Od svojih ranih početaka tokom i nakon Drugog svjetskog rata, komercijalna industrija polimera – dugolančanih sintetičkih molekula za koje je “plastika” uobičajeni pogrešan naziv – brzo je rasla.U 2015. godini proizvedeno je preko 320 miliona tona polimera, isključujući vlakna, širom svijeta.
[Grafikon: Razgovor] Do posljednjih pet godina, dizajneri polimernih proizvoda obično nisu razmišljali o tome šta će se dogoditi nakon završetka početnog životnog vijeka njihovog proizvoda.Ovo se počinje mijenjati i ovo pitanje će zahtijevati sve veći fokus u godinama koje su pred nama.
INDUSTRIJA PLASTIKE
"Plastika" je postala pomalo pogrešan način za opisivanje polimera.Obično se dobivaju iz nafte ili prirodnog plina, a to su dugolančani molekuli sa stotinama do hiljadama karika u svakom lancu.Dugi lanci prenose važna fizička svojstva, kao što su čvrstoća i žilavost, kojima se kratki molekuli jednostavno ne mogu parirati.
"Plastika" je zapravo skraćeni oblik od "termoplasta", termina koji opisuje polimerne materijale koji se mogu oblikovati i preoblikovati pomoću topline.
Modernu polimernu industriju efektivno je stvorio Wallace Carothers u DuPont-u 1930-ih.Njegov mukotrpan rad na poliamidima doveo je do komercijalizacije najlona, jer je ratna nestašica svile primorala žene da traže čarape negdje drugdje.
Kada su drugi materijali postali oskudni tokom Drugog svetskog rata, istraživači su tražili sintetičke polimere da popune praznine.Na primjer, opskrba prirodnom gumom za automobilske gume prekinuta je japanskim osvajanjem jugoistočne Azije, što je dovelo do sintetičkog polimera ekvivalenta.
Proboji u hemiji vođeni radoznalošću doveli su do daljeg razvoja sintetičkih polimera, uključujući polipropilen i polietilen visoke gustine, koji se sada široko koristi.Na neke polimere, poput teflona, naišli smo slučajno.
Konačno, kombinacija potrebe, naučnog napretka i slučajnosti dovela je do punog skupa polimera koje sada možete lako prepoznati kao "plastiku".Ovi polimeri su brzo komercijalizovani, zahvaljujući želji da se smanji težina proizvoda i da se obezbede jeftine alternative prirodnim materijalima kao što su celuloza ili pamuk.
VRSTE PLASTIKE
U globalnoj proizvodnji sintetičkih polimera dominiraju poliolefini – polietilen i polipropilen.
Polietilen dolazi u dvije vrste: "visoke gustine" i "niske gustine".Na molekularnoj skali, polietilen visoke gustine izgleda kao češalj s pravilno raspoređenim kratkim zupcima.Verzija niske gustine, s druge strane, izgleda kao češalj s nepravilno raspoređenim zupcima nasumične dužine – pomalo kao rijeka i njene pritoke ako se gleda odozgo.Iako su oba polietilena, razlike u obliku čine da se ovi materijali ponašaju različito kada se oblikuju u filmove ili druge proizvode.
[Grafikon: Razgovor]
Poliolefini su dominantni iz nekoliko razloga.Prvo, mogu se proizvesti korištenjem relativno jeftinog prirodnog plina.Drugo, oni su najlakši sintetički polimeri koji se proizvode u velikim količinama;njihova gustina je tako mala da lebde.Treće, poliolefini su otporni na oštećenja vodom, zrakom, mastima, otapalima za čišćenje – svim stvarima na koje ovi polimeri mogu naići kada se koriste.Konačno, lako se oblikuju u proizvode, dok su dovoljno robusni da se ambalaža napravljena od njih neće deformirati u dostavnom kamionu koji cijeli dan sjedi na suncu.
Međutim, ovi materijali imaju ozbiljne nedostatke.Oni se bolno sporo razgrađuju, što znači da će poliolefini preživjeti u okolišu decenijama do stoljeća.U međuvremenu, djelovanje valova i vjetra mehanički ih brusi, stvarajući mikročestice koje ribe i životinje mogu progutati, probijajući se kroz lanac ishrane prema nama.
Recikliranje poliolefina nije tako jednostavno kao što bi neko želio zbog problema sa prikupljanjem i čišćenjem.Kiseonik i toplota uzrokuju oštećenje lanca tokom ponovne obrade, dok hrana i drugi materijali kontaminiraju poliolefin.Kontinuirani napredak u hemiji stvorio je nove vrste poliolefina sa povećanom snagom i izdržljivošću, ali se oni ne mogu uvijek miješati s drugim vrstama poliolefina tokom recikliranja.Štaviše, poliolefini se često kombinuju sa drugim materijalima u višeslojnoj ambalaži.Iako ove višeslojne konstrukcije dobro funkcionišu, nemoguće ih je reciklirati.
Polimeri se ponekad kritiziraju jer se proizvode od sve oskudnije nafte i prirodnog plina.Međutim, udio prirodnog plina ili nafte koji se koristi za proizvodnju polimera je vrlo nizak;manje od 5% nafte ili prirodnog plina proizvedene svake godine koristi se za proizvodnju plastike.Nadalje, etilen se može proizvesti iz etanola šećerne trske, kao što to komercijalno radi Braskem u Brazilu.
KAKO SE KORISTI PLASTIKA
U zavisnosti od regije, ambalaža troši 35% do 45% ukupno proizvedenog sintetičkog polimera, gdje dominiraju poliolefini.Polietilen tereftalat, poliester, dominira tržištem za boce za piće i tekstilna vlakna.
Građevinarstvo troši još 20% ukupno proizvedenih polimera, gdje dominiraju PVC cijevi i njeni hemijski srodnici.PVC cijevi su lagane, mogu se zalijepiti radije nego zalemiti ili zavariti i u velikoj mjeri su otporne na štetno djelovanje hlora u vodi.Nažalost, atomi hlora koji PVC-u daju ovu prednost čine ga veoma teškim za recikliranje – većina se odbacuje na kraju životnog veka.
Poliuretani, cijela porodica srodnih polimera, široko se koriste u pjenastim izolacijama za domove i uređaje, kao i u arhitektonskim premazima.
Automobilski sektor koristi sve veće količine termoplasta, prvenstveno za smanjenje težine i time postizanje većih standarda efikasnosti goriva.Europska unija procjenjuje da 16% težine prosječnog automobila čine plastične komponente, prvenstveno dijelovi i komponente unutrašnjosti.
Preko 70 miliona tona termoplasta godišnje se koristi u tekstilu, uglavnom u odjeći i tepisima.Više od 90% sintetičkih vlakana, uglavnom polietilen tereftalata, proizvodi se u Aziji.Rast upotrebe sintetičkih vlakana u odjeći došao je na račun prirodnih vlakana poput pamuka i vune, koja zahtijevaju značajne količine poljoprivrednog zemljišta za proizvodnju.Industrija sintetičkih vlakana doživjela je dramatičan rast za odjeću i tepihe, zahvaljujući interesu za posebna svojstva poput rastezljivosti, upijanja vlage i prozračnosti.
Kao iu slučaju ambalaže, tekstil se obično ne reciklira.Prosječan američki građanin proizvede preko 90 funti tekstilnog otpada svake godine.Prema Greenpeace-u, prosječna osoba je u 2016. godini kupovala 60% više odjevnih predmeta svake godine nego što je to činila prosječna osoba 15 godina ranije, a odjeću čuva kraće.
Vrijeme objave: Jul-03-2023