Пластик


Пластмассы представляют собой широкий спектр синтетических или полусинтетических материалов, в которых в качестве основного ингредиента используются полимеры . Их пластичность позволяет формовать , экструдировать или прессовать пластмассы в твердые предметы различной формы. Эта адаптируемость, а также широкий спектр других свойств, таких как легкий вес, долговечность, гибкость и низкая стоимость производства, привели к его широкому использованию. Пластмассы обычно производятся с помощью человеческих промышленных систем. Большинство современных пластиков получают из химических веществ на основе ископаемого топлива, таких как природный газ или нефть.; однако в последних промышленных методах используются варианты, изготовленные из возобновляемых материалов, таких как производные кукурузы или хлопка . [1]

По оценкам, в период с 1950 по 2017 год было произведено 9,2 миллиарда тонн пластика. Более половины этого пластика было произведено с 2004 года. В 2020 году было произведено 400 миллионов тонн пластика. [2] Если глобальные тенденции спроса на пластик сохранятся, по оценкам, к 2050 году ежегодное мировое производство пластика превысит 1 100 миллионов тонн.

Успех и доминирование пластмасс, начиная с начала 20-го века, вызвали широкомасштабные экологические проблемы [3] из-за их низкой скорости разложения в естественных экосистемах. К концу 20-го века индустрия пластмасс способствовала переработке отходов .чтобы уменьшить экологические проблемы, продолжая производить первичный пластик и перекладывая ответственность за пластиковое загрязнение на потребителя. В то время основные компании, производящие пластмассы, сомневались в экономической целесообразности переработки, и экономическая целесообразность так и не улучшилась. Сбор и переработка пластика в значительной степени неэффективны из-за неспособности решить современные сложности очистки и сортировки пластика, бывшего в употреблении, для эффективного повторного использования. Большая часть производимого пластика не использовалась повторно, либо вывозилась на свалки , либо сохранялась в окружающей среде в виде пластикового загрязнения . Загрязнение пластиком можно найти во всех крупных водоемах мира , например, образуя мусорные пятна .во всех океанах мира и загрязняя наземные экосистемы. Из всего выброшенного на сегодняшний день пластика около 14% было сожжено и менее 10% переработано. [2]

В странах с развитой экономикой около трети пластика используется в упаковке и примерно столько же в зданиях для таких применений, как трубы , сантехника или виниловый сайдинг . [4] Другое использование включает автомобили (до 20% пластика [4] ), мебель и игрушки. [4] В развивающихся странах применение пластика может отличаться; 42% потребления в Индии используется в упаковке. [4] В области медицины полимерные имплантаты и другие медицинские устройства хотя бы частично изготавливаются из пластика. Ежегодно в мире производится около 50 кг пластика на человека, причем производство удваивается каждые десять лет.

Первым в мире полностью синтетическим пластиком был бакелит , изобретенный в Нью-Йорке в 1907 году Лео Бэкеландом [5] , который ввел термин «пластик». [6] Сегодня производятся десятки различных видов пластмасс, таких как полиэтилен , который широко используется в упаковке продуктов , и поливинилхлорид (ПВХ), используемый в строительстве и трубах из-за его прочности и долговечности. Многие химики внесли свой вклад в материаловедение пластмасс, в том числе лауреат Нобелевской премии Герман Штаудингер , которого называют «отцом химии полимеров », и Герман Марк, известный как «отец физики полимеров ». [7]

Слово « пластмасса » происходит от греческого πλαστικός ( plastikos ), означающего «способный формироваться или формоваться », и, в свою очередь, от πλαστός ( plastos ), означающего «формовать». [8] В качестве существительного это слово чаще всего относится к твердым продуктам нефтехимического производства. [9]


Предметы быта из различных видов пластика
Эта пластиковая ручка от кухонной утвари деформировалась от жары и частично расплавилась.
Полипропиленовые заводы
Завод полипропилена SOCAR Polymer в Сумгайыте , Азербайджан
Годовое мировое производство пластика в 1950–2015 гг. [23] Вертикальные линии обозначают рецессию 1973–1975 годов и финансовый кризис 2007–2008 годов , вызвавшие кратковременное сокращение производства пластика.
Схема компаундирования пластика для термопластичного материала
Короткое видео о литье под давлением (9 мин 37 с)
Выдувное формование пластиковой бутылки из-под напитков
Химическая структура и использование некоторых распространенных пластиков
Инфографика информационной кампании, показывающая, что к 2050 году в океанах будет больше пластика, чем рыбы.
Микропластик в отложениях четырех рек в Германии. Обратите внимание на разнообразные формы, обозначенные белыми стрелками. (Белые полосы соответствуют масштабу 1 мм.)
Фоторазлагаемая пластиковая соломка. Легкое прикосновение разбивает крупную солому на микропластик.
Ручная сортировка материалов для вторичной переработки.
Переработка пластика
По часовой стрелке сверху слева:
  • Сортировка пластиковых отходов в однопоточном центре переработки
  • Отсортированные по цвету использованные бутылки в тюках
  • Восстановленный HDPE готов к переработке
  • Лейка из переработанных бутылок
Мемориальная доска в память о Парксе в Бирмингемском музее науки