Fra sin tidlige begynnelse under og etter andre verdenskrig har den kommersielle industrien for polymer-langkjedede syntetiske molekyler hvor "plast" er en vanlig feilnummer-dyrket raskt.I 2015 ble over 320 millioner tonn polymerer, unntatt fibre, produsert over hele kloden.
[Kart: Samtalen] Fram til de siste fem årene har polymerproduktdesignere vanligvis ikke vurdert hva som vil skje etter slutten av produktets første levetid.Dette begynner å endre seg, og dette problemet vil kreve økende fokus i årene fremover.
Plastindustrien
"Plast" har blitt en noe misforstått måte å beskrive polymerer på.Dette er vanligvis avledet fra petroleum eller naturgass, dette er langkjedede molekyler med hundrevis til tusenvis av koblinger i hver kjede.Lange kjeder formidler viktige fysiske egenskaper, som styrke og seighet, som korte molekyler rett og slett ikke kan matche.
"Plast" er faktisk en forkortet form for "termoplastisk", et begrep som beskriver polymermaterialer som kan formes og omformes ved hjelp av varme.
Den moderne polymerindustrien ble effektivt skapt av Wallace Carothers på DuPont på 1930-tallet.Hans møysommelige arbeid med polyamider førte til kommersialisering av nylon, som krigstidsmangel på silke tvang kvinner til å lete andre steder etter strømper.
Da andre materialer ble knappe under andre verdenskrig, så forskere til syntetiske polymerer for å fylle hullene.For eksempel ble tilførselen av naturgummi for kjøretøydekk avskåret av den japanske erobringen av Sørøst -Asia, noe som førte til en syntetisk polymerekvivalent.
Nysgjerredrevne gjennombrudd i kjemi førte til videre utvikling av syntetiske polymerer, inkludert det nå mye brukte polypropylenet og polyetylen med høy tetthet.Noen polymerer, for eksempel Teflon, ble snublet over ved et uhell.
Etter hvert førte kombinasjonen av behov, vitenskapelige fremskritt og serendipity til hele pakken med polymerer som du nå lett kan gjenkjenne som "plast."Disse polymerene ble raskt kommersialisert, takket være et ønske om å redusere produktets vekt og til å gi billige alternativer til naturlige materialer som cellulose eller bomull.
Typer plast
Produksjonen av syntetiske polymerer globalt domineres av polyolefiner - polyetylen og polypropylen.
Polyetylen kommer i to typer: "høy tetthet" og "lav tetthet."På molekylær skala ser polyetylen med høy tetthet ut som en kam med korte tenner med jevne mellomrom.Versjonen med lav tetthet, derimot, ser ut som en kam med uregelmessige tenner med tilfeldig lengde - litt som en elv og dens sideelver hvis sett ovenfra.Selv om de begge er polyetylen, gjør forskjellene i form at disse materialene oppfører seg annerledes når de støpes til filmer eller andre produkter.
[Kart: Samtalen]
Polyolefiner er dominerende av flere grunner.For det første kan de produseres ved hjelp av relativt billig naturgass.For det andre er de de letteste syntetiske polymerene som produseres i stor skala;deres tetthet er så lav at de flyter.For det tredje motstår polyolefiner skade av vann, luft, fett, rengjøringsmidler - alt som disse polymerene kan møte når de er i bruk.Til slutt er de enkle å forme til produkter, samtidig som de er robuste nok til at emballasje laget av dem ikke vil deformeres i en lastebil som sitter i solen hele dagen.
Imidlertid har disse materialene alvorlige ulemper.De ødelegger smertefullt sakte, noe som betyr at polyolefiner vil overleve i miljøet i flere tiår til århundrer.I mellomtiden sliter bølge og vindhandling mekanisk dem, og skaper mikropartikler som kan inntakes av fisk og dyr, og gjør veien oppover næringskjeden mot oss.
Gjenvinning av polyolefiner er ikke så grei som man ønsker på grunn av innsamlings- og rengjøringsproblemer.Oksygen og varme forårsaker kjedeskade under opparbeidelse, mens mat og andre materialer forurenser polyolefin.Fortsatte fremskritt innen kjemi har skapt nye karakterer av polyolefiner med økt styrke og holdbarhet, men disse kan ikke alltid blande seg med andre karakterer under resirkulering.Dessuten er polyolefiner ofte kombinert med andre materialer i flerlagsemballasje.Mens disse flerlagskonstruksjonene fungerer bra, er de umulige å resirkulere.
Polymerer blir noen ganger kritisert for å bli produsert av stadig knapp petroleum og naturgass.Imidlertid er brøkdelen av enten naturgass eller petroleum som brukes til å produsere polymerer veldig lav;Mindre enn 5% av enten olje eller naturgass som produseres hvert år brukes for å generere plast.Videre kan etylen produseres fra sukkerrøretanol, slik det gjøres kommersielt av Braskem i Brasil.
Hvordan plast brukes
Avhengig av regionen bruker emballasje 35% til 45% av den syntetiske polymeren som er produsert totalt, hvor polyolefins dominerer.Polyetylen -tereftalat, en polyester, dominerer markedet for drikkeflasker og tekstilfibre.
Dessverre blir kloratomer som gir PVC denne fordelen det veldig vanskelig å resirkulere - mest kasseres på slutten av livet.
Polyuretaner, en hel familie av relaterte polymerer, er mye brukt i skumisolasjon for hjem og apparater, så vel som i arkitektoniske belegg.
Bilsektoren bruker økende mengder termoplast, først og fremst for å redusere vekten og dermed oppnå høyere drivstoffeffektivitetsstandarder.EU anslår at 16% av vekten til en gjennomsnittlig bil er plastkomponenter, spesielt for innvendige deler og komponenter.
Over 70 millioner tonn termoplast per år brukes i tekstiler, for det meste klær og tepper.Mer enn 90% av syntetiske fibre, stort sett polyetylen -tereftalat, produseres i Asia.Veksten i bruk av syntetisk fiber i klær har gått på bekostning av naturlige fibre som bomull og ull, som krever betydelige mengder jordbruksland for å produseres.Den syntetiske fiberindustrien har hatt dramatisk vekst for klær og tepper, takket være interesse for spesielle egenskaper som strekk, fuktighetsvidd og pusteevne.
Som for emballasje, blir ikke tekstiler ofte resirkulert.Den gjennomsnittlige amerikanske statsborgeren genererer over 90 kilo tekstilavfall hvert år.Ifølge Greenpeace kjøpte gjennomsnittspersonen i 2016 60 % flere plagg hvert år enn gjennomsnittspersonen gjorde 15 år tidligere, og beholder klærne i en kortere periode.
Innleggstid: Jul-03-2023