Содержание
Как пластик стал жертвой собственного успеха
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.
Анализ полимеров
Современные материалы, состоящие из высокомолекулярных органических соединений, называют пластмассами. При переработке эти органические соединения, состоящие из макромолекул, проявляют такие свойства, как пластичность, способность приобретать форму. Все пластмассы состоят из простых органических соединений –мономеров. В процессе полимеризации мономеры соединяются между собой в макромолекулы. Количество соединенных мономеров, которые составляют молекулу полимера, называют степенью полимеризации. Многие физико-механические свойства, термостойкость, огнестойкость, зависят от этого фактора. Молекулы полимеров могут иметь различную пространственную структуру. Пластмассы, макромолекулы которых имеют трехмерную структуру, называются реактопластами.
Наличие прочной трехмерной структуры приводит к тому, что при переработке таких полимеров в изделия реактопласты необратимо теряют способность переходить в вязкотекучее состояние. Противоположностью реактопластов являются термопласты- пластмассы,полимеры которые при нагревании размягчаются и приобретают текучесть. К ним относятся такие известные полимеры как полиэтилен, поливинилхлорид. Сегодня пластмасса один из самых известных материалов, который встречается повсеместно. Вряд ли можно найти какую-нибудь сферу человеческой жизни, в которой не встречается полимерный материал. Качественную продукцию можно изготовить только из качественных исходных материалов. Конечная продукция должна не только обладать хорошими физико-механическими свойствами, но и быть стойкой к различным химическим реагентам. Анализ полимеров и пластических масс заинтересованы не только крупные предприятия производители, но и например продавцы пластиковых окон, поликарбоната желающих проверить качество продукции.
Вот далеко не полный перечень работ по исследованию пластмасс, который может выполнить наша лаборатория:
определение размера частиц методом просеивания, определение количества нерастворимых в тетрагидрофуране примесей для ПВХ, массовая доля воды, температура плавления, содержание пластификаторов, определение винилацетата в сополимерах винилхлорида с винилацетатом, анализ полиэфиров и изоцианатов для производства полиуретанов.
Заказать анализ полимеров можно отправив заявку на адрес [email protected] .Вы всегда можете воспользоваться формой обратной связи, онлайн-консультантом на сайте для того, чтобы оформить заказ или получить консультацию по анализу полимеров. Выезд курьера Москва и Московская область.
Анализ резин
Химический анализ резин
Анализ полимеров
Ключевые слова:лаборатории анализа полимерных материалов, исследования полимерных материалов,лаборатория химического исследования полимерных материалов, лаборатория анализа полимерных материалов и полимеров, химическая лаборатория химического исследования полимерных изделий,
Химия пластмасс и полимеров – мир химических веществ
жизненный цикл производства пластмасс
Пластмассы состоят из полимеров, но некоторые полимеры, такие как биополимеры, не являются пластмассами.
Пластмассовые материалы используются в повседневной жизни, такие как компьютеры, ручки, мобильные телефоны, компакт-диски, флешки, зубные щетки и т. д.
Пластик определяется как любой синтетический или полусинтетический органический материал, которому можно придать любую форму. . Химический состав пластмасс включает цепочки углерода, кислорода, серы или азота.
Процесс переработки пластика
В 1284 г. были идентифицированы натуральные пластмассовые соединения из рога и черепахового панциря
1820 хронология пластиков
Шотландский химик открыл каучук.
В 1845 году Генри Бьюли произвел натуральный каучук из растительной гуттаперчи
В 1850 году между Дувром и Кале был проложен первый подводный телеграфный кабель из гуттаперчи
В 1862 году лондонец Александр Паркс представил первый искусственный пластик Parkesine
В 1869 г. Джон У. Хаятт изобрел целлулоид [бесцветный легковоспламеняющийся материал]
В 1872 г.
братья Хаятт запатентовали первую машину для литья пластмасс под давлением
В 1880 г. нитрат целлюлозы заменил рог в качестве предпочтительного материала для расчесок Kodak патентует машину для производства непрерывной фотопленки на основе нитрата целлюлозы.
1900 пластиковая временная шкала
В 1908 году Жак Э. Бранденбергер изобрел целлофан [прозрачный целлюлозный материал]
В 1909 году компания Erinoid разработала казеиновые пластмассы, полученные из молока.
В 1909 году Х. Бэкеланд создал первый полностью синтетический пластиковый продукт под названием бакелит
В 1916 году компания Rolls Royce начинает использовать фенолформальдегид в салонах своих автомобилей.
В 1920 году был создан поливинилхлорид или ПВХ.
В 1925 году был придуман термин «Пластика».
В 1930 году, в этом же году компания 3M изобрела скотч
В 1933 году Фосетт и Гибсон открыли полиэтиленовый материал
В 1938 году изготовлена первая зубная щетка с нейлоновыми ворсинками.
В 1939 году в этом году был создан нейлон.
В 1942 году доктор Гарри Кувер открыл суперклей (метилцианоакрилат).
В 1948 году был произведен акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС).
В 1949 году материал Tupperware изготавливался из полиэтилена низкой плотности.
В 1949 году компания DuPont изобрела продукт Lycra на основе полиуретана.
В 1953 году Дэниел Фокс изобрел пластик Lexan.
В 1959 году кукла Барби была представлена на Американской международной ярмарке игрушек.
В 1965 году DuPont выпустила продукцию под торговой маркой Kevlar.
В 1973 году были представлены бутылки из полиэтилентерефталата для напитков.
В 1988 году были введены треугольные символы переработки пластмасс.
Хронология пластика с 2000 по 2022 год
В 2003 году была создана Recovinyl [это европейская система переработки ПВХ]
2005 в этом году НАСА исследует преимущества материала на основе полиэтилена RFX1 [RFX1 используется для строительства космических кораблей]
В 2011 г.
VinylPlus – программа устойчивого развития
В 2012 г. ткань из ПВХ, используемая при строительстве олимпийских объектов в Лондоне
2020 г. Производство продукции из ПВХ достигнет 800 000 тонн в год планирует использовать сверхотражающую треугольную ткань из ПВХ для создания нулевого выброса углерода.
Схема производства пластмасс
Подготовка сырья
Подготовка мономера
Процесс полимеризации
Преобразование полимерных смол в пластмассовые изделия
В процессе преобразования полимерных смол в пластмассовые изделия участвуют следующие этапы
- Экструзия
- Литье под давлением
- Выдувное формование
- Ротационное формование
Применение пластмасс
Пластмассы широко используются в следующих отраслях промышленности для различных целей
Текстильная промышленность — полиэстер, используемый для изготовления некоторых тканей
Упаковочная промышленность – химический полиэтилентерефталат, используемый в бутылках для газированных напитков, банках для арахисового масла, пластиковой пленке, упаковке для микроволновой печи
Пластик, также используемый в
- Пакеты для супермаркетов
- Оконные рамы, уличная мебель
- Щетинки для зубных щеток
- Светофор
- Амортизирующий пенопласт
- Теплоизоляционные пены
- Поверхностные покрытия
Оценить:
Нравится:
Нравится Загрузка.
..
Пример химического соединения, используемого для изготовления пластика
••• Ryan McVay/Digital Vision/Getty Images
Обновлено 24 апреля 2017 г.
Автор Emily Updegraff
распространенные и полезные материалы в современной жизни. Существует невероятное разнообразие пластиков, но все они представляют собой полимеры небольших углеводородов или молекул, состоящих из углерода и водорода. Самый большой объем пластика в США и в мире — полиэтилен.
Полиэтилен
Этилен представляет собой простую молекулу, состоящую из двух атомов углерода с двойной связью и четырех атомов водорода. При комнатной температуре это газ. Молекулы этилена могут быть химически связаны встык, образуя цепь или полимер, называемый полиэтиленом. В зависимости от того, сколько мономеров этилена присоединено, полиэтилен будет низко-, средне- или высокомолекулярным. Размер полиэтиленового полимера определяет его физические характеристики и тип изделий, в которых он может использоваться.
Типы полиэтилена
Впервые полиэтилен был использован для изоляции электрических кабелей во время Второй мировой войны. Сегодня его использование разнообразно и включает в себя все: от пластиковых пакетов для покупок до игрушек, контейнеров, бензобаков и покрытий. Молекулярная масса полиэтилена определяет продукты, для которых он может быть использован. Полиэтилены с низкой молекулярной массой представляют собой жидкости, которые используются в качестве смазочных материалов. Полиэтилены средней молекулярной массы воскообразны. Полиэтилены с высокой молекулярной массой представляют собой податливые твердые вещества, которые могут быть очень твердыми и прочными.
Сырье для полиэтилена
Как и практически для всех пластиков, наиболее распространенным сырьем для полиэтилена является сырая нефть. При нагревании в правильных условиях сырая нефть выделяет этилен в виде газа, который извлекается и хранится.
В надлежащих промышленных условиях молекулы этилена реагируют друг с другом с образованием полиэтилена. Сначала полиэтилен представляет собой теплую вязкую пульпу, и перед тем, как она затвердеет, ее проталкивают через маленькие отверстия и разрезают вращающимся ножом так, чтобы образовывались твердые шарики размером с умеренно крупный град. Затем этот материал отправляется на другие заводы для плавления и экструзии в формы для изготовления других продуктов.
Переработка полиэтилена
Полиэтилен отлично подходит для переработки и поэтому может быть экологически чистым. Термопластичный материал, его можно плавить неограниченное количество раз и превращать в различные изделия. Наиболее распространенной формой полиэтилена в быту является HDPE или полиэтилен высокой плотности, и он используется для изготовления контейнеров для пищевых продуктов и бытовых товаров. Он полностью пригоден для вторичной переработки, и большинство домохозяйств в США имеют доступ к программам переработки пластика.