მეორე მსოფლიო ომის დროს და მის შემდეგ მისი დასაწყისიდანვე, პოლიმერების კომერციული ინდუსტრია - გრძელი ჯაჭვის სინთეზური მოლეკულები, რომელთა "პლასტიკა" ჩვეულებრივი მცდარი სახელია - სწრაფად გაიზარდა.2015 წელს, მთელ მსოფლიოში წარმოიქმნა 320 მილიონ ტონაზე მეტი პოლიმერი, ბოჭკოების გამოკლებით.
[დიაგრამა: საუბარი]ბოლო ხუთ წლამდე, პოლიმერული პროდუქტების დიზაინერებს, როგორც წესი, არ უფიქრიათ, რა მოხდება მათი პროდუქტის საწყისი მოქმედების ვადის დასრულების შემდეგ.ეს იწყებს ცვლილებას და ეს საკითხი მომდევნო წლებში მოითხოვს ყურადღების გაზრდას.
პლასტმასის მრეწველობა
”პლასტიკური” გახდა გარკვეულწილად არასწორი გზა პოლიმერების აღწერისთვის.როგორც წესი, ნავთობიდან ან ბუნებრივი გაზიდან გამომდინარეობს, ეს არის გრძელი ჯაჭვის მოლეკულები, რომელთა ასობით ათასობით ბმული აქვთ თითოეულ ჯაჭვში.გრძელი ჯაჭვები მნიშვნელოვან ფიზიკურ თვისებებს გადმოსცემს, როგორიცაა ძალა და სიმკაცრე, რომ მოკლე მოლეკულები უბრალოდ ვერ შეესაბამება.
"პლასტიკური" სინამდვილეში არის "თერმოპლასტიკური" შემცირებული ფორმა, ტერმინი, რომელიც აღწერს პოლიმერულ მასალებს, რომელთა ფორმირება და გადაკეთება შესაძლებელია სითბოს გამოყენებით.
თანამედროვე პოლიმერული ინდუსტრია ეფექტურად შეიქმნა Wallace Carothers- ის მიერ დუპონტში 1930 -იან წლებში.მისმა მტკივნეულმა მუშაობამ პოლიამიდებზე გამოიწვია ნეილონის კომერციალიზაცია, რადგან ომის დროს აბრეშუმის დეფიციტმა აიძულა ქალები სხვაგან ეძიათ წინდები.
როდესაც მეორე მსოფლიო ომის დროს სხვა მასალები გახდა მწირი, მკვლევარებმა სინთეზური პოლიმერები დაათვალიერეს ხარვეზების შესავსებად.მაგალითად, სატრანსპორტო საშუალებების საბურავებისთვის ბუნებრივი რეზინის მომარაგება შეწყდა სამხრეთ -აღმოსავლეთ აზიის იაპონური დაპყრობით, რამაც გამოიწვია სინთეზური პოლიმერული ეკვივალენტი.
ქიმიის ცნობისმოყვარეობამ განაპირობა სინთეზური პოლიმერების შემდგომი განვითარება, მათ შორის ახლა ფართოდ გამოყენებული პოლიპროპილენი და მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენი.ზოგი პოლიმერი, მაგალითად ტეფლონი, შემთხვევით დაეცა.
საბოლოოდ, საჭიროების, სამეცნიერო წინსვლისა და Serendipity– ის ერთობლიობამ განაპირობა პოლიმერების სრული კომპლექტი, რომელსაც ახლა ადვილად შეგიძლიათ აღიაროთ, როგორც "პლასტმასის".ეს პოლიმერები სწრაფად კომერციალიზებულ იქნა, პროდუქციის წონის შემცირების სურვილის წყალობით და ბუნებრივი მასალების იაფი ალტერნატივების მიწოდების სურვილის წყალობით, როგორიცაა ცელულოზა ან ბამბა.
პლასტმასის ტიპები
სინთეზური პოლიმერების გლობალურ დონეზე დომინირებს პოლიოლეფინები - პოლიეთილენი და პოლიპროპილენი.
პოლიეთილენი მოდის ორი ტიპით: "მაღალი სიმკვრივე" და "დაბალი სიმკვრივე".მოლეკულური მასშტაბით, მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენი ჰგავს სავარცხელს რეგულარულად დაშორებული, მოკლე კბილებით.მეორეს მხრივ, დაბალი სიმკვრივის ვერსია, როგორც ჩანს, სავარცხელია შემთხვევითი სიგრძის არარეგულარულად დაშორებული კბილებით-ჯერ კიდევ მდინარე და მისი შენაკადები, თუ ეს მაღალია ზემოთ.მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ორივე პოლიეთილენი არიან, ფორმის განსხვავებები ამ მასალებს განსხვავებულად იქცევიან, როდესაც ფილმებში ან სხვა პროდუქტებში შეიყვანენ.
[სქემა: საუბარი]
პოლიოლეფინები დომინანტურია რამდენიმე მიზეზის გამო.პირველ რიგში, მათი წარმოება შესაძლებელია შედარებით იაფი ბუნებრივი აირის გამოყენებით.მეორეც, ისინი წარმოადგენენ ყველაზე მსუბუქ სინთეზურ პოლიმერებს, რომლებიც წარმოიქმნება ფართო მასშტაბით;მათი სიმკვრივე იმდენად დაბალია, რომ ცურავს.მესამე, პოლიოლეფინები წინააღმდეგობას უწევს წყლის, ჰაერის, ცხიმის, გამწმენდი გამხსნელების დაზიანებას - ყველაფერი, რაც ამ პოლიმერებს შეიძლება წააწყდეს გამოყენებისას.დაბოლოს, ისინი ადვილად ყალიბდებიან პროდუქტებად, თუმცა საკმარისად გამძლეა, რომ მათგან დამზადებული შეფუთვა არ დეფორმირდება მიტანის სატვირთო მანქანაში, რომელიც მზეზე ზის მთელი დღის განმავლობაში.
ამასთან, ამ მასალებს სერიოზული ვარდნა აქვთ.ისინი მტკივნეულად ნელა დეგრადირებენ, რაც იმას ნიშნავს, რომ პოლიოლეფინები გადარჩებიან გარემოში ათწლეულების განმავლობაში საუკუნეებამდე.იმავდროულად, ტალღა და ქარის მოქმედება მექანიკურად აყენებს მათ, ქმნის მიკრო ნაწილაკებს, რომელთა საშუალებითაც შესაძლებელია თევზი და ცხოველები, რაც მათ მიმართულებას უწევს კვების ჯაჭვს.
პოლიოლეფინების გადამუშავება არ არის ისეთი მარტივი, როგორც ვინმეს სურს შეგროვებისა და დასუფთავების პრობლემების გამო.ჟანგბადი და სითბო იწვევს ჯაჭვის დაზიანებას ხელახალი დამუშავების დროს, ხოლო საკვები და სხვა მასალები აბინძურებს პოლიოლეფინს.ქიმიის მუდმივმა მიღწევებმა შექმნა პოლიოლეფინების ახალი კლასები გაძლიერებული სიმტკიცით და გამძლეობით, მაგრამ ისინი ყოველთვის ვერ ერწყმის სხვა კლასებს გადამუშავების დროს.უფრო მეტიც, პოლიოლეფინები ხშირად კომბინირებულია სხვა მასალებთან მრავალშრიანი შეფუთვაში.მიუხედავად იმისა, რომ ეს მრავალმხრივი კონსტრუქციები კარგად მუშაობს, მათი გადამუშავება შეუძლებელია.
პოლიმერები ზოგჯერ აკრიტიკებენ იმის გამო, რომ წარმოიქმნება უფრო მწირი ნავთობიდან და ბუნებრივი გაზიდან.თუმცა, ბუნებრივი აირის ან ნავთობის წილი, რომელიც გამოიყენება პოლიმერების წარმოებისთვის, ძალიან დაბალია;ყოველწლიურად წარმოებული ნავთობის ან ბუნებრივი გაზის 5% -ზე ნაკლებია დასაქმებული პლასტმასის შესაქმნელად.გარდა ამისა, ეთილენის წარმოება შესაძლებელია შაქრიანი ეთანოლისგან, როგორც ეს კომერციულად ხდება ბრაზილიაში ბრაზილიის მიერ.
როგორ გამოიყენება პლასტიკური
რეგიონიდან გამომდინარე, შეფუთვა მთლიანი წარმოებული სინთეზური პოლიმერის 35% -დან 45% -მდე მოიხმარს, სადაც პოლიოლეფინები დომინირებს.პოლიეთილენ ტერეფტალატი, პოლიესტერი, დომინირებს სასმელების ბოთლებისა და ტექსტილის ბოჭკოების ბაზარზე.
პოლიურეთანები, დაკავშირებული პოლიმერების მთელი ოჯახი, ფართოდ გამოიყენება ქაფის იზოლაცია სახლებში და ტექნიკაში, ასევე არქიტექტურულ საიზოლაციო მასალებში.
საავტომობილო სექტორი იყენებს თერმოპლასტიკების მზარდ რაოდენობას, უპირველეს ყოვლისა, წონის შესამცირებლად და, შესაბამისად, საწვავის ეფექტურობის უფრო მაღალი სტანდარტების მისაღწევად.ევროკავშირის შეფასებით, საშუალო საავტომობილო წონის 16% არის პლასტიკური კომპონენტები, განსაკუთრებით კი შინაგან ნაწილებსა და კომპონენტებზე.
წელიწადში 70 მილიონ ტონაზე მეტი თერმოპლასტიკა გამოიყენება ქსოვილებში, ძირითადად ტანსაცმელსა და ხალიჩებში.სინთეტიკური ბოჭკოების 90%-ზე მეტი, ძირითადად პოლიეთილენ ტერეფტალატი, იწარმოება აზიაში.ტანსაცმელში სინთეზური ბოჭკოვანი გამოყენების ზრდა მოხდა ბუნებრივი ბოჭკოების ხარჯზე, როგორიცაა ბამბა და ბამბა, რომელთა წარმოების მნიშვნელოვანი რაოდენობაა საჭირო.სინთეზური ბოჭკოვანი ინდუსტრიამ დაინახა დრამატული ზრდა ტანსაცმლისა და ხალიჩების მიმართ, განსაკუთრებული თვისებებისადმი ინტერესის წყალობით, როგორიცაა მონაკვეთი, ტენიანობა და სუნთქვა.
როგორც შეფუთვის შემთხვევაში, ქსოვილები ჩვეულებრივ არ არის გადამუშავებული.აშშ -ს საშუალო მოქალაქე ყოველწლიურად 90 ფუნტზე მეტ ტექსტილის ნარჩენებს ქმნის.Greenpeace- ის თანახმად, 2016 წელს საშუალო ადამიანმა ყოველწლიურად იყიდა 60% მეტი ტანსაცმლის ტანსაცმელი, ვიდრე საშუალო ადამიანი 15 წლით ადრე გააკეთა და ტანსაცმელს უფრო მოკლე დროში ინახავს.
გამოქვეყნების დრო: ივლის-03-2023