Од својих раних почетака током и након Другог светског рата, комерцијална индустрија полимера – синтетичких молекула дугог ланца за које је „пластика“ уобичајени погрешан назив – брзо је расла.У 2015. години, широм света је произведено преко 320 милиона тона полимера, искључујући влакна.
[Графикон: Разговор] До последњих пет година, дизајнери полимерних производа обично нису размишљали о томе шта ће се десити након завршетка почетног животног века њиховог производа.Ово почиње да се мења и ово питање ће захтевати све већи фокус у годинама које су пред нама.
ИНДУСТРИЈА ПЛАСТИКЕ
„Пластика“ је постала помало погрешан начин за описивање полимера.Обично се добијају из нафте или природног гаса, ово су молекули дугог ланца са стотинама до хиљадама карика у сваком ланцу.Дуги ланци преносе важне физичке особине, као што су снага и жилавост, с којима се кратки молекули једноставно не могу подударати.
„Пластика“ је заправо скраћени облик од „термопластике“, термина који описује полимерне материјале који се могу обликовати и преобликовати помоћу топлоте.
Модерну полимерну индустрију је ефективно створио Волас Каротерс у ДуПонту 1930-их.Његов мукотрпан рад на полиамидима довео је до комерцијализације најлона, јер је ратна несташица свиле приморала жене да траже чарапе негде другде.
Када су други материјали постали ретки током Другог светског рата, истраживачи су тражили синтетичке полимере да попуне празнине.На пример, снабдевање природном гумом за аутомобилске гуме прекинуто је јапанским освајањем југоисточне Азије, што је довело до еквивалента синтетичког полимера.
Пробоји вођени радозналошћу у хемији довели су до даљег развоја синтетичких полимера, укључујући полипропилен и полиетилен високе густине, који се сада широко користи.На неке полимере, као што је тефлон, наишли су случајно.
На крају, комбинација потребе, научног напретка и случајности довела је до пуног скупа полимера које сада можете лако препознати као „пластику“.Ови полимери су брзо комерцијализовани, захваљујући жељи да се смањи тежина производа и да се обезбеде јефтине алтернативе природним материјалима као што су целулоза или памук.
ВРСТЕ ПЛАСТИКЕ
У глобалној производњи синтетичких полимера доминирају полиолефини – полиетилен и полипропилен.
Полиетилен долази у две врсте: "високе густине" и "ниске густине".На молекуларној скали, полиетилен високе густине изгледа као чешаљ са правилно распоређеним кратким зупцима.Верзија мале густине, с друге стране, изгледа као чешаљ са неправилно распоређеним зупцима насумичне дужине - помало као река и њене притоке ако се гледа одозго.Иако су оба полиетилена, разлике у облику чине да се ови материјали понашају другачије када се обликују у филмове или друге производе.
[Графикон: Разговор]
Полиолефини су доминантни из неколико разлога.Прво, могу се производити коришћењем релативно јефтиног природног гаса.Друго, они су најлакши синтетички полимери који се производе у великим размерама;њихова густина је тако мала да лебде.Треће, полиолефини су отпорни на оштећења водом, ваздухом, мастима, растварачима за чишћење – свим стварима на које ови полимери могу наићи када се користе.Коначно, лако се обликују у производе, док су довољно робусни да се амбалажа направљена од њих не деформише у камиону за доставу који цео дан седи на сунцу.
Међутим, ови материјали имају озбиљне недостатке.Они се болно споро разграђују, што значи да ће полиолефини опстати у окружењу деценијама до вековима.У међувремену, дејство таласа и ветра механички их бруси, стварајући микрочестице које могу да прогутају рибе и животиње, пробијајући се кроз ланац исхране према нама.
Рециклирање полиолефина није тако једноставно као што би неко желео због проблема са сакупљањем и чишћењем.Кисеоник и топлота узрокују оштећење ланца током поновне обраде, док храна и други материјали контаминирају полиолефин.Континуирани напредак у хемији створио је нове врсте полиолефина са повећаном снагом и издржљивошћу, али се они не могу увек мешати са другим врстама полиолефина током рециклирања.Штавише, полиолефини се често комбинују са другим материјалима у вишеслојној амбалажи.Иако ове вишеслојне конструкције добро функционишу, немогуће их је рециклирати.
Полимери се понекад критикују јер се производе од све оскудније нафте и природног гаса.Међутим, удео природног гаса или нафте који се користи за производњу полимера је веома низак;мање од 5% нафте или природног гаса произведене сваке године користи се за производњу пластике.Даље, етилен се може произвести из етанола шећерне трске, као што то комерцијално ради Браскем у Бразилу.
КАКО СЕ КОРИСТИ ПЛАСТИКА
У зависности од региона, амбалажа троши 35% до 45% произведеног синтетичког полимера укупно, где доминирају полиолефини.Полиетилен терефталат, полиестер, доминира тржиштем за флаше за пиће и текстилна влакна.
Грађевинарство троши још 20% укупно произведених полимера, где доминирају ПВЦ цеви и њени хемијски сродници.ПВЦ цеви су лагане, могу се лепити, а не лемити или заварити, и у великој мери су отпорне на штетно дејство хлора у води.Нажалост, атоми хлора који ПВЦ-у дају ову предност чине га веома тешким за рециклирање – већина се одбацује на крају животног века.
Полиуретани, читава породица сродних полимера, широко се користе у изолацији од пене за домове и уређаје, као и у архитектонским премазима.
Аутомобилски сектор користи све веће количине термопласта, првенствено за смањење тежине и тиме постизање већих стандарда ефикасности горива.Европска унија процењује да 16% тежине просечног аутомобила чине пластичне компоненте, пре свега унутрашњи делови и компоненте.
Преко 70 милиона тона термопласта годишње се користи у текстилу, углавном у одећи и теписима.Више од 90% синтетичких влакана, углавном полиетилен терефталата, производи се у Азији.Раст употребе синтетичких влакана у одећи дошао је на рачун природних влакана као што су памук и вуна, која захтевају значајне количине пољопривредног земљишта за производњу.Индустрија синтетичких влакана доживела је драматичан раст за одећу и тепихе, захваљујући интересовању за посебна својства као што су растезљивост, упијање влаге и прозрачност.
Као иу случају амбалаже, текстил се обично не рециклира.Просечан амерички грађанин произведе преко 90 фунти текстилног отпада сваке године.Према Греенпеаце-у, просечна особа је у 2016. години купила 60% више одевних предмета сваке године него што је то чинила просечна особа 15 година раније, а одећу чува краће.
Време поста: Јул-03-2023