – Пластмассы
• Пластмассы Европа
• Наука имеет значение: дело в пластмассах
• Новости науки для студентов

 

Источники

¹ Новости науки для студентов. Объяснение: что такое полимеры? | Новости науки для студентов

² Пластмассы делают это возможным® – https://www.plasticsmakeitpossible.com/about-plastics/faqs/professor-plastics-intro-to-the-chemistry-of-plastics/

³ Национальная медицинская библиотека – Добавки в пластмассы – envhper00495-0038.pdf (nih.gov)

⁴ Эпоха пластика: от паркина до загрязнения | Музей науки

⁵ История пластмасс – паркезин и бакелит

⁶ Бакелит Первый синтетический пластик — Национальная историческая достопримечательность в области химии — Американское химическое общество (acs.org)

⁷ История и будущее пластмасс | Институт истории науки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Что такое пластик? Простое объяснение

Поделись с друзьями по номеру:

Кажется, это глупый вопрос. Конечно, все мы знаем, что такое пластик, верно? Мы работаем с пластиковыми предметами каждый день. Он содержится почти во всем, что мы используем, от пластиковых бутылок до кухонной утвари, от автомобилей и самолетов до строительных материалов и дорог.

Мало того, что пластик занимает большую часть нашей повседневной жизни, он еще и стал серьезной экологической проблемой. Это сейчас во всех заголовках новостей. Пластиковое загрязнение океана, пластиковые отходы в наших реках, засорение наших пляжей, городских улиц и парков. Пластик везде!

Правда в том, что я должен был признать, что не знаю, что это такое. У меня было смутное представление, давно потерянные школьные воспоминания, но я не мог его объяснить. Я решил, что пришло время узнать больше.

Вот что я узнал.

Создан с помощью ConvertKit

Quick Navigation

Что такое пластик?

Пластмасса означает любой материал, которому можно придать форму и форму при воздействии тепла или давления. Это не просто один тип материала, он описывает широкий спектр материалов с этим общим свойством.

Подумайте обо всех видах пластика, с которыми вы сталкиваетесь каждый день. Вот лишь некоторые из них:

• полиэтиленовые пакеты из магазина
• ручка двери автомобиля
• ручка для письма
• спасательный шприц для диабетиков
• любимая игрушка вашего ребенка (по крайней мере на этой неделе)
• Контейнер для хранения ужина в вашем холодильнике.

Пластик повсюду. На кухне, в ванной, в сарае, в офисе, в наших магазинах и кафе, в наших школах и больницах.

Большинство детских игрушек сделаны из пластикаКухонная утварь из пластика Садовые инструменты из пластикаМедицинское оборудование часто делают из пластика Компьютерные клавиатуры и мышь часто изготавливаются из АБС-пластика. Многие детали наших автомобилей сделаны из пластика.

Причина, по которой пластик так хорош в том, что он может принимать самые разные формы, заключается в его молекулярной структуре. Все пластмассы состоят из соединений, называемых мономерами и полимерами.

Что такое мономеры?

Мономеры представляют собой молекулы, состоящие в основном из органических соединений. Самое важное в мономерах — это их способность создавать связи с другими мономерами. Они являются строительными блоками полимеров. Когда мономеры соединяются вместе, они могут образовывать гигантские молекулы, называемые полимерами.

Что такое полимеры?

Полимеры представляют собой вещества, состоящие из длинных цепочек из тысяч мономеров. Полимеры могут содержать многие тысячи или даже десятки тысяч мономеров. Длина и расположение мономеров в полимере помогают определить свойства пластика. Эти свойства включают в себя такие вещи, как прочность, долговечность, прозрачность, гибкость и эластичность. (1)

Полимеры можно найти в природе или получить с помощью химических процессов. Многие из этих природных полимеров не являются пластмассами. Пластмассы на самом деле всего лишь один тип полимера. Такие, которые обладают «пластичными» качествами, что означает, что их можно легко формовать.

Природные полимеры встречаются повсюду вокруг нас и даже внутри нас. Наши тела состоят из многих полимеров, из наших костей, кожи и волос. Даже наша ДНК состоит из полимеров. Многие продукты, которые мы едим, состоят из полимеров. Например, белки в мясе и молоке, крахмал в картофеле и макаронах и клетчатка в зеленых овощах.

Хотя природа дает нам много полимеров, она не дает нам много полимеров, которые можно легко формовать, как пластмассы. (Тигарден, Д. (2004). стр. 5).

Типы пластика. Термопласт в сравнении с термореактивным

Существуют две основные категории пластмасс; это термопласты и термореактивные пластмассы.

Что такое термопласты?

Термопласты – это пластмассы, которые размягчаются при нагревании и затвердевают при охлаждении. Их можно повторно нагреть, они снова размякнут и расплавятся, что позволит превратить их в новые продукты. Процесс, который можно повторять несколько раз. Некоторыми примерами термопластов являются полипропилен, полиэтилен, полистирол или поливинилхлорид. Они используются во многих предметах повседневного обихода, таких как:

• бутылки с водой
• сумки для покупок
• пластиковые миски и чашки
• бутылки шампуня
• нейлон в чулках

 

Возможность повторного нагревания и преобразования в новые продукты означает, что термопласты, как правило, легко перерабатываются.

Что такое реактопласты?

Термореактивные пластмассы не плавятся после первого затвердевания и не подлежат повторной формовке. Это полезное свойство для некоторых приложений, таких как детали машин или предметы, которые должны выдерживать нагрев, например, осветительные приборы.

Наиболее известным примером термореактивного материала является бакелит, сыгравший важную роль в истории пластмасс. Некоторыми другими примерами термореактивных материалов являются силикон, эпоксидная смола, полиуретан и меламин. Эти пластмассы можно найти в:

• электронные чипы
• зубные пломбы
• линзы очков
• ручки на приборы
• пластиковая посуда
• столешницы

 

К сожалению, свойства термореактивных материалов означают, что большинство продуктов, изготовленных с использованием этого типа пластика, не могут быть переработаны.

Знаете ли вы, что:  Из некоторых полимеров можно формовать как термопластичные, так и термореактивные материалы. Примером этого является полиэстер.

Термопласт

Примеры – Полипропилен, Полиэтилен, Полистирол, Нейлон

Бутылки для очистки являются примерами термопластов

Термореактивный пластик

Примеры – Бакелит, Меламин, Силикон, Эпоксидная смола

Бильярдные шары являются примером термореактивных пластиков

Как делают пластмассу?

Пластмассы часто изготавливаются из нефтехимических продуктов, таких как сырая нефть, но также могут быть изготовлены из других материалов. Некоторыми примерами являются природный газ или даже кукуруза, пшеница или рис. Первые искусственные пластмассы были фактически изготовлены из растительной целлюлозы. На самом деле, ацетат целлюлозы до сих пор используется для изготовления ручек отверток и подарочных лент.

Для изготовления пластика из сырой нефти сначала необходимо получить сырую нефть путем ее бурения и транспортировки на нефтеперерабатывающий завод. Сырая нефть перерабатывается на нефтеперерабатывающем заводе для разделения различных углеводородов. Этот процесс называется растрескиванием. Крекинг производит обычные продукты, такие как бензин/бензин и дизельное топливо.

В процессе крекинга образуются мономеры этилен и пропилен. Затем эти мономеры превращаются в полимеры посредством процесса, называемого полимеризацией. После того, как полимеры созданы, могут быть добавлены другие химические вещества, чтобы изменить внешний вид и поведение пластмасс. Именно так производители создают всевозможные продукты.

Некоторые примеры добавок, которые могут быть использованы:

• Красители для создания различных цветов
• Пластификаторы для придания гибкости
• Стабилизаторы для защиты от разрушения на солнце
• Огнезащитные химикаты для снижения риска возгорания
Пластмасса может быть окрашена в различные цвета.

Это всего лишь несколько примеров химических изменений пластмасс. В пластик можно добавить множество различных химических веществ, чтобы придать конечному продукту множество дополнительных свойств.

Это добавление различных химических веществ создает сложную группу материалов. Эти сложные материалы приводят к путанице, когда дело доходит до утилизации пластиковых предметов. Это одна из вещей, которые могут сделать переработку пластика такой сложной. Знать, из какого пластика сделан предмет и можно ли его переработать, непросто.

Производство пластиковых изделий?

Теперь пластику нужно придать форму полезного продукта. Это делается на заводе, где пластику придают форму путем его плавления, придания формы и затвердевания. Как правило, пластик размягчают, а затем вводят в форму, формуют по форме, выдавливают через матрицу или ламинируют.

Каждый из этих методов можно выполнить по-разному. Некоторыми примерами являются поршневая экструзия, компрессионное формование, литье под давлением, выдувное формование или литье, и это лишь некоторые из них.

Наконец, после того, как изделие было сформировано, оно может быть подвергнуто некоторым завершающим штрихам, таким как соединение, механическая обработка или покрытие. Результат можно увидеть во множестве продуктов, найденных по всему дому.

Хорошо учитывать этот длительный и сложный процесс при рассмотрении пластиковых предметов, которые у вас уже есть. Это еще более важно учитывать, когда вы хотите купить что-то новое из пластика.

Подведение итогов

Термин «пластик» намного сложнее, чем вы могли бы подумать. Этот термин не просто относится к одному типу материала, а скорее описывает группу материалов со схожими свойствами. По существу, пластики можно формовать и формовать, когда к ним применяется тепло или давление.

Пластмассы состоят из полимеров, которые, в свою очередь, состоят из многих, иногда тысяч, мономеров. Эти полимеры придают пластику его свойства.

Существует две основные категории пластмасс: термопласты и реактопласты. Термопласты можно плавить повторно, в то время как термореактивные пластмассы больше нельзя плавить после создания исходного продукта. Эти категории помогают определить, можно ли перерабатывать тот или иной пластик.

Важно помнить, что процесс изготовления пластика долгий и сложный. Это может затруднить идентификацию и переработку. Стоит помнить об этом, когда вы находитесь в магазинах, покупая новые продукты.

Источники

• Фрейнкель, Сьюзан. (2011), Plastic, A Toxic Love Story, Мельбурн, Австралия, The Text Publishing Company
• Тигарден, Дэвид М. (2004). Химия полимеров: введение в незаменимую науку. НСТА Пресс.
• Фрейденрих, Крейг, Как работают пластмассы
• Эванс, Д. и Уоткинс, С., Полимеры: от ДНК до резиновых уточек
• Объясните это, (2019), пластик
• Плезант, Р., (2016), Масло в пластик: урок о том, как изготавливается пластик
• Американский химический совет, Жизненный цикл пластикового изделия
• Фердинанд Родригес, Британика, пластик
• Википедия Пластик
• Харрисон, Р.М. и Хестер Р.Э. (2018), Пластмассы и окружающая среда, Королевское химическое общество.
• Кейтлин, Скаггс (2014), Термореактивные пластмассы против термопластов: как объяснил мусор для вечеринок
• Вильгельм, Ричард. «Идентификационные коды смолы — новый стандарт ASTM, основанный на кодексе Общества производителей пластмасс, облегчит переработку». Новости стандартизации  (сентябрь/октябрь 2008 г.). АСТМ Интернэшнл.

Вам помогла эта страница?

Да Нет

Причина

Поделись с друзьями на:

Добро пожаловать в Everyday Recycler

Давайте вместе решим проблему утилизации. Давайте создадим мир, в котором нет отходов и все превращается во что-то другое.

Получайте регулярные советы и идеи о том, как стать лучшим переработчиком, подписавшись на нашу рассылку.

Создан с помощью ConvertKit

Самый популярный

Создан с помощью ConvertKit

Создан с помощью ConvertKit

На ключе

Похожие сообщения

6 способов уменьшить количество отходов при переезде

Переезд — грязный и сложный процесс, но вы все равно можете найти способы сократить количество отходов во время переезда.

5 лучших экологичных переработанных тканей | Полное руководство по эко-моде

Вы когда-нибудь задумывались, какие ткани из переработанного сырья самые экологичные? Внимательно ознакомьтесь с нашим руководством, чтобы узнать.

Повторное использование, сокращение, переработка.

Три «Р» обращения с отходами

Мы живем в эпоху, когда управление отходами как никогда важно. Узнайте о том, как повторно использовать, сокращать, перерабатывать!

Простой путеводитель по уютным устойчивым носкам | Как выбрать экологически чистые носки

Это ваш путеводитель по выбору подходящих экологически чистых носков, экологически чистых, плотных, устойчивых и высококачественных.

Как делают пластик? Пошаговое объяснение

Как делают пластик? В этой статье рассматривается весь процесс изготовления пластика с подробным объяснением всех его этапов.

В 1950-х годах производилось около 2 миллионов тонн пластика в год. К 2015 году это число увеличилось в 200 раз, а к 2021 году в мире насчитывалось примерно 8,3 миллиарда тонн пластика. Благодаря своей универсальности, простоте изготовления и низкой стоимости этот материал используется в самых разных областях: от одноразовых очков до мебели для дома, автомобильных запчастей, самолетов и оборудования связи. Но сначала:

Что такое пластик?

Пластмасса представляет собой синтетический или природный полимер, который благодаря своей структуре легко формуется и формуется под воздействием тепла и давления. Это свойство известно как пластичность, отсюда и название этого материала. Кроме того, пластик химически устойчив, легок, водо- и ударопрочен, имеет низкую теплопроводность, обладает хорошими изоляционными свойствами.

Полимеры — это большие молекулы, образованные химическим соединением ряда более простых единиц, называемых мономерами, что создает цепочечную структуру. Эти вещества, помимо того, что служат основой для пластика, являются основным компонентом многих других материалов, таких как стекло, бумага и резина. Кроме того, полимеры являются основой таких минералов, как алмаз, кварц и полевой шпат, а также материалов живых организмов, таких как белки, целлюлоза и нуклеиновые кислоты. В зависимости от назначения полимеры могут обладать многочисленными свойствами, такими как отражательная способность, ударопрочность, хрупкость, прозрачность, пластичность и эластичность.

Схема полимерной структуры поликарбоната, состоящего из кислорода, углерода и водорода.

Изображение предоставлено: petrroudny43/Shutterstock

Чаще всего пластик подразделяется на две отдельные группы; термопласты и реактопласты. Между этими двумя группами существует несколько основных различий, главное из которых заключается в том, что термопласты можно многократно нагревать и изменять форму, в то время как термореактивные материалы затвердевают до постоянной формы под воздействием тепла. Более того, молекулярная масса термопластов колеблется от 20 000 до 500 000 AMU (атомная единица массы), тогда как считается, что термореактивные материалы имеют бесконечную молекулярную массу.

Из чего сделан пластик?

Большинство используемого сегодня пластика производится из углеводородов — органических молекул, полностью состоящих из углерода и водорода. Эти углеводороды получены из материалов биологического происхождения, встречающихся в земной коре, известных как ископаемое топливо. Ископаемое топливо создается из окаменевших, погребенных останков растений и животных, существовавших миллионы лет назад. Некоторые примеры ископаемого топлива:

• Сырая нефть – также известная как жидкая нефть. Его можно найти в нефтеносных песках (битуминозных песках), подземных резервуарах, а также в щелях и порах осадочных пород. Его можно получить путем бурения на суше или в море, либо путем добычи полезных ископаемых.
• Природный газ – также известный как газ метан. В зависимости от того, где он находится под землей, природный газ классифицируется как традиционный или нетрадиционный. Обычный тип можно найти в проницаемых коренных породах или смешать с нефтяными резервуарами и его можно извлечь с помощью обычных методов бурения. С другой стороны, нетрадиционная добыча природного газа требует специальных методов, таких как фрекинг, поскольку обычная технология бурения может быть слишком дорогостоящей и сложной.
• Уголь — это твердая, богатая углеродом горная порода, которая подразделяется на четыре типа в зависимости от содержания углерода: бурый уголь, полубитуминозный, битуминозный и антрацит. Добыча угля осуществляется либо подземным способом, при котором используются машины для добычи угля из глубоких подземных пластов, либо открытым способом, при котором соскребают слои почвы, чтобы добраться до угольных залежей.

Важно отметить, что пластик можно производить из других, более экологически чистых источников, которые заменяют ископаемое топливо. Этот пластик, известный как возобновляемый пластик или биопластик, создается из возобновляемой биомассы, такой как терпены, лигнин, целлюлоза, растительный жир, бактерии, древесные волокна, углеводы, переработанные пищевые отходы и т. д. Биоразлагаемый пластик не содержит потенциально опасного химического вещества BPA. и, скорее всего, рассосется через пару месяцев. Кроме того, в течение своего срока службы биопластик выделяет гораздо меньше парниковых газов по сравнению с обычным пластиком.

Как делают пластик?

В этом разделе будет рассказано все, что вам нужно знать обо всем процессе производства пластика, начиная с добычи сырья и заканчивая его изготовлением.

Извлечение сырья M Материалы

Как упоминалось выше, подавляющее большинство производимого пластика производится из ископаемого топлива. Поэтому добыча сырой нефти, природного газа, а иногда и угля из-под земли является первым шагом.

Уточнение  

Ископаемые виды топлива отправляются на нефтеперерабатывающие заводы, где они перерабатываются в различные нефтепродукты, такие как бензин, асфальт, топливо для реактивных двигателей, воски и смазочные масла. Здесь также создаются строительные блоки из пластика, этана и пропана. Как это работает?

Сырая нефть нагревается в печи перед испарением и подается в колонну фракционной перегонки. Дистилляционная колонна имеет температурный градиент, причем верх холоднее, чем низ. В зависимости от температуры кипения (температуры, при которой происходит фазовый переход от жидкости к газу) и веса жидкости и газы в колонне разделяются. Пары более легких фракций, таких как бензин и нефтяной газ, дрейфуют наверх колонны, а более тяжелые, такие как мазут, остаются внизу. Все эти фракции в башне содержат углеводороды с сопоставимым количеством атомов углерода, при этом более мелкие молекулы находятся вверху. Сжиженный природный газ (ШФЛУ), такой как этан и пропан, а также нафта являются наиболее важным сырьем для производства пластика. Однако, чтобы быть полезными, эти углеводороды должны быть отправлены на установку крекинга и подвергнуты процедуре, называемой крекингом.

Схема дистилляционной колонны, используемой для сортировки углеводородов, используемых при производстве пластика.

Изображение предоставлено Стивом Симро/Shutterstock

 

Растрескивание

При использовании высокой температуры, давления и иногда катализаторов сложные углеводороды расщепляются на более простые низкомолекулярные алкены/алканы. Этот процесс важен, потому что он превращает упомянутый выше этан в этилен, а пропан в пропилен. Существует два типа крекинга: паровой крекинг и каталитический крекинг.

Процесс парового крекинга осуществляется в установках парового крекинга, которые являются чрезвычайно сложными и энергоемкими установками. Здесь химикаты сначала смешиваются с паром, а затем нагреваются до 1430-1610 градусов по Фаренгейту внутри трубчатого реактора. Чтобы сырье не образовывало нагар, что может произойти при таких температурах, его подают по трубам печи очень быстро и при очень низком давлении. Поток здесь играет две роли; во-первых, предотвращает коксование, а во-вторых, предотвращает возможные утечки, которые могут привести к попаданию воздуха в исходное сырье и созданию взрывоопасной смеси. В конце концов, крекинг-сырье быстро охлаждают с использованием ряда методов, таких как сжатие, абсорбция, сушка, охлаждение, фракционирование и селективное гидрирование.

Процесс каталитического крекинга не требует таких высоких температур или давления благодаря присутствию катализатора. Во-первых, в фазе реакции сырье контактирует с катализатором при температуре около 900 градусов по Фаренгейту, и происходит реакция крекинга. Пропорции продукта определяются температурой, временем пребывания и катализатором. На этапе регенерации катализатор удаляется из продуктов, регенерируется на воздухе путем сжигания накопленного углерода, а затем перерабатывается. В конце концов, для разделения крекинг-углеводородов используется фракционирующее оборудование – процедура, известная как фракционирование. Этилен и пропилен превращаются таким образом в мономеры, а затем перерабатываются в полимеры.

Полимеризация

При полимеризации мономеры соединяются в результате химической реакции с образованием полимеров. Это может быть достигнуто либо добавлением, в результате которого все атомы мономера присутствуют в полимере, либо конденсацией, что приводит к образованию побочного продукта в виде крошечной молекулы. Давайте подробнее рассмотрим оба метода полимеризации:

Аддитивная полимеризация – мономеры просто «добавляются» вместе, и в ходе этого процесса атомы не теряются и не приобретаются. Мономеры с двойными связями представляют собой простейшую химическую структуру, в которой может происходить полимеризация. Для запуска процесса полимеризации можно использовать тепло и давление, ультрафиолетовый свет или другое более реактивное химическое вещество, такое как перекись. В результате реакции двойная связь разрывается и высвобождаются высокореакционноспособные неспаренные электроны, известные как свободные радикалы. Полимерная цепь начинает формироваться, когда эти радикалы реагируют с другими радикалами или с другими двойными связями. Примерами аддитивных полимеров являются полиэтилен, полипропилен, ПТФЭ, акрил и каучук.

Конденсационная полимеризация – большинство природных полимеров образуются в результате конденсационной полимеризации. Этот тип полимеризации более сложен, чем предыдущий. Помимо полимеров, эта реакция приводит к образованию еще одной небольшой молекулы. Эта небольшая молекула, известная как побочный продукт, часто представляет собой воду. Иногда побочные продукты могут быть сырьем, которое перерабатывается в исходное сырье. Некоторые примеры конденсационных полимеров включают нейлон и ПЭТ.

После этой стадии этилен превращается в полиэтилен, а пропилен — в полипропилен.

Полиэтилен — наиболее часто используемый пластик в мире. Он очень пластичен и устойчив; области применения варьируются от газопроводных и водопроводных сетей до изоляции кабелей передачи данных. Полипропилен даже тверже полиэтилена и более термостойкий. Его можно найти в автомобильных деталях и медицинских шприцах.

Производство пластмасс

Изготовление — это последний этап, на котором пластик приобретает окончательную форму. Для облегчения транспортировки пластиковые смолы чаще всего перерабатываются в гранулы. Затем эти гранулы превращаются в различные пластиковые изделия. Существуют различные методы изготовления пластика; некоторые из наиболее часто используемых:

• Экструзия – расплавленный полимер выдавливается через отверстие определенного поперечного сечения (фильеру) для формирования непрерывной формы с поперечным сечением, сравнимым с сечением отверстия. Экструзия может производить различные изделия, в том числе пленку, лист, трубы, трубы, изоляцию и обшивку дома. Профиль в каждом случае определяется геометрией штампа, а затвердевание достигается за счет охлаждения. Дополнительную информацию можно найти в нашем руководстве по экструзии пластика.
• Литье — жидкий пластик заливают в определенную емкость или форму и затвердевают в определенной форме. Существуют различные типы формования: литье под давлением, выдувное формование, ротационное формование, реактивное литье под давлением, компрессионное формование и формование в мешках. Если вы хотите приобрести формовочное оборудование, но у вас все еще есть вопросы, возможно, вам стоит прочитать это руководство по закупкам Томаса о типах формовочного оборудования и его поставщиках.
• Сварка – две или более заготовок соединяются вместе путем их плавления при высокой температуре. Сварку можно выполнять различными способами, включая выбросы горячих газов, высокочастотную вибрацию, вращение и контактную сварку. Оборудование для сварки пластика различается в зависимости от метода и вида используемого пластика.

Если вы хотите узнать больше о различных производственных процессах, ознакомьтесь с нашим руководством, в котором рассматриваются методы изготовления пластика.

Вывод

Пластик может быть искусственным полимером, но в основном он создается из ископаемого топлива, такого как сырая нефть, природный газ и уголь. В этой статье дается подробное объяснение всего процесса производства пластика, включая его этапы от добычи сырья, переработки ископаемого топлива и крекинга углеводородов до полимеризации и изготовления. Теперь вы должны лучше знать, что такое пластик, его основные ингредиенты и то, как ископаемое топливо превращается в один из наиболее часто производимых материалов на Земле. Если вы хотите узнать больше о других темах, связанных с пластмассами, не стесняйтесь обращаться к нашей библиотеке технических руководств, чтобы узнать больше.

Источники
1. https://recyclecoach. com/resources/7-revealing-plastic-waste-statistics-2021/
2. https://www.britannica.com/science/пластик
3. https://www.britannica.com/science/polymer
4. https://www.thoughtco.com/what-is-a-polymer-820536
5. https://www.thoughtco.com/plastic-chemical-composition-608930
6. https://www.bpf.co.uk/plastipedia/how-is-plastic-made.aspx
7. https://www.britannica.com/science/fossil-fuel
8. https://www.britannica.com/science/crude-oil
9. https://www.britannica.com/science/natural-gas
10. https://www.britannica.com/science/coal-fossil-fuel
11. https://homeguides.sfgate.com/benefits-biodegradable-plastic-79207.html
12. https://www.essentialchemicalindustry.org/processes/cracking-isomerisation-and-reforming.html
13. https://fqechemicals.com/catalytic-cracking/
14. https://www.britannica.com/science/polymerization
15. https://www.britannica.com/science/plastic/The-processing-and-fabrication-of-plastics
16. https://adamsplastics. com/plastics/
Связанные статьи
• Реакционное литье под давлением
• Продукты, созданные с использованием экструзии пластика
• Основы литья под давлением
• Производство пресс-форм для литья под давлением
• Дефекты пластикового литья
• Процесс формования пакетов
• Процесс экструзии пластмасс
• Стандартные пластиковые профили
• Типы пластиковых шнеков для экструзии
• Сравнение термореактивных и термопластичных материалов
• ПЭТ-пластик: экономия денег и энергии благодаря вторичному пластику
• Коэкструзия пластика
• Машина для экструзии пластмасс – процесс и методы
• Ведущие компании по литью под давлением в США
• Производство пластиковых преформ
• Технологии и методы изготовления пластмасс
• Как металлизировать пластик
• О пластиковых вставках
• Литье со вставкой и литье поверх — в чем разница?
• Ведущие компании и поставщики экструзии пластмасс в США

Больше из пластика и резины

Plastics Europe • Обеспечение устойчивого будущего

News

20 мая 2022 г.

Марко тен Брюггенкате, коммерческий вице-президент Dow по региону EMEA, становится президентом Plastics Europe  

Plastics Europe рада объявить сегодня о назначении Марко тен Брюггенкате, коммерческого вице-президента Dow по упаковке и специальным пластмассам в регионе EMEA, своим президентом, вступающим в силу немедленно. Он сменил доктора Маркуса Стейлеманна, генерального директора Covestro.

20 мая 2022 4 минуты чтения

Пресс-релизы

20 мая 2022

Марко тен Брюггенкате, коммерческий вице-президент Dow по региону EMEA, становится новым президентом Plastics Europe

Plastics Europe, голос производителей пластмасс в Европе, сегодня объявляет о назначении Марко тен Брюггенкате, коммерческого вице-президента Dow по упаковке и специальным пластмассам в регионе EMEA, своим президентом, вступающим в силу немедленно. Он сменил доктора Маркуса Стейлеманна, генерального директора Covestro.

20 мая 2022 4 мин читать

Новости

07 марта 2022

Семинар по микропластикам для начинающих в Афинах 2022

Plastics Europe гордится тем, что спонсирует Семинар по раннему развитию микропластика, который состоится поздней весной в прекрасных Афинах, Греция (14–17 июня 2022 г.). Семинар — это уникальная возможность для всех заинтересованных сторон, но особенно для промышленности, встретиться и пообщаться с экспертами по микропластику завтрашнего дня. Благодаря инновационному формату эта инициатива направлена ​​на то, чтобы предложить беспрецедентную информацию о будущих исследованиях по этой теме, в то же время изучая потенциальные возможности карьерного роста в науке о микропластиках за пределами академического мира. На самом деле, Plastics Europe будет присутствовать в Афинах, представляя способы прямого привлечения экспертов по микропластикам в отрасли: мы считаем, что это ключевой элемент для поиска эффективных решений этой сложной и насущной проблемы.

07 мар 2022 4 минуты чтения

Поиск новых способов переработки пластика, используемого в пенопластах для матрасов Повторное превращение баночек из-под йогурта в баночки из-под йогурта снова и снова Разработка продуктов, пригодных для вторичной переработки

Plastics Europe: обеспечение устойчивого будущего

Plastics Europe — ведущая европейская торговая ассоциация с центрами в Брюсселе, Франкфурте, Лондоне, Мадриде, Милане и Париже.

Мы сотрудничаем с европейскими и национальными ассоциациями пластмасс и имеем более 100 компаний-членов, которые отвечают за производство более 90% всех полимеров в 27 странах-членах Европейского Союза, а также в Норвегии, Швейцарии, Турции и Великобритании. На глобальном уровне Plastics Europe активно поддерживает Всемирный совет по пластмассам (WPC) и Глобальный альянс по пластмассам (GPA).

Стать членом


организации Plastics Europe

Plastics Europe является катализатором индустрии пластмасс, ускоряющей внедрение устойчивых решений, которые ценятся обществом.

Популярный контент

20 декабря 2021 г.

Пластмассы – факты 2021

Анализ данных о производстве, спросе и отходах пластмасс в Европе Пластмассы – факты – это анализ данных, связанных с производством и спросом на пластмассовые материалы, а также временное управление пластиковыми отходами данные. Он предоставляет самую свежую деловую информацию о производстве и спросе, торговле и восстановлении, а также данные о занятости и обороте […]

Подробнее

09 декабря 2020 г.

Пластмассы. Факты 2020

Пластмассы. Факты представляют собой анализ данных, связанных с производством, спросом и управлением отходами пластиковых материалов. Он предоставляет самую свежую деловую информацию о производстве и спросе, торговле, восстановлении, а также занятости и обороте в индустрии пластмасс. Короче говоря, этот отчет дает представление о вкладе отрасли в европейскую экономику […]

Подробнее

13 января 2022 г.

Производство пластмасс продолжало расти в третьем квартале 2021 г., несмотря на снижение промышленного производства в ЕС27

Производство пластмасс в ЕС27 продолжало расти в третьем квартале 2021 г., несмотря на снижение промышленного производства в ЕС27 – благодаря постоянный спрос из-за рубежа. Plastics Europe рада поделиться с вами своим «Ежеквартальным отчетом европейских производителей пластмасс» за третий квартал 2021 года. В этом отчете содержится краткий […]

Подробнее

21 декабря 2021 г.

Краткий отчет о событии – Пластмассы и циркулярность: замыкание цикла пластмасс, 9 декабря 2021 г.