Весь двадцатый и начало двадцать первого века по праву называют веком пластика из-за широкого использования этого семейства материалов.
Пластик проник во все сферы жизни общества.
Мы спим на подушках, наполненных пластиком, чистим зубы пластиковыми щетками, печатаем на пластиковых клавиатурах, пьем и едим из пластиковых контейнеров — невозможно прожить хотя бы один день, не сталкиваясь с пластиком в том или ином виде.
Но, поскольку все больше и больше людей осознают, что активное использование пластика влияет на окружающую среду.
Пластиковые отходы загрязняют землю, океаны, воздух и наши тела.
Он даже включен в ископаемые находки .
Как мы дошли до такого состояния? Когда пластик стал незаменимым спутником современного общества? Какими могут быть решения проблемы воздействия пластика на окружающую среду?
Что такое пластик?
Пластик — общее название материалов, которым можно придавать форму и отливать под воздействием тепла и давления.Полимеры — химический класс материалов, из которых состоят все современные пластмассы.
Это большие молекулы, состоящие из цепочки повторяющихся более мелких молекул (мономеров).
Процесс объединения этих мономеров (таких как газообразный этилен) под действием тепла и давления называется полимеризацией.
Изобретение пластика
Хотя мы думаем о пластике как о материале двадцатого века, человечество с древних времен работало с натуральными пластиками, такими как рог, черепаховый панцирь, янтарь, каучук и шеллак.Рога животных, которые деформируются при нагревании, использовались для многих целей и изделий, от медальонов до столовых приборов.
В девятнадцатом веке одним из крупнейших потребителей пантов была гребенчато-гребневая промышленность.
Роговой гребень с двумя круглыми ручками и декоративными вырезами и высечками, производство Индия, 19 век.
Первые синтетические пластмассы
К середине XIX века промышленное производство товаров создало дефицит сырья животного происхождения.Слоны оказались на грани исчезновения из-за продолжающейся охоты на их слоновую кость, которая использовалась при производстве самых разных изделий, от клавиш для фортепиано до бильярдных шаров.
Та же участь ждала некоторые виды черепах, панцири которых использовались для изготовления гребней.
Вскоре изобретатели начали искать пути решения этой экологической и экономической проблемы, получив множество патентов на новые полусинтетические материалы, изготовленные из натуральных веществ, таких как пробка, кровь и молоко.
Одним из первых таких материалов была нитроцеллюлоза — хлопковые волокна, растворенные в азотной и серной кислотах, а затем смешанные с растительным маслом.
Его изобретатель, ремесленник и химик из Бирмингема.
Александр Паркс , запатентовал новый материал под названием «Паркезин» в 1862 году.
Он считается первым синтетическим пластиком.
Паркезин стал дешевым и красочным заменителем слоновой кости и черепахового панциря.
Сам Паркс не имел коммерческого успеха, но имело его изобретение, которое разработали другие, в том числе бывший менеджер фабрики Паркса.
Дэниел Спилл и бизнесмен Джон Уэсли Хайатт .
Последний основал компанию по производству целлулоида в США.
Этот новый пластик сделал такие продукты, как расчески и бильярдные шары, доступными для гораздо большего числа людей, демократизируя потребительские товары и культуру.
Без сомнения, наиболее важным культурным применением целлулоида было производство кинофильмов.
Забавно, что после того, как в 1920-х годах кинозвезды популяризировали короткие волосы, индустрия целлулоидных расчесок пришла в упадок, но позже производители перешли к созданию новомодного продукта: солнцезащитных очков.
Целлулоидная галерея
Две катушки целлулоида работы Луи Ле Пренса, 1888–1889 гг.
Гребень для волос с эффектом черепахового панциря из нитрата целлюлозы, 1900-е годы.
Желтая рыболовная катушка, сделанная Александром Парксом около 1860 года.
Игровые кости из целлулоида с имитацией слоновой кости, начало 20 века.
Янтарно-целлулоидная ваза в стиле ар-деко, 1930 г.
Круглая пудреница из нитрата целлюлозы с перламутровым покрытием (кселонит), 1920-е гг.
Образец паркезина, сделанный Александром Паркесом около 1862 года.
Рост индустрии пластмасс
Лео Бакеланд XX век стал свидетелем революции в производстве пластмасс: появление полностью синтетических пластмасс.
Бельгийский химик и талантливый маркетолог Лео Бакеланд представила первый полностью синтетический пластик в 1907 году.
Он опередил своего шотландского соперника Джеймса Суинберна и оформил патент всего на один день.
В своем изобретении, названном бакелит , под воздействием высокой температуры и давления соединились два химических вещества – формальдегид и фенол.
Бакелит вызвал потребительский бум на доступную, но пользующуюся большим спросом продукцию.
Его поверхность была темно-коричневой и напоминающей дерево, но ее можно было легко производить в больших количествах, что делало ее идеальным выбором для продвижения в массы новых тенденций дизайна, таких как ар-деко.
Некоторые продукты стали знаковыми для 20-го века: камера Purma, телефон GPO и радио Ekco AD36. 
Бакелитовый телефон Тип 232, 1930-е годы.
Радио Ekco в бакелитовом корпусе, 1935 год.
В первые десятилетия 20 века нефтеперерабатывающая и химическая промышленность начали формировать альянсы, создавая такие компании, как Dow Chemicals, ExxonMobil, DuPont и BASF. Эти компании по-прежнему являются крупными производителями полимерного сырья для индустрии пластмасс.
Причиной создания подобных альянсов стало желание использовать отходы, полученные при переработке нефти и природного газа.
Одним из наиболее распространенных таких отходов был газ этилен, побочный продукт, из которого британская компания Имперская химическая промышленность (ICI) первой начала производить пластик, опередив своих немецких и американских конкурентов.
Первым крупным успехом в создании пластмасс, созданным в 1926 году компанией ICI, стало изобретение органического стекла Perspex в 1932 году.
В следующем году команда завода ICI в Виннингтоне провела эксперименты по сочетанию этилена и бензоальдегида при высоких температурах и давлениях.
«Эксперимент не удался.
Однако после случайного введения кислорода в сосуд в реакционной колбе было обнаружено белое воскообразное вещество.
Оказалось, что это полимер этилена.
Самый распространенный сегодня в мире пластик оказывается замечательным материалом: прочным, гибким и термостойким.
Впервые его использовали для изоляции радиолокационных кабелей во время Второй мировой войны, но вскоре его начали использовать в потребительских товарах, таких как пластиковые пакеты для покупок и контейнеры для еды искусственным тазобедренным и коленным суставам.
Американский конкурент ICI, компания DuPont, в 1930-е годы сделала ряд открытий, наиболее заметными из которых были нейлон И Тефлон .
Нейлоновые чулки мгновенно стали мировой сенсацией.
Чудо-материалы
В современном мире пластик используется в невероятно разнообразных продуктах: от чулок до скафандров.
Образец первой нейлоновой вязаной эластичной трубки, 1935 год. 
Две пары нейлоновых чулок Triumph, 1950-е годы.
Коленный сустав полиэтиленовый, 1998 г.
Искусственные артерии из тефлона, 1994 г.
Пакет плазмы крови четвертой отрицательной группы, наполненный поддельной кровью, 1990-е годы.
Медный токопроводящий кабель с полиэтиленовой изоляцией, 1939–1969 гг.
Когда пластик стал экологической проблемой?
Химические свойства, которые делают пластик невероятно полезным и долговечным материалом, также затрудняют его утилизацию: некоторые виды пластика разлагаются на свалках десятилетиями.
Пластиковый мусор на пляже в Норвегии
Разложение само по себе является еще большей экологической проблемой, поскольку превращение пластика в микроскопические частицы загрязняет океаны, воздух и экосистемы.
Кроме того, до конца не изучено влияние накопления микропластика в организме на здоровье.
Одноразовая бутылочка из-под ПТ, 1985 год.
В послевоенный период пластик начал заменять более дорогую бумагу, стекло и металлические материалы, используемые при производстве одноразовых предметов, таких как упаковка потребительских товаров.
И возникла проблема — к переработке пластика попытались подойти так же, как к переработке бумаги или металла.
Одна из самых серьезных угроз – неправильная утилизация пластика: пластиковых хозяйственных пакетов, пищевых контейнеров из полипропилена, бутылок для напитков из ПЭТ (ПЭТ – полиэтилентерефталат, разновидность полиэстера).
Бутылка PЭT, запатентованная в 1973 году американским предпринимателем Натаниэлем Ваэтом, имела множество преимуществ перед стеклянной: малый вес, удобство транспортировки и безопасность, поскольку бутылку практически невозможно разбить.
Полимер ПЭТ был разработан специально для хранения газированных напитков под давлением, но в XXI веке произошел бум его популярности как тары для негазированных напитков, и в первую очередь воды.
Экономика массового производства дешевых пластиковых изделий породила культуру одноразового использования, и сегодня ежегодно во всем мире продается около 500 миллиардов бутылок P&T.
Могут ли химики решить проблему пластика?
Поскольку современная промышленность по производству пластмасс использует ископаемое топливо в качестве сырья, производство пластмасс оказывает влияние на изменение климата, способствуя глобальному производству CO2. Кстати, углеродный след при производстве пластика гораздо ниже, чем при создании других материалов, а переработка попутного нефтяного газа (побочного продукта нефтедобычи) для производства полимеров предотвращает выбросы CO2 при его сжигании..
[ок.
перев.
: статистика, цифры и как работает наш процессинг - в этом посте ] На протяжении десятилетий химики исследовали и разрабатывали «зеленые» пластики, которые, как и первые полусинтетические пластики, можно было бы производить из натуральных биологических материалов, таких как кукурузный крахмал.
В 1990 году британская компания ICI, изобретшая полиэтилен, разработала первый практический биоразлагаемый пластик Biopol, который впервые был использован для производства бутылок для шампуня Wella.
Биопластики и перерабатываемый пластик
Бутылка шампуня Wella из биополового пластика.
Флисовая шапка Patagonia Synchilla из переработанных пластиковых бутылок, 2002 г.
Украшения из полиэтиленовых пакетов, Англия, 2004-2006 гг.
Не все биопластики лучше с точки зрения утилизации или переработки.
Эти материалы становятся все более популярными для использования в одноразовой упаковке.
Однако биоразлагаемый пластик подлежит переработке только в том случае, если он попадает в мусор, который достаточно хорошо компостируется, а компостирование бытовых отходов обычно для этого не подходит.
Символ переработки ПЭТ 1
Решением проблемы пластикового загрязнения является переработка пластиковых отходов.
Есть несколько способов переработки пластиковых отходов, которые можно и нужно улучшить.
Это, например, механическая переработка и химическая переработка пластмасс, которые не подлежат вторичной переработке.
При механической переработке одним из самых больших препятствий для утилизации пластика является разделение: при смешивании разных полимеров полученный материал обычно не обладает полезными свойствами.
Даже два предмета, сделанных из PЭT, например бутылка для напитка и формочка для печенья, могут иметь разные температуры плавления и при смешивании превращаться в бесполезную кашицу.
В настоящее время химические методы сортировки пластмасс, такие как спектроскопический анализ, в больших масштабах экономически нецелесообразны, поэтому эту работу приходится выполнять сортировщикам.
Бутылка PЭT, код переработки которой равен 1 в треугольнике, является одним из наиболее поддающихся вторичной переработке предметов в мире.
Одно из применений переработанного PЭT — производство одежды; Первоначально этот метод был популяризирован благодаря изделиям из флиса Patagonia. Благодаря растущим экологическим тенденциям, изделия из переработанного пластика стали ходовыми и модными в 21 веке, а на этикетке часто указывается исходный материал, из которого изготовлен продукт. Решение пластиковой проблемы должно быть социальным и политическим.
Вместо того, чтобы полагаться исключительно на технологические решения, мы должны улучшить инфраструктуру сортировки и переработки отходов — в настоящее время небольшая часть отходов перерабатывается.
Кроме того, необходимо, чтобы каждый человек ответственно относился к утилизации пластиковых отходов и переработке их.
Важным соображением может быть отказ от использования одноразовых предметов, не подлежащих вторичной переработке (таких как соломинки и ватные палочки).
Поставщики товаров, такие как супермаркеты, должны приложить большие усилия для достижения этой цели.
А сами потребители должны брать пример с ранней индустрии пластмасс, когда расчески, радиоприемники и красиво оформленные телефоны были желанными продуктами, которые ценились и использовались в течение длительного времени.
Теги: #Научно-популярные #Читальный зал #Экология #пластик #переработка мусора
-
Программа Для 3D Принтеров Cura 15.02.1
19 Oct, 24 -
Webp — Новый Формат Изображений В Интернете
19 Oct, 24 -
Adobe Открывает Проект Rome
19 Oct, 24 -
Twitterfox - Твиттер Для Рыжей Лисы
19 Oct, 24 -
Общая Идея Гибридизации Приложений
19 Oct, 24
