Oma algusest peale II maailmasõja ajal ja pärast seda on polümeeride – pika ahelaga sünteetiliste molekulide, mille puhul “plastid” on levinud väärnimetus – kaubanduslik tööstus kiiresti kasvanud.2015. aastal toodeti kogu maailmas üle 320 miljoni tonni polümeere, välja arvatud kiud.
[Chart: The Conversation]Kuni viimase viie aastani ei ole polümeertoodete disainerid tavaliselt mõelnud sellele, mis juhtub pärast nende toote esialgse eluea lõppu.See hakkab muutuma ja see probleem nõuab järgmistel aastatel suuremat tähelepanu.
PLASTITÖÖSTUS
"Plast" on muutunud polümeeride kirjeldamiseks mõnevõrra valeks viisiks.Tavaliselt saadakse naftast või maagaasist, need on pika ahelaga molekulid, mille igas ahelas on sadu kuni tuhandeid lülisid.Pikad ahelad annavad edasi olulisi füüsikalisi omadusi, nagu tugevus ja sitkus, millele lühikesed molekulid lihtsalt ei sobi.
"Plastik" on tegelikult "termoplasti" lühendatud vorm, mis kirjeldab polümeerseid materjale, mida saab kuumuse abil vormida ja ümber kujundada.
Kaasaegse polümeeritööstuse lõi Wallace Carothers DuPontis 1930. aastatel.Tema vaevarikas töö polüamiidide kallal viis nailoni turustamiseni, kuna sõjaaegne siidipuudus sundis naisi sukki mujalt otsima.
Kui Teise maailmasõja ajal muud materjalid väheks jäid, otsisid teadlased lünkade täitmiseks sünteetilisi polümeere.Näiteks katkestas Jaapanlaste vallutamine Kagu-Aasias sõidukirehvide naturaalse kummi tarnimise, mis viis sünteetilise polümeeri ekvivalendini.
Uudishimust juhitud läbimurded keemias viisid sünteetiliste polümeeride, sealhulgas nüüd laialdaselt kasutatava polüpropüleeni ja suure tihedusega polüetüleeni edasiarendamiseni.Mõned polümeerid, näiteks teflon, sattusid juhuslikult.
Lõpuks viisid vajaduse, teaduse edusammude ja meelekindluse kombinatsioon polümeeride täieliku komplekti, mida saate nüüd hõlpsasti "plastidena" ära tunda.Need polümeerid hakati kiiresti turustama tänu soovile vähendada toodete kaalu ja pakkuda odavaid alternatiive looduslikele materjalidele, nagu tselluloos või puuvill.
PLASTILIIGID
Sünteetiliste polümeeride tootmises domineerivad ülemaailmselt polüolefiinid – polüetüleen ja polüpropüleen.
Polüetüleen on kahte tüüpi: "kõrge tihedusega" ja "madala tihedusega".Molekulaarsel skaalal näeb suure tihedusega polüetüleen välja nagu korrapäraste vahedega lühikeste hammastega kamm.Madala tihedusega versioon seevastu näeb välja nagu kamm, millel on ebakorrapäraselt asetsevad juhusliku pikkusega hambad – ülalt vaadates pisut nagu jõgi ja selle lisajõed.Kuigi mõlemad on polüetüleenist, muudavad need materjalid erineva kuju tõttu kiledeks või muudeks toodeteks vormimisel erinevalt.
Polüolefiinid on domineerivad mitmel põhjusel.Esiteks saab neid toota suhteliselt odava maagaasi abil.Teiseks on need kõige kergemad suuremahuliselt toodetud sünteetilised polümeerid;nende tihedus on nii madal, et nad ujuvad.Kolmandaks on polüolefiinid vastupidavad vee, õhu, rasva ja puhastuslahusti kahjustustele – kõigele, mida need polümeerid võivad kasutamisel kokku puutuda.Lõpuks on neid lihtne toodeteks vormida, kuid need on piisavalt vastupidavad, et nendest valmistatud pakend ei deformeeruks terve päeva päikese käes istudes tarneautos.
Nendel materjalidel on aga tõsiseid puudusi.Need lagunevad valusalt aeglaselt, mis tähendab, et polüolefiinid säilivad keskkonnas aastakümneid kuni sajandeid.Samal ajal hõõruvad lained ja tuul neid mehaaniliselt, luues mikroosakesi, mida kalad ja loomad võivad alla neelata, liikudes toiduahelas meie poole.
Polüolefiinide ringlussevõtt ei ole kogumise ja puhastamise probleemide tõttu nii lihtne, kui tahaks.Hapnik ja kuumus põhjustavad ümbertöötlemisel ahela kahjustusi, samas kui toit ja muud materjalid saastavad polüolefiini.Keemia jätkuv areng on loonud uued polüolefiinide klassid, millel on suurem tugevus ja vastupidavus, kuid neid ei saa ringlussevõtu käigus alati teiste klassidega seguneda.Veelgi enam, polüolefiine kombineeritakse mitmekihilistes pakendites sageli teiste materjalidega.Kuigi need mitmekihilised konstruktsioonid töötavad hästi, on neid võimatu taaskasutada.
Polümeere kritiseeritakse mõnikord selle eest, et neid toodetakse üha defitsiitsemast naftast ja maagaasist.Polümeeride tootmiseks kasutatav maagaasi või nafta osakaal on aga väga väike;vähem kui 5% igal aastal toodetud naftast või maagaasist kasutatakse plasti tootmiseks.Lisaks saab etüleeni toota suhkruroo etanoolist, nagu seda kaubanduslikult teeb Braskem Brasiilias.
KUIDAS PLASTI KASUTADA
Olenevalt piirkonnast kulub pakkimisel 35–45% sünteetilisest polümeerist, milles domineerivad polüolefiinid.Polüetüleentereftalaat, polüester, domineerib joogipudelite ja tekstiilkiudude turul.
Ehitus ja ehitamine tarbib veel 20% kogu toodetud polümeeridest, kus domineerivad PVC torud ja selle keemilised nõod.PVC-torud on kerged, neid saab pigem liimida kui jootma või keevitada ning need on vees leiduva kloori kahjustava mõju suhtes väga vastupidavad.Kahjuks muudavad klooriaatomid, mis annavad PVC-le selle eelise, ringlussevõtu väga keeruliseks – enamik neist visatakse kasutusea lõpus minema.
Polüuretaane, tervet seotud polümeeride perekonda, kasutatakse laialdaselt kodude ja kodumasinate vahtplastist isolatsioonis, aga ka arhitektuursetes pinnakatetes.
Autotööstuses kasutatakse üha suuremas koguses termoplasti, peamiselt kaalu vähendamiseks ja seega kõrgemate kütusesäästlikkuse standardite saavutamiseks.Euroopa Liidu hinnangul on 16% keskmise auto massist plastkomponendid, eriti siseosade ja komponentide puhul.
Aastas kasutatakse üle 70 miljoni tonni termoplasti tekstiilitööstuses, peamiselt rõivaste ja vaipade valmistamisel.Üle 90% sünteetilistest kiududest, peamiselt polüetüleentereftalaat, toodetakse Aasias.Sünteetiliste kiudude kasutamise kasv rõivas on tulnud looduslike kiudude, nagu puuvill ja vill, arvelt, mille tootmiseks on vaja märkimisväärses koguses põllumaad.Sünteetiliste kiudude tööstus on rõivaste ja vaipade osas märgatavalt kasvanud tänu huvile selliste eriomaduste vastu nagu venitus, niiskust ärajuhtimine ja hingavus.
Nagu pakendite puhul, ei võeta tekstiile tavaliselt ringlusse.Keskmine USA kodanik tekitab igal aastal üle 90 naela tekstiilijäätmeid.Greenpeace’i andmetel ostis keskmine inimene 2016. aastal igal aastal 60% rohkem riideesemeid kui keskmine inimene 15 aastat varem ning hoiab riideid lühemat aega.
Postitusaeg: juuli-03-2023