Что такое пластмассы и откуда они берутся?
Пластик – это слово, которое первоначально означало “пластичное и легко деформирующееся.” И только недавно стало названием для категории материалов под названием полимеры. Слово полимер означает “из многих частей”, а полимеры состоят из длинных цепочек молекул. Полимеров в природе предостаточно. Целлюлоза, материал, который образует клеточные стенки растений, является очень распространенным природным полимером.
За последние полтора века люди научились делать синтетические полимеры, иногда используя природные вещества, такие как целлюлоза, но чаще используя обильные атомы углерода, предоставляемые нефтью и другими ископаемыми видами топлива. Синтетические полимеры состоят из длинных цепочек атомов, расположенных в повторяющихся единицах, часто намного длиннее, чем те, что встречаются в природе. Именно длина этих цепочек и узоры, в которых они расположены, делают полимеры прочными, легкими и гибкими. Другими словами, это то, что делает их такими пластичными.
Эти свойства делают синтетические полимеры исключительно полезными, и с тех пор, как мы научились создавать и манипулировать ими, полимеры стали неотъемлемой частью нашей жизни. Особенно за последние 50 лет пластик насытил наш мир и изменил то, как мы живем.
Первый синтетический пластик
Первый синтетический полимер был изобретен в 1869 году Джоном Уэсли Хаяттом, который был вдохновлен предложением нью-йоркской фирмы в размере 10 000 долларов для тех, кто мог бы заменить слоновую кость. Растущая популярность бильярда оказала давление на поставки натуральной слоновой кости, полученной в результате убоя диких слонов. Обрабатывая камфорой целлюлозу, полученную из хлопкового волокна, Хаятт обнаружил пластик, который может быть выполнен в различных формах и имитировать природные вещества, такие как панцирь черепахи, рога и слоновая кость.
Это открытие было революционным. Впервые человеческое производство не было ограничено пределами природы. Природа поставляла и так много дерева, металла, камня, кости, бивня и рога. Но теперь люди могут создавать новые материалы. Это развитие помогло не только людям, но и окружающей среде. Реклама восхваляла целлулоид как спасителя слона и черепахи. Пластик может защитить природный мир от разрушительных сил человеческой потребности.
Создание новых материалов также помогло освободить людей от социальных и экономических ограничений, обусловленных нехваткой природных ресурсов. Недорогой целлулоид сделал материальное богатство более распространенным и доступным. А революция пластмасс только начиналась.
Разработка новых пластиков
В 1907 году Ле́о Хе́ндрик Ба́келанд изобрел Бакелит, первый полностью синтетический пластик, то есть он не содержит никаких молекул, встречающихся в природе. Бакеланд искал синтетический заменитель шеллака, естественного электрического изолятора, для удовлетворения потребностей быстро электризующихся Соединенных Штатов. Бакелит был не только хорошим изолятором, но и прочным, термостойким и, в отличие от целлулоида, идеально подходящим для механического массового производства. Проданный как “материал тысячи польз", бакелит мог быть сформирован или отлит в форму .
Успехи Hyatt и Baekeland побудили крупные химические компании инвестировать в исследования и разработки новых полимеров, а новые пластмассы вскоре присоединились к целлулоиду и бакелиту. В то время как Hyatt и Baekeland искали материалы с конкретными свойствами, новые исследовательские программы искали новые пластмассы и беспокоились о том, чтобы впоследствие найти для них применение.
Пластмассы в приоритете
Вторая мировая война потребовала значительного расширения индустрии пластмасс в мире, поскольку промышленная мощь оказалась столь же важной для победы, как и военный успех. Необходимость сохранения скудных природных ресурсов делает производство синтетических альтернатив одним из приоритетов. Нейлон, изобретенный Уоллесом Карозерсом в 1935 году в качестве синтетического шелка, использовался во время войны для парашютов, веревок, бронежилетов, шлемных вкладышей и многого другого. Оргстекло стало альтернативой стеклу для окон самолетов. В статье журнала Time отмечалось, что из-за войны “пластмассы стали использоваться по-новому, и адаптивность пластмасс была продемонстрирована снова и снова.” Во время Второй мировой войны производство пластика только в США увеличилось на 300%.
Всплеск производства пластика продолжился и после окончания войны. Пережив Великую депрессию, а затем Вторую Мировую войну, американцы были готовы тратить снова, и большая часть того, что они покупали, была сделана из пластика. По словам автора Сьюзан Фрайнкель, “в продукте за продуктом, рынке за рынком, пластмассы бросили вызов традиционным материалам и выиграли, заняв место стали в автомобилях, бумаги и стекла в упаковке и дерева в мебели”. Возможности пластмасс дали некоторым наблюдателям почти утопическое видение будущего с обильным материальным богатством благодаря недорогому, безопасному, санитарному веществу, которое может быть сформировано людьми для каждой их прихоти.
Растущая озабоченность по поводу пластмасс
Незапятнанный оптимизм по поводу пластиков продлился недолго. В послевоенные годы произошел сдвиг в восприятии американцев, поскольку пластик больше не воспринимался как однозначно позитивный. Пластиковый мусор в океанах впервые был замечен в 1960-х годах, в течение десятилетия, когда американцы стали все больше осознавать экологические проблемы. Книга Рейчел Карсон 1962 года "Тихая Весна" разоблачила опасность химических пестицидов. По мере распространения информации об экологических проблемах наблюдатели начали беспокоиться о стойкости пластиковых отходов. Пластик также постепенно стал словом, используемым для описания того, что было дешевым, хлипким или поддельным.
Проблемы пластика: отходы и здоровье
Репутация пластика упала еще больше в 1970-х и 1980-х годах, поскольку беспокойство об отходах увеличилось. Пластмасса стала особенной целью, потому что, пока традиционные материалы легко утилизировались, пластмасса продолжала надолго накапливаться и оставаться в окружающей среде. Индустрия пластмасс предложила переработку в качестве решения. В 1980-х годах пластмассовая промышленность возглавила влиятельную кампанию, поощряющую муниципалитеты к сбору и переработке вторсырья в рамках их систем управления отходами. Однако переработка далека от совершенства, и большинство пластмасс по-прежнему попадают на свалки или в окружающую среду. Полиэтиленовые пакеты продуктовых магазинов стали мишенью для активистов, желающих запретить одноразовый пластик. Конечным символом проблемы пластиковых отходов является Большое тихоокеанское мусорное пятно, которое часто описывается как водоворот пластикового мусора, плавающего в Тихом океане.
Репутация пластмасс еще больше пострадала из-за растущей обеспокоенности по поводу потенциальной угрозы, которую они представляют для здоровья человека. Эти заботы фокусируют на добавках ( бисфенол А и фталатами), которые добавляют в пластмассы во время процесса производства, делая их более гибкими, прочными и прозрачными. Некоторые ученые и представители общественности обеспокоены доказательствами того, что эти химические вещества выщелачиваются из пластмасс в нашу пищу, воду и тела. В очень больших дозах эти химические вещества могут нарушить работу эндокринной (или гормональной) системы. Исследователи особенно беспокоятся о воздействии этих химических веществ на детей и о том, что означает дальнейшее накопление для будущих поколений.
Будущее пластмасс
Несмотря на растущее недоверие, пластик имеет решающее значение для современной жизни. Индустрия пластика сделала возможным развитие компьютеров, сотовых телефонов и большинства жизненно важных достижений современной медицины. Облегченный и хороший для изоляции, пластик помогает сохранить ископаемые виды топлива. Возможно, самое главное, недорогие пластмассы подняли уровень жизни и сделали материальное изобилие более доступным. Без пластика многие вещи, которые мы считаем само собой разумеющимися, могут оказаться недоступными для всех, кроме самых богатых. Замена натуральных материалов пластиком сделала многие из наших владений дешевле, легче, безопаснее и сильнее.
Поскольку ясно, что пластмассы занимают ценное место в нашей жизни, некоторые ученые пытаются сделать пластмассы более безопасными и устойчивыми. Некоторые новаторы разрабатывают биопластики, которые производятся из растительных культур, а не из ископаемого топлива, для создания веществ, более экологически чистых, чем обычные пластмассы. Другие работают для того, чтобы сделать пластмассы поистине биоразлагаемыми. Некоторые новаторы ищут способы сделать переработку более эффективной, и они даже надеются усовершенствовать процесс, который преобразует пластмассы обратно в ископаемое топливо, из которого они были получены. Все эти новаторы признают, что пластик не идеален, но является важной и необходимой частью нашего будущего.
#будущеепластмасс #пластмассы #бупластик #биопластик #биоразлагаемыйпластик #историябудущеепластмасс #буокнапвх #синтетическийпластик
Все права защищены. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с разрешения менеджмента компании БУ ОКНА.
